DE2814352A1 - METHOD OF MANUFACTURING MODEL FACILITIES BY AND MADE BY THIS PROCESS - Google Patents

METHOD OF MANUFACTURING MODEL FACILITIES BY AND MADE BY THIS PROCESS

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DE2814352A1 DE19782814352 DE2814352A DE2814352A1 DE 2814352 A1 DE2814352 A1 DE 2814352A1 DE 19782814352 DE19782814352 DE 19782814352 DE 2814352 A DE2814352 A DE 2814352A DE 2814352 A1 DE2814352 A1 DE 2814352A1
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22C7/00—Patterns; Manufacture thereof so far as not provided for in other classes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Description

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMER ICH · GERD WDLLER · D. GHOSSEPATENT LAWYERS F.W. HEMMER I · GERD WDLLER · D. GHOSSE

22 731 h-j an22 731 h-j an

31.03.1978March 31, 1978

Verfahren zur Herstellstung von und nach diesem Verfahren hergestellte Modelleinrichtungen.Process for the production of and produced by this process Model facilities.

In Giessereien benötigte Modelleinrichtungen wie Modelle, Modellplatten und Kernkästen, wie sie zur Herstellung von Sandformen und Sandkernen für das Sandgußverfahren Verwendung finden, werden je nach Zahl der vorgesehenen Abformungen aus Holz, Gips, Steinmasse, Kunststoff oder Metall hergestellt. Die Modelleinrichtungen aus Metall besitzen die längste Lebensdauer, d.h. sie lassen eine sehr hohe Zahl von lAbformungen zu, liegen aber in den Herstellungskosten sehr hoch. Hingegen lassen die wesentlich billigeren Modelleinrichtungen aus Steinmasse oder Kunststoff auch nur eine wesentlich geringere Zahl von Ausformungen zu. Ist eine sehr hohe Zahl Ausformungen zu erwarten, werden immer noch die teueren Metall-Modelleinrichtungen verwendet.Pattern devices such as patterns, pattern plates and core boxes required in foundries, such as those used for the production of Sand molds and sand cores for the sand casting process are used depending on the number of impressions provided made of wood, plaster of paris, stone mass, plastic or metal. Own the model furnishings made of metal the longest service life, i.e. they allow a very high number of impressions, but the manufacturing costs are very high high. On the other hand, the much cheaper model facilities made of stone or plastic leave only one essential fewer number of lofts. If a very high number of moldings is to be expected, the expensive metal pattern devices are still used used.

Ziel der Erfindung ist ein kostengünstiges Verfahren zur Herstellung von Modelleinrichtungen großer Eigenfestigkeit und Formtreue, mit hochverschleißfester Oberfläche, die somit eine sehr hohe Zahl von Ausformungen zulassen. Erfindungsgemäß wird eine Negativform zur gewünschten Modelleinrichtung hergestellt, deren Formfläche durch Flammspritzen mit einem dünnen, porösen Überzug aus Metall versehen und dieser Überzug dann mit einem in die Poren des Metallüberzuges eindringenden Kunststoff-Gießharz hinterfüllt, wobei die Kunststoffmasse mit dem verbundenen Metallüberzug nach dem Ausformen aus der Negativform Modelleinrichtung oder Teil davon ist.The aim of the invention is a cost-effective method for the production of model devices with great inherent strength and shape accuracy, with a highly wear-resistant surface, which therefore allow a very large number of shapes. According to the invention a negative mold is made for the desired model set-up, the mold surface of which is flame sprayed with a provided a thin, porous coating made of metal and this coating then with a penetrating into the pores of the metal coating Plastic casting resin backfilled, the plastic compound with the connected metal coating after it has been molded from the Negative form is model equipment or part thereof.

Um eine glatte Oberfläche der Modelleinriehtung zu erreichen und ein leichtes Ausformen zu gewährleisten kann es sich empfehlen;, die Negativform vor dem Aufbringen des Metallüber-In order to achieve a smooth surface of the model line and to ensure easy removal, it can be recommended; the negative form before applying the metal cover

909840/0443909840/0443

Z&H352Z & H352

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH GERD MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIERPATENT LAWYERS F.W. HEMMERICH GERD MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER

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& 31.O3.1978 & 31.O3.1978

zuges mit einer das Einbrennen des aufzuspritzenden Metalls in der Form hemmenden Auflage (Schlichte) zu versehen.additionally to be provided with an overlay (coating) which inhibits the burning-in of the metal to be sprayed on in the mold.

Zur Erreichung des Erfindungszeils ist nur ein relativ dünner Metallüberzug erforderlich und es gehört zu den weiteren Merkmalen der Erfindung, diesen Metallüberzug in einer Dicke von 0,2 mm bis 0,5 mm aufzutragen, da die Poren in Schichten dieser Dicke noch gut mit dem das Metall mit dem Kern verbindenden Gießharz durchdrungen werden, wobei zugleich Arbeitszeit und Verbrauch von Metall und Hilfsstoffen beim Flammspritzen des Überzuges gering gehalten werden.To achieve the line of the invention, only a relatively thin metal coating is required and it is one of the others Features of the invention to apply this metal coating in a thickness of 0.2 mm to 0.5 mm, since the pores in layers this thickness still works well with that connecting the metal to the core Cast resin are penetrated, while at the same time working time and consumption of metal and auxiliary materials Flame spraying of the coating can be kept low.

Die durch das erfindungswesentliche Eindringen des Gießharzes in die Poron des Metallüberzuges erzielte gute Bindung zwischen Metallüberzug und Kunststoffkern wird in besonderem Maße erreicht, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung zum Flammspritzen Metallpartikel mit Korngrößen 2Oy^ und 125^U-im überwiegenden Teil zwischen 50 ta und 80 ja* verwendet werden, zwischen denen sich Kapillaren bzw. Poren geeigneter Größe ergeben.The good bond between the metal coating and the plastic core achieved by the penetration of the casting resin into the poron of the metal coating, which is essential for the invention, is achieved in particular when, according to a further feature of the invention for flame spraying, metal particles with grain sizes of 2Oy ^ and 125 ^ U-in the predominant part between 50 ta and 80 yes * , between which there are capillaries or pores of suitable size.

Als besonders geeignet zur Durchführung des Verfahrens haben sich Negativformen aus Steinmassen erwiesen, die vom Original oder einem Hilfsmodell abgenommen werden können. Formen aus Steinmassen lassen sich sehr konturentreu herstellen und halten der Beanspruchung beim Flammspritzen stand.Negative forms made from stone masses, those from the original, have proven to be particularly suitable for carrying out the process or can be removed from an auxiliary model. Forms from Stone masses can be produced very true to their contours and withstand the stresses of flame spraying.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ergeben sich Modelleinrichtungen die gemäß der Erfindung aus einer dünnen, porösen Metallschicht an der formgebenden Oberfläche und einen Kern aus Gießharz bestehen, wobei das Gießharz die Metallschicht hinterfüllt und Metallschicht und Gießharzkern verbindend die Poren der Metallschicht füllt.Manufactured according to the method according to the invention, model devices result from a thin, porous metal layer on the shaping surface and a core made of cast resin, the cast resin the Metal layer backfilled and the metal layer and the cast resin core connecting the pores of the metal layer.

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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER - D. GROSSE · F. POLLMEIERPATENT LAWYERS F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER - D. GROSSE · F. POLLMEIER

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» 31.03.1978»03/31/1978

Die Metallschicht <*er Modelleinrichtung weist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung eine Dicke von 0,2 mm bis 0,5 mm auf.The metal layer <* he model equipment has according to a further feature of the invention, a thickness of 0.2 mm to 0.5 mm.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht die Metallschicht aus durch Flammspritzen gesinterten Metallpartikeln in Körnungen zwischen 2Ox^ und 125xi, , im überwiegenden Teil zwischen 50 u, und 80 At , mit Kapillaren zwischen den verschweißten Metallpartikeln.According to a further feature of the invention, the metal layer by flame spraying of sintered metal particles in grain sizes between 2 O x ^ and 125xi, u in the predominant part between 50 and 80 atom, with capillaries between the welded metal particles.

Dem erfindungsgemäßen Zweck dient in besonderem Masse eine hochverschleißfeste Metallschicht z.B. aus Hartmetall oder Chromnickels tahl.A highly wear-resistant metal layer, e.g. made of hard metal or Chrome-nickel steel.

Die Zeichnung zeigt ein Paar von Modellplatten zur Herstellung einer Sandform und es ist inThe drawing shows a pair of model plates for making a sand mold and it is in

Figur 1 die Sandform dargestellt, deren Oberteil mittels der inFigure 1 shows the sand mold, the upper part of which by means of the in

Figur 2 dargestellten Modellplatte und deren Unterteil mittels der inFigure 2 shown model plate and its lower part by means of the in

Figur 3 dargestellten Modellplatte geformt worden ist.Figure 3 has been molded model plate shown.

Figur h zeigt die Steinform zur Herstellung der Modellplatte zum Formoberteil gemäß Figur 2.FIG. H shows the stone mold for producing the model plate for the upper mold part according to FIG. 2.

In Figur 1 ist die aus dem Oberteil 1 und dem Unterteil 2 bestehende Form dargestellt für ein Gußstück, beispielsweise eine Reliefplatte 3. Die zur Abformung des Formoberteils 1 dienende Modellplatte ist in Figur 2 dargestellt. Sie besteht aus einem Kern 1I, dessen formgebende Oberfläche von einer Metallschicht 5 gebildet ist. Die in Figur 3 dargestellte Modellplatte besteht aus einem Kern 6, dessen formgebende Oberfläche von einer Metallschicht 7 gebildet ist. Diese Formplatte dient zur Abformung des Formunterteils 2. Die Kerne1» und 6 der ModellplattenFIG. 1 shows the mold consisting of the upper part 1 and the lower part 2 for a casting, for example a relief plate 3. The model plate used for molding the upper part 1 of the mold is shown in FIG. It consists of a core 1 I, whose molding surface is formed by a metal layer. 5 The model plate shown in FIG. 3 consists of a core 6, the shaping surface of which is formed by a metal layer 7. This mold plate is used to take an impression of the lower part of the mold 2. The cores 1 »and 6 of the model plates

909840/0448909840/0448

MU352MU352

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERIl» · GEPP MtKLER · D. GROSSE · F. POLLMEIERPATENT LAWYERS F.W. HEMMERIL »· GEPP MtKLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER

22 731 h. j an22 731 h. Jan

31.03.1978March 31, 1978

bestehen aus Gießharz. Die Metallschichten 5 und 7 sind porös und bestehen aus verschleißfestem korrorionsbeständxgem Metall. Besonders geeignet ist eine Metallschicht aus Chromnickelstahl. Die Bindung zwischen den Kernen 4 und 6 mit den Metallschichten 5 und 7 ist dadurch gegeben, daß das die Kerne h und 6 bildende Gießharz in die Poren der Metallschichten 5 und 7 eindringt.consist of cast resin. The metal layers 5 and 7 are porous and consist of wear-resistant, corrosion-resistant metal. A metal layer made of chromium-nickel steel is particularly suitable. The bond between the cores 4 and 6 with the metal layers 5 and 7 is given by the fact that the casting resin forming the cores h and 6 penetrates into the pores of the metal layers 5 and 7.

Die Herstellung der Modellplatten ist am Beispiel der in Figur 2 dargestellten Modellplatte zum Pormoberteil beschrieben. Vom Original bzw. von einem Hilfsmodell wird eine Negativform 8, die aus Gips, Zement oder sonstigen Steinmassen bestehet, abgeformt. Wenn erforderlich wird die Oberfläche der Negativform 8 mit einer Schlichte beschichtet. Als Schlichte ist Graphit besonders geeignet. Mit ihm wird die Negativform bestäubt und überschüssiger Graphit wird anschließend entfernt. Nunmehr wird die formgebende Oberfläche durch Flammspritzen mit einer Schicht von Metall, die den späteren überzug 5 bildet versehen. Hierzu werden Metallpartikel bzw. Metallpulver in Körnungen zwischen 2Ou, und 125 u, > im überwiegenden Teil zwischen 50 u, und 80λ^ verwendet. Die Dicke der Metallschicht liegt insbesondere zwischen 0,2 mm und 0,5 mm. Die Metallschicht ist so aufzubringen,daß sie porös bleibt. Nach dem Aufbringen der Schicht wird um die-Negativform ein Rähmchen 9 gesetzt und der Formhohlraum sowie der vom Rähmchen 9 umschlossene Raum mit flüssigem Gießharz hinterfüllt bzw. ausgefüllt. Es kann Kalt - oder warm - härtendes Gießharz verwendet werden. Das Gießharz bildet dann den Kern 1J der Modellplatte und dringt zugleich in die Poren in der Metallschicht ein und schafft somit eine feste Verbindung zwischen dem Kern h und der Metallschicht 5. Nach dem Aushärten des Gießharzes wird die Modellplatte verputzt und an die zu verwendende Form angepaßt und ist dann einsatzbereit. Um eine gute Bindung zwischen Kern k und Metallschicht 5 sicherzustellen, wird das Metall zum Flamm-The production of the model plates is described using the example of the model plate for the upper porous part shown in FIG. A negative form 8, which consists of plaster of paris, cement or other stone masses, is molded from the original or from an auxiliary model. If necessary, the surface of the negative mold 8 is coated with a coating. Graphite is particularly suitable as a size. The negative form is dusted with it and excess graphite is then removed. The shaping surface is now provided with a layer of metal, which later forms the coating 5, by flame spraying. For this purpose, metal particles or metal powder in grain sizes between 2Ou, and 125u,> predominantly between 50u, and 80λ ^ are used. The thickness of the metal layer is in particular between 0.2 mm and 0.5 mm. The metal layer is to be applied in such a way that it remains porous. After the layer has been applied, a frame 9 is placed around the negative mold and the mold cavity and the space enclosed by the frame 9 are backfilled or filled with liquid casting resin. Cold or warm curing casting resin can be used. The casting resin then forms the core 1 J of the model plate and simultaneously penetrates the pores in the metal layer and thus creates a firm connection between the core h and the metal layer 5. After the casting resin has hardened, the model plate is plastered and attached to the mold to be used adapted and is then ready for use. In order to ensure a good bond between core k and metal layer 5, the metal becomes the flame

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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÖLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIERPATENT LAWYERS F.W. HEMMERICH GERD MÖLLER D. GROSSE F. POLLMEIER

22 73122 731

h. j anH. Jan

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spritzen in geeigneter Partikelgröße eingesetzt, damit Poren in der Metallschicht verbleiben die ein Eindringen des Gießharzes in die Metallschicht und ein Durchdringen der Metallschicht von dem Gießharz gestatten. Bevorzugt werden Metallpartikel in Körnungen zwischen 20u, und 125jjl> , im überwiegenden Teil zwischen 50/u und 80 ajl . Injections in a suitable particle size are used so that pores remain in the metal layer, which allow the casting resin to penetrate into the metal layer and the casting resin to penetrate the metal layer. Metal particles are preferably used in grain sizes between 20 u, and 125 jjl> ajl in the predominant part between 50 / u and 80th

Je nach Größe der Modelleinrichtung kann in den Kern zur Einsparung von Gießharz billigeres Füllmaterial und/oder zur Versteifung der Modelleinrichtung ein Armierungskörper mit eingegossen werden.Depending on the size of the model equipment, cheaper filler material and / or can be used in the core to save casting resin a reinforcement body can be cast in to stiffen the model equipment.

009840/044«009840/044 «

Claims (1)

PATENTANWÄLTE F.W. HE1VIMEnICH · GERD MOLLEn · D. CROSSE · F. P0L$l$E'MPATENTANWÄLTE FW HE 1 VIMEnICH · GERD MOLLEn · D. CROSSE · F. P0L $ l $ E'M 22 731 h. j an22 731 h. Jan 31.03.1978March 31, 1978 PatentansprücheClaims 1. Verfahren zur Herstellung von in der Gießerei beim Sandgußverfahren für die Herstellung von Sandformen verwendeten Modelleinrichtungen1. Process for making sand used in the foundry in the sand casting process for making sand molds Model facilities dadurch gekennzeichnet,characterized, daß eine Negativform zur gewünschten Modelleinrichtung hergestellt, deren Formfläche durch Flammspritzen mit einem dünnen, porösen Überzug aus Metall versehen und dieser Überzug dann mit einem in die Poren des Metallüberzuges eindringenden Kunststoff-Gießharz hinterfüllt wird, wobei die Kunststoffmasse mit dem verbundenen Metallüberzug nach dem Ausformen Modelleinrichtung oder Teil davon ist.that a negative mold for the desired pattern set is made, the mold surface by flame spraying with a provided a thin, porous coating made of metal and this coating then with one in the pores of the metal coating penetrating plastic casting resin is backfilled, the plastic compound with the connected metal coating after the molding is model equipment or part thereof. 9098Α0/Π4489098Α0 / Π448 PATENTANWÄLTE F.W. HEMtaERICH · GERD MCLLER · D. GROSSEPATENT LAWYERS F.W. HEMtaERICH · GERD MCLLER · D. GROSSE · F. POLLltEifeR ^^· F. POLLltEifeR ^^ 22 731 h. j an22 731 h. Jan 31.03.1978March 31, 1978 2. Verfahren nach Anspruch 1,2. The method according to claim 1, dadurch gekennzeichnet,characterized, daß die Negativform vor dem Aufbringen des Metallüberzuges mit einer das Einbrennen des aufzuspritzenden Metalls in der Form hemmenden Auflage (Schlichte) versehen wird.that the negative mold before the application of the metal coating with a burn-in of the metal to be sprayed on in the shape-inhibiting support (size) is provided. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichne t,3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that t daß der flammgespritzte Überzug in einer Dicke von O32 mm bis 0,5 mm aufgetragen wird.that the flame-sprayed coating is applied in a thickness of O 3 2 mm to 0.5 mm. h. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Flammspritzen Metallpartikel mit Korngrößen zwischen 2OyU, und 125 ic i im überwiegenden Teil zwischen 50 ll und 8014" verwendet werden, zwischen denen sich Kapillaren ergeben. H. Process according to one of the preceding claims, characterized in that metal particles with grain sizes between 20 yU and 125 ic i , predominantly between 50 ll and 8014 " , are used for flame spraying, between which there are capillaries. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Negativform aus Steinmasse hergestellt vom Original oder einem Hilfsmodell abgenommen wird.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that the negative form made of stone mass is removed from the original or an auxiliary model. 6. Modelleinrichtung,
gekennzeichnet6. Model set-up,
marked durch eine dünne poröse Metallschicht an der formgebenden Oberfläche und einem Kern aus Gießharz, das die Metallschicht hinterfüllt und Metallschicht und Gießharzkern verbindend die Poren der Metallschicht füllt.through a thin, porous metal layer on the forming surface and a core made of cast resin that forms the metal layer backfilled and the metal layer and the cast resin core connecting the pores of the metal layer. 7. Modelleinrichtung, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,7. Model device according to claim 6, characterized in that daß die Metallschicht eine Dicke von 0,2 mm bis 0,5 mm aufweist. that the metal layer has a thickness of 0.2 mm to 0.5 mm. 909840/0448909840/0448 PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICK · GERO M1I1LLEP · D. GROSSE · F.PATENTANWÄLTE FW HEMMERICK GERO M 1 I 1 LLEP D. GROSSE F. 22 h. jan22 h. Jan 31.03.1978 -JS - 03/31/1978 -JS - 8. Modelleinrichtung nach Anspruch 6 oder "J, dadurch gekennzeichnet,8. Model device according to claim 6 or "J, characterized in that daß die Metallschicht aus durch Flammspritzen gesinterten Metallpartikeln in Körnungen zwischen 20ju, und 125/4, , im überwiegenden Teil zwischen 50/χ, und %0/U. und Kapillaren zwischen den verschweißten Metallpartikeln besteht.that the metal layer by flame spraying of sintered metal particles in grain sizes between 20 ju, and 125/4, in the predominant part between 50 / χ, and% 0 / U. and capillaries exist between the welded metal particles. 9. Modelleinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,9. Model device according to one of claims 6 to 8, characterized in that daß die Metallschicht aus hochverschleißfestem Metall, wie Hartmetall oder Chromnickelstahl besteht.that the metal layer consists of highly wear-resistant metal, such as hard metal or chrome-nickel steel. 909840/OU8909840 / OU8
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