DE526740C

DE526740C - Gasdichter Gusskern

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Publication number: DE526740C
Application number: DEM109668D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1929-04-17
Filing date: 1929-04-17
Publication date: 1931-06-10

Description

Gasdichter Gußkern Beim Metallguß entstehen, wenn das heiße, flüssige Metall auf den stets erheblich kälteren Kern trifft, im Innern des Kernes Gase, gebildet aus den im Kern noch vorhandenen Rückständen organischer Binder, aus Feuchtigkeit, Luft u. dgl. Diese Gase müssen so rasch als möglich und vollkommen aus dem Kern und aus dem Hohlraum zwischen Form und Kern entweichen können; zurückbleibende Gase verursachen Ausschuß. Deshalb das Streben nach größtmöglicher Gasdurchlässigkeit des Kernes, das im reinen Quarzsandkern seine Erfüllung fand.
Bisher war man allgemein der Ansicht, claß diese Gase nicht nur durch die ins Freie führenden Auflager der Kerne in der Form, die sogenannten Kernmarken, sondern auch durch die Kernwände hindurch in den Hohlraum zwischen Form und Kern und aus diesem durch die sogenannten Steiger ins Freie entweichen sollten. Um diesen zweiten Weg für die Gase offen zu halten, achtete man streng darauf, daß die zum Glätten der Kernwände und zum Schutze des Kernes gegen Eindringen des Metallflusses benutzten, aus hitzebeständigen und glättenden Stoffen bestehenden {Überzüge, die sogenannten Schlichten und Schwärzen, porös, also gasdurchlässig waren, so daß sie dem Abzug der Gase aus dem Innern des Kernes durch die geschlichteten Kernwände hindurch möglichst wenig Widerstand entgegensetzen.
Trotz aller Vorsichtsmaßnahmen war aber die Gasabführung nicht gesichert, und die durch diese Gase verursachten Schwierigkeiten (unruhiger Guß, Schülpen, Lunker, Einfressen) bilden eine ständige Sorge des Gießers; der dadurch immer wieder entstehende Ausschuß, besonders bei schwierigen Gußstücken, verursacht erheblichen Zeit- und Geldverlust.
Die Erfindung bewirkt in bew ußter Abweichung von den bisherigen Anschauungen, daß der poröse Kern gegen den Hohlraum zwischen Kern und Form gasdicht abgeschlossen wird und die im Innern des Kernes beim Guß entstehenden Gase ausschließlich durch die Kernmarken abgeführt werden. Ein beispielsweise aus Quarzsand bestehender, höchst poröser Kern erhält nach der Erfindung eine gasdichte Rinde, die dem im Kern entstehenden Überdruck widersteht. Es entsteht so gemäß der Erfindung ein Kern, der innen porös und nach außen gasdicht abgeschlossen ist.
Aus einem solchen Kern kann kein Gas in den Gußhohlraum treten; es ist gezwungen, den Weg durch die Kernmarken zu nehmen, jede andere Entweichungsmöglichkeit ist ihm genommen.
Damit entfallen alle obenerwähnten Ursachen für Gußausschuß durch Kerne.
Der gasdichte Abschluß des Kernes wird gemäß der Erfindung erzielt entweder durch Verschluß der Poren der äußeren Kernschichten, indem die Kernwände mit einer Lösung von anorganischen Stoffen imprägniert werden, die unterhalb der im Kerntrockenofen herrschenden Temperaturen (etwa 40o0) schmelzen, oder durch Verschluß der Poren von Überzügen (Schlichten) aus feuerfesten Stoffen, die den Kern bedecken, durch Zusatz von anorganischen Stoffen der oben be7eichneten Art zu diesen Überzügen oder durch Anwendung beider Verfahren hintereinander in beliebiger Reihenfolge.
Wenn anorganische Stoffe verwendet-werden, die schon innerhalb der Temperaturzone der in Gießereien üblichen Kerntrockenöfen schmelzen, wie Borsäure, Phosphorsäure, eine Mischung von Borax und Natriumthiosulfat oder andere anorganische Verbindungen oder Gemische ähnlicher Wirkung, verhindert der schon im Trockenofen gebildete gasdichte Überzug das Eindringen heißer Luft in den Kern während der Trockenperiode und damit die Zerstörung der zum Binden des (Quarzsandes benutzten organischen Bindemittel, welche eintreten kann, wenn die Temperatur des Trockenofens zu hoch oder die Trockenheit zu lang war. Während die organischen Bindemittel unter Luftzutritt leicht zerstört werden können, bewirkt der gasdichte Abschluß eine erhebliche Verzögerung des Verkokungsprozesses.
Diese Schutzwirkung im Trockenofen gewinnt besondere Bedeutung, wenn, wie bei neuerdings benutzten Gießverfahren, die Form samt dem schon eingelegten Kern nochmals stark erhitzt wird. Der gasdichte Abschluß des Kernes ermöglicht Erhitzen des Kernes in der Form auf q.oo bis 50o° C ohne Zerstörung der organischen Bindemittel im Innern des Kernes.
Die bisher bekannten Schlichten und Imprägnierungen konnten. diese Schutzwirkung nicht ausüben, weil sie keinen gasdichten Abschluß bewirkten; dieser war auch bisher gar nicht angestrebt, da nach bis jetzt allgemein geltender Auffassung der Kern poröse Wandungen"haben muß. Ausführungsbeispiele a) Verschließen der Poren der äußeren Kernschichten Anorganische Stoffe, die unterhalb der Gießtemperatur (iooo° C) schmelzflüssig werden, wie Borsäure, Phosphorsäure, Borax, mit N atriumthiosulfat oder ähnlich wirkenden Stoffen gemischt, sowie Mischungen dieser Stoffe werden in Wasser, Alkohol oder anderen geeigneten Lösungsmitteln gelöst and die warme Lösung wird auf die Kernoberflächen mittels Zerstäubers, Pinsels oder durch Tauchen oder in anderer bekannter Weise aufgetragen.
Durch Kapillarwirkung wird die Lösung bis zu einer gewissen Tiefe in den Kernkörper eingesogen; die Tiefe der Imprägnierung läßt sich durch größere oder geringere Dünnflüssigkeit der Lösung oder mehrmaliges Imprägnieren oder beides zweckmäßig abstimmen.
Die Menge der durch die Imprägnierung in die äußeren Kernschichten eingebrachten anorganischen Stoffe muß so groß sein, daß nach Verdunstung des Lösungsmittels und Eintritt der Schmelzflüssigkeit die Poren der äußeren Kernschichten vollkommen geschlossen sind, also der gasdichte Abschluß erzielt ist.
In ioo g heißem Wasser werden zweckmäßig mindestens 8 g, besser 15 g der genannten Stoffe gelöst.
b) Verschließen derPoren feuerfester Überzüge (Schlichten) ioo g feuerfesten, fein gemahlenen Stoffen werden zweckmäßig mindestens 8 g, besser 15 g der obengenannten anorganischen Stoffe zugemischt, die Mischung mit Wasser zu einer streichfertigen Masse angerührt und diese auf die Kernoberfläche in beliebiger Weise aufgetragen. Nach Verdunstung des Wassers und Eintritt der Schmelzflüssigkeit sind die Poren des feuerfesten Überzuges vollkommen geschlossen; damit ist der gasdichte Abschluß erzielt.
Die Erfindung kann auch auf die Außenformen selbst angewendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Poröser Gußkern, insbesondere aus Quarzsand, gekennzeichnet durch eine gasdichte Außenschicht oder einen gasdichten Überzug. a. Verfahren zur Herstellung von Kernen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernoberfläche mit einer Lösung eines anorganischen, unterhalb der Gießtemperatur schmelzflüssig werdenden Stoffes imprägniert wird, der nach Verdunsten des Lösungsmittels und Eintritt der Schmelzflüssigkeit die Kernoberfläche gasdicht abschließt. 3. Verfahren zur Herstellung von Kernen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Kern mit einer Schlichte aus feuerfestem Stoff bedeckt wird, die einen unterhalb der Gießtemperatur schmelzflüssig werdenden anorganischen Stoff enthält. q.. Aus feuerfesten Stoffen bestehender Überzug für Gußkerne, gekennzeichnet durch einen solchen Gehalt eines anorganischen, unterhalb der Gießtemperatur schmelzflüssig werdenden Stoffes, daß nach Eintritt der Schmelzflüssigkeit und Erstarren der Überzug gasdicht ist. 5. Überzug nach Anspruch q., gekennzeichnet durch ein Gemisch von ioo Teilen eines pulverförmigen, feuerfesten Stoffes, wie z. B. Ton, mit 5 bis 25 Teilen eines bei Gußhitze schmelzflüssig werdenden Stoffes, wie Borsäure, Phosphorsäure, eines Gemisches von Borax und Natriumthiosttlfat o. dgl. 6. Mittel zur Imprägnierung der Oberfläche von porösen Gußkernen, bestehend aus einer 5- bis a5 °/oigen wäßrigen Lösung eines unterhalb der Gießtemperatur schmelzflüssig werdenden Stoffes, wie Borsäure, Phosphorsäure, eines Gemisches von Borax mit Natriumthiosulfat o. dgl. EIFFI.IN- f:FDRfICICT IN DER RFICIISDft@rflCFltf;.!