DE2434379A1 - Verfahren zur herstellung von sandkernen oder sandformen fuer den metallguss - Google Patents

Description

E.I. DU PONT DE NEMOUES AND COMPANY iOth and Market Streets, Wilmington, Delaware 19 898, V.St.A.

Verfahren zur Herstellung von Sandkernen oder Sandformen

für den Metallguss

In der Metallgiesserei wird geschmolzenes Metall in Formen gegossen, in denen sich Sandkerne "befinden, die aus Giessereisand und einem Binder hergestellt worden sind. Diese Sandkerne werden zweckmässig mit organischen Harzen gebunden, die sich beim Erhärten und beim Giessen des Metalls zersetzen, wobei sich übelriechende Dämpfe als Nebenprodukt bilden, die gefährlich sein können.

Die Formen selbst werden aus Giessereisand hergestellt, der mit Ölen, Tonen und/oder organischen Harzen gebunden wird. Bei ihrer Verwendung kann es daher zu ähnlichen Schwierigkeiten kommen.

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Eine andere Möglichkeit "besteht darin, als Binder ein Gemisch aus Natriumsilikatlösung und organischen Stoffen, wie Zucker, zu verwenden. Dies hat man auch mit einem gewissen Erfolg getan; vielfach bleibt aber die Silikatbindung nach dem Giessen so fest, dass der Kern noch zusammenhängt und durch heftige mechanische Erschütterungen oder Lösen der Silikatbindung mit starkem, heissem, wässrigem Alkali entfernt werden muss.

Es besteht daher ein Bedürfnis nach einem anorganischen Binder für Sand für die Herstellung von Kernen und Formen für das Giessen von Metallen, wie Aluminium, Bronze oder Eisen, wobei der Kern bzw. die Form vor dem Giessen des Metalls eine zufriedenstellende hohe Festigkeit aufweist, beim Giessen des heissen Metalls eine ausreichende Festigkeit und Formbeständigkeit behält, aber nach dem Giessen des Metalls und Erkalten eine so geringe Festigkeit hat, dass der Sand sich leicht aus den von den Kernen gebildeten Hohlräumen ausschütteln lässt. Ferner besteht ein wachsender Bedarf nach einem Binder, der sowohl bei der Herstellung der Kerne und Formen als auch beim Giessen von Metallen keine zu grossen Mengen an störenden Dämpfen entwickelt.

Es wurde nun gefunden, dass man Formen und Sandkerne, die anfänglich eine hohe Festigkeit, nach dem Giessen von Metallen oberhalb 700° C aber praktisch keine Festigkeit mehr haben, nach dem folgenden Verfahren herstellen kann:

Zu einem herkömmlichen Giesseireisand setzt man unter Vermischen 0,5 "bis 15 Gew.%, bezogen auf den Sand, an Siliciumdioxid zu. Geeignetes Siliciumdioxid hat Teilchengrössen im Bereich von 0,5 bis 45 ;u. Die Verwendung von amorphem Siliciumdioxid wird "bevorzugt.

Zu dem so behandelten Sand setzt man dann 1 bis 5 Gew.%, wieder bezogen auf den Sand, Feststoffe von Natriumsilikat, Kaliumsilikat, Lithiumsilikat oder Gemischen derselben zu. Die hierfür geeigneten Silikate haben ein Verhältnis von Si02/Alkalioxid

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von 1,9 i 1 bis 6:1, vorzugsweise von 3 - 1 bis 5 J 1 · Diese Silikate werden normalerweise in Form von wässrigen Lösungen mit einem Feststoffgehalt von 30 bis 50 % verwendet.

Vorzugsweise setzt man zunächst unter Vermischen das Siliciumdioxid und dann das Silikat zu. Diese Reihenfolge des Zusatzes ist' Jedoch nicht ausschlaggebend; .Juan kann auch das Silikat zuerst zusetzen oder beide Stoffe gesondert zusetzen und dann mischen.

Das Gemisch aus Sand, Siliciumdioxid und Silikat wird dann in ein homogenes Gemisch übergeführt, in die gewünschte Form gebracht und dann zu einer starren Form erhärten gelassen.

Der Kern kann in eine Sandform eingesetzt und mit geschmolzenem Metall umgössen werden. Sobald das Metall erstarrt ist, lässt sich der Kern leicht aus dem Hohlraum in dem Metall herausnehmen.

Die nach dem Verfahren gemäss der Erfindung hergestellten Kern- und Formmassen bieten den weiteren Vorteil, dass sie so hergestellt werden können, dass sie kalt erhärten, d. h. dass zum Erhärten des Binders kein Erhitzen notwendig ist. So können sie z. B. mit Kohlendioxid oder einem geeigneten, säureentwickelnden Härtungsmittel gehärtet werden.

Beim Verfahren gemäss der Erfindung werden Binder bevorzugt, die als Alkalisilikat Matriumsilikat enthalten.

Bei bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens gemäss der Erfindung kann man kohlenstoffhaltige Stoffe und/oder filmbildende harzartige Klebstoffe zusetzen, die dem Sand vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich seiner Ausschüttelbarkeit und Haltbarkeit verleihen. Der Zusatz dieser Stoffe ist nicht unbedingt erforderlich, wird aber bevorzugt und wird nachstehend im einzelnen beschrieben.

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Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich zur Herstellung sowohl von Sandformen als auch von Sandkernen. In Anbetracht der Erzielung von "Ausschüttelbarkeit" eignet sich das Verfahren besonders zur Herstellung von Sandkernen.

Giessereisand

Die Gemische gemäss der Erfindung enthalten 85 bis 97 Gew.teile, vorzugsweise 90 bis 96 Gew.teile, Giessereisand. Die Menge des Binders richtet sich nach der Art und Teilchengrösse des Sandes; kleine Sandteilchen und Sandteilchen mit scharfeckigeren Oberflächen erfordern grössere Mengen von Binder.

Die Art des Giessereisandes ist nicht ausschlaggebend; man kann alle für den Metallguss üblichen Sandsorten verwenden.

Auch die Teilchengrösse des Giessereisandes ist nicht ausschlag-r gebend; man kann Sand mit "Grain-Feinheitsnummern"(GEN) von 25 bis 275 gemäss der Uorm der American Foundrymen¹ s Society (AFS) verwenden.

Geeignete Sande können gewaschene oder ungewaschene Sande sein, die geringe Mengen an Verunreinigungen, wie Ton, enthalten können. Wenn man Kreislauf sand verwendet, kann es erforderlich sein, die Zusammensetzung des Binders etwas abzuändern, um dem etwaigen Gehalt solcher Sande an Silikat Rechnung zu tragen.

Als Sandzusätze können verschiedene Minerale verwendet werden, um das günstigste Verhalten der Form oder des Kerns zu erzielen. So kann man z. B. Aluminiumoxid- oder Tonpulver verwenden, um die Hochtemperaturfestigkeit und die Ausschüttelbarkeit der Sandkerne zu verbessern.

Binder

Bei dem Verfahren gemäss der .Erfindung wird ein Binder verwendet,

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der an Ort und Stelle aus einem wasserlöslichen Alkalisilikat und Siliciumdioxid, vorzugsweise, amorphem Siliciumdioxid, entsteht. Worauf es ankommt, ist, dass fein-teilige Siliciumdioxidteilchen von der angegebenen Grosse in dem Alkaliglasbindemittel dispergiert sind.

Bei dem Verfahren gemäss der Erfindung setzt man vorzugsweise zunächst 0,5 bis 5 Gew.% Siliciumdioxid zu dem Giessereisand zu und mischt dann. Das Siliciumdioxid muss so feinteilig sein, dass es in dem Alkalisilikatglas, welches sich "beim Zusatz des Silikats bildet, dispergiert wird, so dass die Bindung bei der, Entglasung zerfällt.

Geeignete Siliciumdioxidsorten sind diejenigen mit Teilchengrössen im Bereich von etwa O₅5 bis 4-5 y.° Solches Siliciumdioxid erhält man aus zerkleinertem Quarz oder aus in der Natur vorkommenden feinen Pulvern, wie vulkanischer Asche. Vorzugsweise verwendet man amorphes Siliciumdioxid; man kann jedoch auch kristallines Siliciumdioxid, wie Tripelerde, verwenden.

Die Mengen und Arten des Siliciumdioxids, die in dem löslichen Silikat dispergiert werden können, richten sich weitgehend nach dem Ausmass des Vermählens oder Mischens, das zur Zerkleinerung und Verteilung der Silicxumdioxidteilchen in dem Silikatbindemittel angewandt wird. So kann man z, B, von Quarzglas ausgehen und dieses soweit vermählen, dass es zu einem beträchtlichen Teil aus Teilchen besteht, die kleiner als 1 u sind» Auch kann man fein-teilige natürliche !Formen von Siliciumdioxid, wie vulkanische Gläser, die sich in Gegenwart von Alkalisilikaten entglasen lassen, verwenden, vorausgesetzt, dass sie fein-teilig genug sind und gut in dem Binder verteilt werden.

Vorzugsweise setzt man in der zweiten Stufe des erfindungsgemässen Verfahrens 1 bis 5 Gew.%, bezogen auf den Feststoffgehalt und das Gewicht des Sandes, an einem Alkalisilikat zu dem Gemisch ausSand und Siliciumdioxid zu. Zu den geeigneten Silika-

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ten gehören handelsübliches Natrium-, Kalium- oder Lithiumsilikat sowie Gemische derselben. Natriumsilikat wird bevorzugt. Die bevorzugten Natriumsilikate haben· ein Gewichtsverhältnis von Siliciumdioxid zu Natriumoxid im Bereich von 2,4 : 1 bis 4 : 1 und eine Konzentration an Siliciumdioxid und Natriumoxid von etwa 30 bis 50 Gew.%. Besonders bevorzugt wird eine Natriumsilikatlösung mit einem Verhältnis von Siliciumdioxid zu Natriumoxid von 3,25 : 1, die 28,4 Gew.% Siliciumdioxid und 8,7 Gew.% Natriumoxid enthält. Silikate mit einem Gewichtsverhältnis von Siliciumdioxid zu Natriumoxid von mehr als 3,25 ί 1 werden im allgemeinen als Natriumpolysilikate bezeichnet.

Alkalipolysilikate können ebenfalls verwendet werden, und in diesem Falle kann man die Menge des dem Sand zuzusetzenden SiIiciumdioxids vermindern. Geeignete Natriumpolysilikate sind in der US-PS 3 492 137, Lithiumpolysilikate in der US-PS 2 668 149 und Kaliumpolysilikate in der USA-Patentanmeldung Serial No. 728 926 vom 14. Mai 1968, die der "Defensive Publication" 728 926 vom 7· Januar 1969 entspricht, beschrieben.

Die geeigneten Polysilikate lassen dich durch quartare Ammoniumverbindungen (vgl. US-PS 3 625 722) oder durch komplexgebundene Metallionen (vgl. US-PS 3 715 224) stabilisieren.

Eventuelle Zusätze

Beim Giessen einiger Metalle, z. B. von Eisen oder Stahl, arbeitet man bei sehr hohen Giesstemperaturen von 1370 bis 1600° C. Venn bei solchen hohen Temperaturen die Masse des Kerns im Verhältnis zur Masse des Giessmetalls klein ist, kann es zu einer gewissen Verglasung des Silikats und infolgedessen zu Schwierigkeiten beim Ausschütteln kommen. Um dieser Schwierigkeiten Herr zu werden, kann man einen kohlenstoffhaltigen Stoff zu der Kernmasse zusetzen. Diese kohlenstoffhaltigen Stoffe ermöglichen es dem Binder gemäss der Erfindung, ein ausgezeichnetes Ausschüttel-

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vermögen zu erzielen, besonders nachdem der Kern der Einwirkung sehr hoher Temperaturen ausgesetzt gewesen ist.

Geeignete kohlenstoffhaltige Stoffe sollen die folgenden Eigenschaften haben:

(a) sie sollen den Binder nicht beeinträchtigen.

(b) Sie sollen eine Teilchengrösse oder einen Äquivalent durchmesser der primären Aggregate solcher Grosse haben, dass in dem Glas, das sich aus dem Binder bei sehr hohen Temperaturen bildet, Unstetigkeiten hinterbleiben, wenn die kohlenstoffhaltigen Stoffe teilweise oder vollständig abbrennen. Sie sollen ferner keine so hohe Teilchengrösse aufweisen, dass der Sandkern dadurch geschwächt wird, und insbesondere sollen die Teilchen nicht grosser sein als die Sandteilchen selbst. Die Teilchengrösse oder der Äquivalentdurchmesser der primären Aggregate soll daher im Bereich von etwa 0,1 bis 75yU» vorzugsweise von 5 "bis 50 R, liegen. Wenn die Einzelteilchengrosse des kohlenstoffhaltigen Materials kleiner als 0,1 yuist, treten die Einzelteilchen im Sandgemisch im allgemeinen zu primären Aggregaten mit Teilchengrössen von mehr als 0,1 n. zusammen.

(c) Sie sollen nicht zu begierig Wasser aufnehmen, da sie sonst den Binder beeinträchtigen, den Sand austrocknen, seine Verformbarkeit verhindern oder erschweren.

Bevorzugte kohlenstoffhaltige Stoffe sind Pech, Teer, Kohlenteerpech, Pechverbindungen, Asphaltene, Euss und Steinkohle; besonders bevorzugt sind Pech und ßuss.

In der Kernmasse soll der kohlenstoffhaltige Stoff in Mengen von 0,5 bis 4 Gew.%, vorzugsweise von 1 bis 2 Gew.%, bezogen auf den Giessereisand, enthalten sein.

Die erforderliche Menge an kohlenstoffhaltigem Stoff, z. B.Pech, hängt zu einem gewissen Grad von der Hitzebeständigkeit des Bin-

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ders ab, die ihrerseits eine Funktion des Molverhältnisses von Siliciumdioxid zu Alkali ist. Ferner hängt die Menge von der Temperatur ab, die der Kern beim Giessen auszuhalten hat. Wenn man ein Hatriumpolysilikat mit einem Verhältnis SiOoJNa₂O von 5 ^: '1 als Binder verwendet, benötigt man kein Pech, wenn der Kern zum Giessen von Nichteisenmetallen verwendet wird, da . der Kern in diesem Falle nicht über etwa 1200° C hinaus erhitzt wird. Venn der gleiche Binder für kleine Kerne beim massiven Eisenguss verwendet wird, ist es zweckmässig, 2 % Pech zuzusetzen, damit das sich bildende Silikatglas zerfällt.

Wenn die Kerne nach ihrer Herstellung und vor der Verwendung längere Zeit gelagert werden sollen, kann man die Haltbarkeit der erfindungsgemäss mit Binder hergestellten Sandkerne bedeutend verlängern, indem man ein filmbildendes Harzklebemittel in Form einer wässrigen Lösung oder wässrigen Dispersion zusetzt. In diesem Falle behalten die Kerne nach der Herstellung bei der Lagerung genügende Festigkeit und Härte.

Geeignete filmbildende Harzklebemittel sind Polyvinylester und -äther sowie deren Copolymerisate mit Äthylen- und Vinylharzen, Acrylharze und deren Copolymerisate, Polyvinylalkohol, wässrige Dispersionen von Polyolefinharzen, Copolymerisate des Styrols, wie Copolymerisate aus Styrol-Butadien, Polyamidharze,. Naturkautschukdispersionen sowie natürliche und modifizierte Kohlehydrate (Stärke oder Carboxycellulose). Besonders bevorzugt werden wässrige Dispersionen von Polyvinylacetat und von Copolymerisaten aus Vinylacetat und Äthylen.

Zur Bildung eines Klebstofffilms, der die Sandkörner fest zusammenhält, soll das polymere Harz sich in feiner Unterteilung befinden, so dass es sich gleichmässig in den Sandkörnern verteilen lässt. Vorzugsweise enthalten die Harzdispersionen 40 bis 60 Gew.% Feststoffe. Je höher die Feststoffkonzentration ist, desto besser ist es, weil dann weniger Wasser entfernt zu werden braucht; bei Konzentrationen von mehr als 60 Gew.% kann es jedoch

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schwierig sein, die Dispersion mit dem Sand zu mischen. Für Harzlösungen, ζ. B. Lösungen von Polyvinylalkohol, werden Peststoffkonzentrationen von 4 bis 20 Gew.% bevorzugt.

Geeignete Polyvinylacetatdispersionen sind milchweisse, wässrige Dispersionen des Homopolymer!sats von Vinylacetat von hohem Feststoffgehalt. Solche Dispersionen haben eine ausgezeichnete mechanische und chemische Beständigkeit. Typische Eigenschaften einer bevorzugten Polyvinylacetatdispersion ergeben sich aus der folgenden Tabelle. Im Handel erhältliche Dispersionen mit ähnlichen Eigenschaften sind "S-55L" der Firma Monsanto, "Polyco 11755" der Firma Borden, "Vynac XX-210" der Firma Air Products ' und "Seycorez C-79" der Firma Seydel Vooley.

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Typische Eigenschaften einer bevorzugten wässrigen Dispersion • von Polyvinylacetat

Feststoffe, % Brookfield-Viscosität, P*

Molekulargewicht (Zahlenmittel)

Mittlere Teilchengrösse, p.

Dichte bei 25° C, g/cm⁵ Oberflächenspannung bei 25° C, dyn/cm

Mindestfilmbildungstemperatur, ⁰C** Restliches Monomeres als Vinylacetat, maximal % Teilchenladung

8,5-10 4-6

30 000-60 000 (grösstenteils vernetzt)

1-2 (Bereich von 0,1 bis 4)

1,1 55

17 1,0

im wesentlichen nichtionogen

* Brookfield-Modell LVF, Spindel Nr. 2 bei 6 U/min oder Nr. 3 ** ■ ASTM D2354

Die geeigneten Copolymerisate aus Vinylacetat und Xthylen werden in Form milchweisser wässriger Dispersionen mit einem Feststoffgehalt von 55 Gew.% und einer Viscosität zwischen 12 und 45 P angewandt. Eine handelsübliche Dispersion mit diesen Eigenschaften ist "Elvace" der Firma Du Pont.

Polyvinylalkohol wird als wasserlösliches synthetisches Harz angewandt, das zu 85 bis 99»8 % hydrolysiert ist. Beispiele für geeignete Handelsprodukte sind "Elvanol"-Harze und "Goshenol GL-O5" > zu 85 % hydrolysiert, der Firma Du Pont, wobei es sich um Polyvinylalkohol von niedriger Viscosität handelt. Die "Elvanol"-Harze ergeben 4%ige, wässrige Lösungen mit einer bei 20 C nach der Hoeppler'sehen Fallkugelmethode bestimmten Viscosität von 3»5 bis 65 cP. Wässrige Polyvinylalkohollösungen von niedrigen Konzentrationen (bis etwa 10 bis 15 Gew.%) oder konzentrierte wässrige kolloidale Dispersionen der wasserunlöslichen

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λλ

polymeren Harze mischen sich gleichmässig mit Sand und haben ein gutes Haftvermögen. Sehr konzentrierte wässrige Lösungen von Polyvinylalkohol (mehr als 20 Gew.%) sind zu zähflüssig und mischen sich nicht gut genug mit Sand.

Um das beste Haftvermögen zu erzielen» soll die Dispersion oder Lösung des filmbildenden Harzes so zugesetzt werden, dass sie. nicht geliert und das Siliciumdioxid oder das Natriumsilikat vor dem Zusatz zu dem Sand nicht koaguliert. So kann man z. B. die Polymerharzdispersionen mit dem Siliciumdioxid mischen, bevor man dieses zu dem Sand zusetzt, da beide miteinander verträglich sind und beim Zusammenmischen kein Gel bilden. Wenn die Gemische zu Sand zugesetzt werden, bilden sie auf der Oberfläche der Sandkörner einen anhaftenden Film. Wenn das Siliciumdioxid und die Polymerharzdispersion mit dem Sand gemischt worden sind, kann man die Natriumsilikatlösung zu dem Sand zusetzen, und obwohl diese in Berührung mit dem Siliciumdioxid und der Polymerharzdispersion verdickt, erfolgt diese Verdickung in dem Gemisch an Ort und Stelle, d. h. in gleichmässiger Verteilung auf einem bereits zuvor entstandenen Film aus Siliciumdioxid und polymerem Harz.

Venn das Natriumsilikat vor dem Sandzusatz, mit der konzentrierten Polymerisatdispersion und dem Siliciumdioxid gemischt wird, verdickt und geliert es und lässt sich dann nicht mehr hinreichend mit dem Sand mischen. Statt sich ziemlich gleichmässig auf der Oberfläche der Sandkörner zu verteilen, würde es dann Klumpen bilden und sich ungleichmässig in dem Sand verteilen.

Zusatz des Binders

Der Binder wird dem Sand in zwei Stufen zugesetzt. Vorzugsweise besteht die erste Stufe aus dem Zusatz des Siliciumdioxids. Das Siliciumdioxid kann in fester Form zugesetzt werden; vorzugsweise setzt man es jedoch in Wasser in Form einer Aufschlämmung oder eines Breies zu, der etwa 50 % Wasser enthält, 'ürockene

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λΐ

kolloidale Kieselsäuren, wie pyrogenes amorphes Siliciumdioxid, mischen sich, nicht gut mit dem Sand und absorbieren ausserdem Wasser aus dem Sandbinder. Deshalb sollen trockene kolloidale Kieselsaurepulver zu dem Sand in Form eines mit Wasser angemachten Breies zugesetzt werden, oder man soll Wasser zu dem Sand zusetzen, um.das Mischen mit dem trockenen Siliciumdioxid zu erleichtern. Die zur Herstellung des Breies verwendete Wassermenge soll ausreichen, um ein gutes Zumischen des Siliciumdioxidpulvers zu gewährleisten, soll aber nicht so gross sein, dass aie die Festigkeit des Kerns oder der Form nach dem Härten beeinträchtigt. Im allgemeinen benötigt man in diesem Falle nicht mehr als etwa 3 Gew.% Wasser, bezogen auf den Sand. Das Gemisch kann in herkömmlichen Giessereimischern, Kollergängen usw. hergestellt werden. Das Mischen wird fortgesetzt, bis man ein gutes Gemisch erhalten hat. Vorzugsweise führt man das Zumischen eines jeden Bestandteils nicht langer als 2 Minuten durch, um ein übermässiges Austrocknen zu verhindern.

In der zweiten Stufe wird das Silikat als Lösung zugesetzt und in der gleichen V/eise beigemischt.

Wenn ein filmbildendes Harz oder Pech der Kernmasse zugesetzt werden soll, soll das Harz zu dem Sand vor dem Silikat zugesetzt werden. Das Harz kann dem Sand vor oder nach dem Siliciumdioxid beigegeben werden. Der Zeitpunkt, zu dem das Pech zugesetzt wird, ist nicht wesentlich.

Wenn Stoffe, wie Tone oder Oxide, ausser dem Binder als Zusätze verwendet werden, sollen sie in dem Sandmischer gründlich mit dem Sand gemischt werden, bevor man den Binder zusetzt. Gewöhnlich genügen 160 mg Phenolphthalein je kg Sand, um der Sandmischung einen tiefrosa Farbton zu verleihen.

Zur Herstellung und Härtung des Sandkerns oder der Sandform kann man sich herkömmlicher Giessereimethoden bedienen. Der Sand kann durch Einrammen oder Einpressen in den Formkasten verdich-

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tet- verden, was von Hand oder automatisch erfolgen kann, oder

• ·

er kann in den Formkasten mit Druckluft eingeblasen werden.

Das verformte Sandgemisch kann sehr schnell bei Raumtemperatur gehärtet werden, indem man den Sand einige Sekunden mit CC^ begast. Die günstigste Begasungszeit kann festgestellt werden, indem man die. Härte oder die Festigkeit des Kerns bestimmt, oder indem man die Farbänderung des Sandgemisches beobachtet, falls zuvor ein Indikator, wie Pheno!phthalein, zu dem Sand zugesetzt worden ist.

Kerne, die den Binder gemäss der Erfindung enthalten, können statt mit COp auch thermisch gehärtet werden. Im allgemeinen sind zur Erreichung einer bestimmten Festigkeit umso kürzere Zeiten erforderlich, je höher die Temperatur ist. Andererseits nimmt die Festigkeit des Kerns bei einer gegebenen konstanten Temperatur mit der Erhitzungszeit zu. Die Wärmehärtung ist aber kein bevorzugtes Härtungsverfahren für die Massen gemäss der Erfindung, weil auf diese Veise hergestellte Kerne sich nicht so gut ausschütteln lassen wie die mit COp gehärteten Kerne.

Ein anderes Schnellhärtungsverfahren, das ebenfalls angewandt werden kann, ist die Begasung mit COo in einem Warmkasten(etwa 60 bis 80° C) oder die Begasung mit erhitztem COp.

Wenn keine Schnellhärtung erforderlich ist, können die die Binder gemäss der Erfindung enthaltenden Kerne mit anderen herkömmlichen Härtungsmitteln gehärtet werden, die als "Kaltsilikathärter" (silicate no-bakes) bezeichnet werden. Diese Härtungsmittel sind organische Stoffe, die als latente Säuren betrachtet werden können, wie Äthylacetat, Formamid und.Acetine. Die meisten dieser Härtungsmittel enthalten Glycerinmono-,-dioder -triacetat oder einen anderen Stoff, der Säure freigibt oder sich zu einer Säure zersetzt, die ihrerseits das Erhärten des Alkalisilikats verursacht. Nach einem solchen Härtungsverfahren kann man Kerne von langer Haltbarkeit herstellen, ohne

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dass man dazu ein filmbildendes Harzklebemittel, wie Polyvinylacetat, benötigt.

Zur Behandlung der Kernoberfläche kann man herkömmliche Kernwaschmittel auf wässriger oder alkoholischer Basis verwenden. Diese Art der Behandlung wird unter Umständen vorgenommen, um die Oberfläche des MetallgusStücks oder die Härte und die Haltbarkeit des Kerns zu verbessern. Der Ausdruck "Haltbarkeit" bezieht sich auf die Zeitspanne nach der Herstellung, in der der Sandkern verwendbar ist.

Die Kernwaschmittel können in herkömmlicher Weise durch Tauchen, Spritzen usw. angewandt werden.

Als Kernwaschmittel für Sandkerne kann man Homopolymerisate und Copolymerisate des Vinylacetat« in Form toh wässrigen Dispersionen, in Form von Lösungen in organischen Lösungsmitteln oder im Gemisch mit Zirkon oder Graphit in wässrigen oder alkoholischen Suspensionen verwenden. Polyvinylalkohol oder teilweise hydrolysiert er "Polyvinylalkohol kann in wässriger Lösung, in Dispersion in organischen Lösungsmitteln oder im Gemisch mit Zirkon oder Graphit verwendet werden. ·

Metallguss

Sandformen und -kerne, die mit dem Binder gemäss der Erfindung hergestellt worden sind, können zum Giessen der meisten Metalle, wie Gusseisen und Schmiedeeisen, Stahl, Aluminium oder Kupferlegierungen, wie Messing oder Bronze, verwendet v/erden. Stahl wird gewöhnlich bei etwa 1590° G, Eisen bei etwa 14-50° C, Messing und Bronze bei etwa 1150° C und Aluminium bei etwa 700° C gegossen.

Bei den Formen oder Kernen gemäss der Erfindung ist es erwünscht, dass der Kern anfängliche Festigkeit aufweist, so dass er sich ohne besondere Vorsichtsmassregeln hantieren lässt und beim

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λζ

Giessen des geschmolzenen Metalles formfest "bleibt, d. h. nicht fortgewaschen oder verzerrt wird. Bei genormten Laboratoriumsprüfungen der American Foundrymen's Society bedeutet dies, dass der Kern eine Druckfestigkeit von mindestens 7 und vorzugsweise

mehr als 10 kg/cm haben soll.

Es ist wünschenswert, dass die Härte der frisch hergestellten Kerne 5 und vorzugsweise 10 übersteigt. Je höher die Härte ist, desto besser ist es, besonders zur Zeit des Metallgiessens, wenn die Härte 10 oder vorzugsweise 20 übersteigen soll.

Nachdem das Metall gegossen und erkaltet ist, soll der Kern eine solche bleibende^ Festigkeit aufweisen, dass er sich ohne Anwendung unnötiger Energie ausschütteln lässt. Dies entspricht einer Druckfestigkeit bei Laboratoriumsuntersuchungen von vor-

zugsweise weniger als 3>5 kg/cm . .

In den folgenden Beispielen beziehen sich alle Teile und Prozentwerte, falls nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht.-

Beispiel- 1 . '

Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von feinkörnigem, amorphem Siliciumdioxidpulver «44 n.) und Natriumsilikat (Molverhältnis SiO₂ : Na₂O 5,25 : 1) in Form eines zweiteiligen Binders für Giessereisandkerne.

Die Sandmischung wird folgendermassen hergestellt: 3*75 S SiIiciumdioxidpulver mit Teilchengrössen unter 44 kl ("Teco-Sil" der Tennessee Electric Minerals Corporation) werden mit 3,75 S Wasser gemischt. Der so erhaltene Brei aus Siliciumdioxid und Wasser wird in einem Hobart-Mischer (K-45) zu 4-75 g Sand ("Portage 515") zugesetzt und gründlich damit gemischt. Dann setzt man 100 mg Phenolphthaleinpulver und 25 g Natriumsilikat (Nr. 20 der Firma Du Pont) unter Rühren zu dem Sand zu und mischt noch weitere 2 Minuten.

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Ad

Zur Durchführung der Versuche werden AFS-Uo rmp rob en (AFS = American Foundrymen¹ s Society) für Giessereisandmischungen verwendet. Die Proben sind zylinderförmig, haben einen Durchmesser von 5iO8 cm und eine Höhe von 5?08 cm und werden in einer genormten Sandramme hergestellt. Die genormte Sandfamme und das Normverfahren zur Herstellung der Prüfstücke sind in den Abschnitten 4-5 bzw. 4-9 der 7. Auflage (1963) von "AFS Foundry Sand Handbook" beschrieben. In diesem Beispiel werden 17Og Sand verwendet, um nach dem Verdichten in den in der AFS-Normvorschrift vorgeschriebenen Höhenbereich zu fallen.

Die auf diese Weise hergestellten AFS-Normproben sind fest genug, um sich hantieren zu lassen, und im vorliegenden Falle sind sie durch den zu der alkalischen Mischung zugesetzten Phenolphthaleinindikator rosa gefärbt.

Zur Härtung der Sandproben durch Hindur chströmenl as sen eines CO^-Stromes mit gesteuerter Geschwindigkeit für die günstigste Zeitspanne wird ein COp-Begasungsgerät (Nr.' 655 der Harry W. Dietert Co., Detroit, Michigan) verwendet. Das COp-Gerät besteht aus einem Druckminderer und Strömungsmesser sowie Begas.ungsarmaturen für ein 5»08 cm weites Präzisionsprobenrohr, in dem die Sandprobe verdichtet wird.

Der Strömungsmesser ist für Gasströmung bei Atmosphärendruck von 0 bis 15 Liter/Min, geeicht. Man arbeitet mit einer konstanten Gasströmung von 3 Liter/Minute und bestimmt die günstigste Begasungszeit für jede Sandmischung, indem man eine Anzahl von bei verschiedenen Begasungszeiten hergestellten Kernen untersucht. Die Farbänderung des Phenolphthaleins in dem Sand bei der Begasung zeigt den ETeutralisationsgrad an, den das Alkalisilikat erreicht hat, und kann als ungefähre vorläufige Eichtschnur dienen, um die Härtung der Probe zu schätzen.

Nach der Begasung wird die Druckfestigkeit der Sandnormproben mit einer motorgetriebenen Universal-Sandfestigkeitsmaschine

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(Dietert Rr. 400) bestimmt, die mit einem Zusatzgerät für hohe Trockenfestigkeit (Nr. 410) ausgestattet ist, um den Bereich der Druckfestigkeit "bis auf 19 > 7 kg/cm zu erhöhen; nach der Begasung zeigt die Probe eine Druckfestigkeit von 17,5 kg/cm .

Die Beurteilung der Ausschüttelbarkeit der mit dem erfindungsgemassen Binder hergestellten Sandkerne erfolgt nach der nichtgenormten AFS-Prüfung auf bleibende Festigkeit. Die durch Begasung gehärteten Sandproben von 5 »08 cm χ 5>08 cm werden 12 Minuten in ihrer eigenen Atmosphäre im elektrischen Muffelofen auf 850 C gehalten, dann aus dem Ofen herausgenommen und auf gerade etwas über Raumtemperatur erkaltengelassen, worauf sie in der Universal-Sandfestigkeitsmaschine untersucht werden. Auf dies<
mittelt.

Auf diese Weise wird eine Druckfestigkeit von 3,5 kg/cm er-

Mehrere weitere Ansätze der gleichen Sandmischung werden hergestellt, in Polyäthylenbeutel eingefüllt und die Beutel verschlossen. Am nächsten Tag werden die Sandmischungen zur Herstellung von Kernen verwendet. Durch Füllen von hölzernen Kernkästen mit den Sandmischungen, Verdichten des Sandes von Hand und 15 bis 25 Sekunden langes Begasen mit CO2 bei einem geschätzten Druck von 9 bis 13,5 kg vier den Sandkerne von 1,35 "bi s 1,8 kg hergestellt.

Infolge des zugesetzten Phenolphthaleins ist die Farbe des Sandes tiefrosa. Nach dem Begasen der Kerne hat der Sand wieder seine ursprüngliche natürliche Farbe angenommen. Wenn der Kernkasten geöffnet und der Kern herausgenommen wird, beobachtet man eine gute Freigabe des Kerns. Vor der Verwendung werden die Kerne in ein übliches alkoholisches Zirkon-Kernwaschmittel eingetaucht und abgebrannt. Dies ist die übliche Praxis für Kernwaschmittel, die für Natriumsilikat-Sandkerne bestimmt sind.

Die Kerne warden in eine Sandform eingesetzt und zum G-iessen von Aluminium verwendet. Das Aluminium wird bei 74-6 C gegossen.

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Fach Beendigung des Giessvorganges lässt man das Gusstück 15 Minuten in der Sandform erkalten. Das Aluminiumgus stück wird noch heiss aus der Form herausgenommen und der Sandkern vor dem Ausschütteln "beobachtet. Der Sandkern lässt sich sehr leicht ausschütteln; beim Berühren zerbricht der Kern und fliesst wie ungebundener Sand.

Die Aluminiumgusstücke haben eine sehr gute Oberflächenbeschaffenheit und'werden für die normale Erzeugung verwendet.

Beispiel 2

Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von feinem, natürlichem Siliciumdioxidpulver und Fatriumsilikat als Binder für Giessereisand. Als Siliciumdioxid wird ein feines Tripelerdepulver aus Seneca, Missouri, verwendet, das im Handel als "Once Ground Cream Tripoli" der American Tripoli Division of the Carborundum Company erhältlich ist. Tripelerde ist ein fein-teiliges, mikrokristallines Siliciumdioxid, welches bei der Eöntgenanalyse die Kristallstruktur von α-Quarz zeigt. Die in diesem Beispiel

p *

verwendete Probe hat eine spezifische Oberfläche von 6 m /g.

4,5 g dieser Tripelerde werden mit 15 g Wasser gemischt, und der Brei wird zu 570 g des in Beispiel 1 verwendeten Sandes zugesetzt und mit diesem in einem Hobart-Mischer (K-4-5) gründlich vermischt. Dann werden 25 S des in Beispiel 1 beschrie-" benen Natriumsilikats zu dem Sand zugesetzt und 2 Minuten damit vermischt.

Die Sandmischung wird verwendet, um AFS-ITo rmpr ob en von 5»08^-cm. χ 5,08 cm herzustellen, die durch 30 Sekunden langes Begasen mit COo bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 3 Liter/Minute gehärtet worden.

Die Druckfestigkeit der gehärteten Proben beträgt 12,6 kg/cm

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und die bleibende Druckfestigkeit bei Raumtemperatur nach 12 Minuten langem Erhitzen auf 850° C beträgt 1,05 kg/cm .

Beispiel 3

Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung von mit feinen SiIiciumdioxid-Teilchen, Natriumsilikat und Polyvinylacetat gebun-.denen Sandkernen und deren Verwendung zum Giessen von 6,35 cm-Messingrohr-T-Stücken.

Die Sandmischung; wird in einem Carver-Mischer "S" hergestellt, indem man zu* 181,5 kg Sand ("E"-Sand der Whitehead Brothers mit einer AlS-Nr. von 92,2), 3>63 kg wässrigen Brei zusetzt, der 50 Gew.% des in Beispiel 1 beschriebenen SiO^-Pulvers enthält. Nach 3 Minuten setzt man 3₅63 kg wässrige Polyvinylacetatdispersion ("Gelva S-55L" der Firma Monsanto) zu. Nach weiterem 3 Minuten langem Mischen werden 9 »07 kg Natriumsilikat (Nr. 9 der Firma Du Pont) zugesetzt, und das Mischen wird weitere 5 Minuten fortgesetzt. Die f reif liessende Mischung wird dann in einen Lagerbehälter geschüttet.

Kerne werden hergestellt, indem man die Mischung mit Druckluft in Stahlmodelle einbläst, die aus 6,35 cm-Doppel-I-Stücken bestehen, und 3,5 Sekunden mit Kohlendioxid bei 4,5 kg/cm begast. Die Kerne werden sofort aus den Modellen herausgenommen und auf Lagerschalen gesetzt. In 20 Minuten -v/erden 150 Kerne zu ;je 1 kg hergestellt. Beim Mischen und bei der Herstellung der Kerne sind keine Dämpfe oder Gerüche festzustellen, die Kerne haben eine für die normale Hantierung in der Giesserei genügende Festigkeit.

Die so hergestellten Kerne werden beschichtet, indem man sie in eine Aufschlämmung aus 50 fi Zirkon ("Lite-Off A" der M.A₀ Bell Co., St.Louis, Mo.)» 20 <fo einer Dispersion von Polyvinylacetat in Methanol ("Gelva V7-M5O" der Monsanto) und 30 fi Methanol

eintaucht,

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Man lässt die Kerne an der Luft trocknen, wobei auf ihnen ein harter Überzug aus durch Polyvinylacetat gebundenem Zirkon hinterbleibt.. Die gemessene Härte beträgt 80 AFS und ändert sich nach 3tägiger Lagerung bei 18° C und 25 % relativer Feuchtigkeit nicht.

Die Kerne werden in Formen eingesetzt, in die Messing bei 1160° C gegossen -wird. In einigen Stunden werden 90 Kerne zum G-iessen verwendet, und 60 weitere Kerne werden 3 Tage bei einer relativen Feuchte von 25 % bei 18° C gelagert. Nach 3"fcägiger Lagerung haben die Kerne eine höhere Festigkeit als die zuerst hergestellten Kerne. Nach dem Erkalten auf Raumtemperatur zerfallen die Kerne leicht und lassen sich leicht ausschütteln, wobei sie sich ausgezeichnet von der Metalloberfläche ablösen. Beim Giessen von Metall und beim Kühlen sind keine unangenehmen Dämpfe festzustellen. Die innere Oberfläche der Messing-T-Stücke ist sehr sauber und glatt.

Beis'piel 4-

Nach dem Verfahren des Beispiels 3 wird "Houston, subangular bank"-Sand, AFS Nr. 45, verwendet, dem man 4 kg Pech ("0" der Ashland Chemical Co.) und dann den in Beispiel 1 beschriebenen SiOp-PuIverbrei zusetzt. Die Hälfte der Kerne wird beschichtet, indem man sie unter fiühren in eine wässrige Aufschlämmung taucht, die 50 % Graphit ("Pyrokote") und 50 % alkoholische Polyvinylacetatlösung, die mit Methanol auf 20 % Feststoffe verdünnt ist ("Gelva V7-M5O" der Firma Monsanto), enthält, und an der Luft trocknen lässt. Die andere Hälfte wird in ähnlicher Weise mit einer wässrigen Aufschlämmung behandelt, die' 75 °/° Polyvinylacetat ("Gelva S-55L" der Firma Monsanto) enthält, und sodann ablaufen und an der Luft trocknen gelassen.

Nach 2wöchiger Lagerung bei 60 % relativer Feuchte und 30° C sind alle Kerne fest und hart (AFS-Hä^te 80-90). Die Kerne werden in Formen eingesetzt, und Gusseisen wird bei 1482° C ge-

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gossen₄ Nach dem Giessen des Eisens werden die Kerne auf Raumtemperatur erkaltengelassen. Beim Metallgiessen und bei der Erkaltung sind keine unangenehmen Dämpfe festzustellen. In allen Fällen zerfallen die Kerne sehr leicht, und der ausgeschüttelte Sand ist körnig und freifliessend. Venn T-Stücke mit Hilfe von Kernen hergestellt werden, die mit dem aus Graphit und Polyvinylacetat bestehenden Waschmittel behandelt worden sind, lösen sich die Kerne ausgezeichnet von der Oberfläche ab,, die .innere Oberflächenbeschaffenheit der Gusstücke ist ausgezeichnet, und wenn Kerne verwendet werden, die nur mit Polyvinylacetat beschichtet sind, sind Ablösevermögen der Kerne und innere Oberflächenbeschaffenheit der Gusstücke sehr gut. Auf den inneren Oberflächen der gegossenen T-Stücke verbleiben in keinem EaIle. Sandrückstände.

Beispiel 5

Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung von Sandkernen, die mit feinteiligem Siliciumdioxid, Natriumsilikat und einem Copplymerisat aus Vinylacetat und Äthylen gebunden sind, sowie ihre Verwendung zur Herstellung von gegossenen Kesselboden.

907 kg des in Beispiel 1 verwendeten Sandes (Ai¹S Fr. 68) v/erden in einen Kollergang eingegeben. 18,14 kg Pech (Ashland Chemical Co.) werden 3 Hinuten gründlich mit dem Sand gemischt. Dann setzt man 9>O7 kg Siliciumdioxidmehl in Form eines dicken Breis mit 36,3 kg Wasser sowie 18,14 kg einer 55%igeⁿ» wässrigen Dispersion eines Copolymerisate aus Vinylacetat und Äthylen ("Elvace 1873" der Firma Du Pont) im Verlauf von 2 Minuten zu dem gemahlenen Gemisch zu. Dann fügt man 48 kg des in Beispiel 1 beschriebenen Natriumsilikats"" hinzu und mischt weitere 2 Minuten. 1/2 Minute vor dem Ende des Mischvorgangs werden 0,81 kg Fliessmittel ("G" der Firma M.A. Bell) zugesetzt. Das freifliessende Gemisch wird in einen Behälter ausgetragen. Durch Einrammen des¹"- Gemisches van Hand in die beiden Hälften eines geteilten Kernkastens werden Kerne hergestellt. Die beiden Hälf-

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ten werden zusammen geklammert, und der Kern wird 30 Sekunden

mit Kohlendioxid unter einem Druck von 2,1 kg/cm begast. Beim Mischen und bei der Herstellung des Kerns werden keine Dämpfe oder Gerüche beobachtet.Dann wird der Kern von dem Modell agelöst und nach mehrtägiger Lagerung bei 50%iger relativer Feuchte und 25° C in die Form eingesetzt. Gusseisen wird bei 14-54-° C gegossen, und nach dem Erkalten auf 815° C werden die Formen abgebrochen. Die Untersuchung der Kerne zeigt, dass sie zerreibbar sind und auf dem Rütteltisch sofort zusammenfallen, wobei ein körniger, klumpenfreier Sand ausgeschüttelt wird. Die Kesselböden sind fehlerfrei und haben genaue Abmessungen " und eine ausgezeichnete Oberflächenbeschäffenheit.

Beispiel 6

Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von Estern als Härtungsmittel für Bindemittel aus feinteiligem Siliciumdioxid und Silikat.

Die Sandmisehung wird hergestellt, indem man 7,76 g Tripelerde und 2,5 g Glycerintriacetat (Triacetin der Firma Eastman Kodak) mit 1000 g des in Beispiel 1 verwendeten Sandes in einem "Kitchen-Aid"-Mischer, Hobert K4-5, mischt. Man mischt 2 Minuten und setzt dann 50 g Natriumsilikat (Du Pont Nr. 9» Verhältnis SiOp : Na^O 3,25) zu. Nach weiterem 2 Minuten/langem Mischen wird die freifliessende Sandmischung sofort zur Herstellung ' von Normzylindern von 5»O8 cm Durchmesser ven^endet, wie in ' Beispiel 1 beschrieben. Aus der Mischung werden Kerne hergestellt und im Laboratorium aufbewahrt. In ähnlicher"Weise werden Kerne unter Verwendung von 2,5 g Äthylacetat (Gütegrad ACS der Fisher Scientific Co.) anstelle des Acetins hergestellt. Druckfestigkeit und Härte, bestimmt nach Beispiel 1, sind in der nachstehenden Tabelle angegeben.

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46,	7	37	,6
9Q		95
.e 18-,	3	48	,2
95		90

Mit Triacetin hergestellte Kerne

Nach 1 Tap; Nach 1 Woche

ο
Druckfestigkeit, kg/cm

Ritzhärte der Kerne

Mit Äthylacetat hergestellte Kerne

2
Druckfestigkeit, kg/cm

Ritzhärte der Kerne

Eine Sandmischung von 181 kg wird in einem Carver-Mischer "S" unter Verwendung von Tripelerde, Natriumsilikat Nr. 9 und Triacetin in den gleichen Mengenverhältnissen, wie oben "beschrieben, hergestellt. Es werden Kerne für 6,35 cm-Rohr-T-Stücke hergestellt und in dem Modell 5 Minuten erhärtengelassen. Dann wird das Modell abgelöst, und die Kerne, werden 3 Tage gelagert, bevor sie in die Formen eingesetzt werden. Aluminium wird bei 800 C gegossen, und die Gusstücke werden 30 Minuten in der Form erkaltengelassen. Nach dem Entfernen der Gusstücke auf den Formen, fallen die Kerne in einerRüttelvorrichtung leicht zusammen, und der gewonnene Sand ist kömig und klumpenfrei. Bei dem ganzen Arbeitsvorgang entwickeln sich keine'Gerüche, und die Gusstücke haben eine sehr gute innere Oberflächenbeschaffenheit.

Beispiel 7

Dieses Beispiel erläutert die Värmehärtung eines Binders gemäss der Erfindung aus feinteiligem Siliciumdioxid und Natriumsilikat.

.Eine Sandmischung wird in einem Hobart-Mischer K45 'durch Zusatz von 12 g des in Beispiel 1 beschriebenen SiC^-Pulvers und 40 g Natriumsilikat (Du Pont-Nr. 9; Verhältnis SiO₂ : Na₅O 3,25) zu 75O g des in Beispiel 1 verwendeten Sandes hergestellt. Die Mischzeit beträgt 10 Minuten, und die freifliessende Mischung wird zur Herstellung von genormten Zylindern von 5,08 cm Durchmesser

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verwendet, wie in Beispiel 1 beschrieben. Die Kerne werden sorgfältig aus dem Verdichtungszylinder herausgenommen und 60 Minuten im Luftofen auf 100° C erhitzt. Härte und Festigkeit der gehärteten Kerne sind die folgenden:

Druckfestigkeit = -Härte

91,4- kg/cm^£ 95

Die Eerne haben eine aus sergewöhnlich hohe Festigkeit und Härte.

Beispiel 8

Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von Dextrin mit einem Binder aus feinteiligem Siliciumdioxid und Natriumsilikat zur Herstellung von Kernen, die bei mehrwöchiger Lagerung eine ausgezeichnete Festigkeit und Härte behalten.

Eine Sandmischung wird, wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt, indem man 7*76 g Siliciumdioxidpulver, 10 g Dextrin (Industrial Products Chemicals, Pikesville, Md.) und '50 g Natriumsilikat (Du Pont Nr. 9; Verhältnis SiO₂ : Na₂O 3,25) mit 1000 g des in Beispiel 1 beschriebenen Sandes mischt. Wie in Beispiel 1 beschrieben, werden Normkerne hergestellt und durch Begasen mit Kohlendioxid gehärtet. Die Druckfestigkeit und Härte wird an den frisch hergestellten Kernen sowie nach 3tägiger Lagerung bei 50 % relativer Feuchte und 23° C bestimmt. Die nachstehenden Werte zeigen, dass die Kerne eine ausgezeichnete Haltbarkeit haben.

Druckfestigkeit, kg/cm^£ Härte, AFS-Nr.

Anfänglich Nach 3 Tagen

8,8 30

9,1 50

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Claims (9)

IC-6128/6128-Α 0- I7. Juli Paten tansp rüche

1. Verfahren zur Herstellung von Sandkernen oder Sandformen für den Metallguss, dadurch gekennzeichnet, dass man

(a) zu Giessereisand 0,5 bis 15 Gew.%, bezogen auf den Sand, an Siliciumdioxid mit Teilchengrössen von 0,5 bis 4-5 Ai zusetzt,

(b) dem Sand ferner 1 bis 5 Gew.%, bezogen auf den Sand, Feststoffe von Natrium-, Kalium- oder Lithiumsilikat oder Gemischen derselben zusetzt,

(c) die Stoffe miteinander vermischt,

(d) dem Gemisch die gewünschte Form gibt und

(e) das Gemisch zu einer starren Form härtet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Sand ausserdem 0,5 bis 10 Gew.%, bezogen auf den Sand, an Ton oder Aluminiumoxid zusetzt.

J. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, man dem Giessereisand 0,5 bis 4- Gew.% kohlenstoffhaltige Stoffe, bezogen auf den Giessereisand, zusetzt.

4-. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass man als kohlenstoffhaltige Stoffe Pech oder Russ verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch g ekennz ei clone t, dass man dem Giessereisand vor dem Zusatz des Silikats eine wässrige Lösung oder Dispersion eines filmbildenden Harzklebmittels in Mengen von 1 bis 6 Gew.%, bezogen auf den Sand,zusetzt.

6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet,- dass man als fUmbildendes Harzklebmittel eine wässrige Dispersion von Polyvinylacetat verwendet.

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7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Giessereisand vor dem Zusatz des Silikats eine . wässrige Lösung oder Dispersion eines filmbildenden Harzklebmittels in Mengen von 1 bis 6 Gew.%, bezogen auf den Sand, zusetzt.

8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass man als fumbildendes Harzklebmittel eine wässrige Disper sion von Polyvinylacetat verwendet.

9. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet,, dass man als filmbildendes Harzklebmittel eine wässrige Disper sion- eines Copolymerisats aus Vinylacetat und Äthylen ver wendet .

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