DE823642C

DE823642C - Masse zum Herstellen ausschmelzbarer oder ausbrennbarer Gussmodelle

Info

Publication number: DE823642C
Application number: DEP30563A
Authority: DE
Inventors: Roy Chester Feagin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1944-05-20
Filing date: 1949-01-01
Publication date: 1951-12-06
Also published as: NL70926C; GB621845A; BE480656A; US2439207A; LU28935A1; CH274856A; FR938502A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 6. DEZEMBER 1951

P 3^O563 VIa/31c D

Die Erfindung betrifft eine Masse zum Herstellen ausschmelzbarer oder ausbrennbarer Gußmodelle, die, ohne in der Anwendung darauf beschränkt zu sein, in erster Linie für Gießverfahren zum Herstellen von Gebissen, Schmuckgegenständen gedacht ist, wie z. B. Ringen und Nadeln, und für ähnliche Stücke, deren Umrisse unregelmäßig sind und viel Details aufweisen. Die besonderen Eigenschaften, die das vorliegende, verbesserte Erzeugnis kennzeichnen, können am besten beschrieben werden, indem man das Gießverfahren erläutert.

Es ist allgemein üblich, zunächst ein zerstörbares Modell aus Wachs zu schaffen, dann dieses Model! in feuerfestes Formmaterial einzubetten und, nachdem sich das Formmaterial verfestigt hat, das Modell durch Zerstörung zu entfernen. Dies erreicht man gewöhnlich durch Ausschmelzen oder ge gebenenfalls durch chemische Einwirkung oder Lösung. Wegen der Art der Arbeit muß das Wachs, aus dem das Modell gebildet ist, natürlich von einer Art und Festigkeit sein, die es gestattet, mit höchster Genauigkeit viele feine Umrisse und Formen anzunehmen und beizubehalten. Das Modell wird normalerweise dadurch erzeugt, indem das flüssige Wachs in eine Modellform gegossen wird. Das Wachs soll beim Erstarren nur ganz wenig, am besten gar nicht schrumpfen. Darüber hinaus sollte das Modell hart und formbewahrend sein; es soll Details genau abbilden und an der Oberfläche glatt und außerdem zäh genug sein, um die Bildung von Rissen oder anderen unerwünschten Unregelmäßigkeiten zu vermeiden. Bei der Massenherstellung von Präzisionsgegenständen muß das Modell genügend stark und widerstandsfähig sein, um wiederholtes

Anfassen zu ertragen, ohne irgendwelche Formveränderungen zu erleiden.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß gewisse polymerisierte pflanzliche öle mit Wachsen in jedem Verhältnis mischbar sind und den entstehenden Mischungen gewisse wünschenswerte Merkmale verleihen, die sonst in den Wachsen selbst nur in einem geringeren Grade oder überhaupt nicht vorhanden sind.

ίο Polymerisierte Pflanzenöle, als Klasse genommen, sind als Streckungsmittel oder als Ersatzmittel für natürliche und künstliche Gummi bekannt. Sie reichen in ihrer Konsistenz von dicken haftenden Flüssigkeiten über weiche gummiähnliche, gelartige feste Stoffe bis zu harten gummiähnlichen festen Stoffen. Es wurde gefunden, daß die verhältnismäßigweichen Vertreter dieser Gruppe mit Wachsen homogene Schmelzen ergeben und daher als wünschenswerte Veränderungsmittel für Wachse dienen können und thermoplastische Stoffe mit verbesserten und höchst nützlichen Merkmalen ergeben. Es sind dies trocknende öle, in der Art von Leinsamenöl, Acajouschalenöl, Chinaholzöl, Tungöl, Uticicaöl u. dgl.

Für Präzisionsgießverfahren werden vorzugsweise Wachse benutzt, die einen verhältnismäßig hohen Schmelzpunkt haben, da sie schneller erstarren und da sie sich bei warmem Wetter weniger verziehen und in kaltem Zustande weniger fließen als die Stoffe mit niedrigerem Schmelzpunkt. Dies trifft insbesondere zu, wo Massenherstellung in Frage kommt. Jedoch haben Wachse mit hohem Schmelzpunkt, wie z. B. Carnaubawachs, eine große Neigung zum Springen. Die vorliegende Erfindung stellt Mittel zur Verfügung, dies zu vermeiden, indem der Mischung eine vergrößerte Zähigkeit mitgeteilt wird.

Ein weiteres Merkmal, das ein Wachs für Präzisionsguß haben sollte, das aber in den normalerweise gebräuchlichen Wachsen nicht vorhanden ist, ist die elastische Erholungsfähigkeit, eine Eigenschaft vieler plastischer Stoffe, nach einem Ver ziehen in ihre ursprüngliche Form zurückzukehren. Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung kann diese wünschenswerte Eigenschaft _der Wachszusammensetzung mitgeteilt werden.

Andere Forderungen machen es wünschenswert, der Zusammensetzung größere Adhäsions- und Kohäsionsfähigkeit oder einen gewissen Grad von Sprödigkeit zu verleihen, der einen sauberen Bruch ergibt, wenn ein Stück des Modelles zerbrochen wird. Die vorliegende Erfindung macht es möglich, diese zusätzlichen Vorteile zu erreichen. Ein sehr wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäß verbesserten Zusammensetzungen liegt darin, daß übliche Verfahren damit weiter angewandt werden können. So kann das Modell in üblicher Weise in feuerfesten Formwerkstoff eingebettet und danach durch Hitze zerstört werden. Auch können, soweit erwünscht, J

Füllstoffe oder andere Veränderungsmittel ohne weiteres nach den gewohnten Methoden der Praxis verwendet werden.

Zum Mischen der verbesserten Zusammensetzung kann beliebiges Wachs benutzt werden. Es kommt nur auf den Verwendungszweck an, zu dem die entstehende Wachszusammensetzung gebraucht wird, und auf die besonderen Eigenschaften, die sie aufweisen soll. So sind z. B. amorphes Wachs, kristallines Wachs, mikrokristallines Wachs, Candelillawachs, Carnaubawachs, Bienenwachs, Palmwachs, Lorbeerbaumbeeren- oder Myrtenwachs, Uricurywachs, Ceresinwachs o. dgl. geeignet. Diese Wachse können einzeln oder gemischt genommen werden, wobei der Wachsbestandteil im allgemeinen den größeren Bestandteil der entstehenden Mischung. normalerweise ungefähr 50 bis 90 Gewichtsprozent, darstellt.

Der polymerisierte Pflanzenölbestandteil kann beispielsweise das Polymerisationsprodukt von Acajouschalenöl, Leinsamenöl, Uticicaöl, Tungöl, Chinaholzöl oder ähnlichen trocknenden ölen sein. Wie im Falle des Wachsbestandteiles können diese polymerisierten Pflanzenöle einzeln oder in Kombination benutzt werden, wobei dieser Bestandteil der Mischung im allgemeinen deren kleineren Teil bil det, normalerweise nicht mehr als 10 bis 50 Gewichtsprozent. Ist Haftfähigkeit erwünscht, so verwendet man mindestens 5% des. polymerisierten Pflanzenöls.

Die zu mischenden Bestandteile werden zusammengebracht, indem zunächst das Wachs geschmolzen wird und dann der polymerisierte Pflanzenölbestandteil unter fortgesetztem Rühren dazugegeben wird.

Die Mischtemperatur soll so hoch wie möglich gehalten werden, das heißt mindestens so hoch wie der Schmelzpunkt des Wachses; es können auch höhere Temperaturen angewendet werden bis kurz unterhalb derjenigen, bei der das Wachs anfängt, sich zu zersetzen.

Die folgenden Beispiele dienen zur Veranschaulichung der verschiedenen Arten und Mengen, die benutzt werden können

B e i s ρ i e 1 1

Prozent

Candelillawachs 80

Polymerisiertes Leinsamenöl 20

100

Diese Stoffzusammensetzung ist zäh und mäßig spröde und besitzt ziemlich gute Haftfähigkeit.

He i s ρ i e 1 2

Prozent

Candelillawachs 50

Polymerisiertes Chinaholzöl 50

100

Diese Zusammensetzung ist ziemlich biegsam und recht kräftig und besitzt gute elastische Wiedererholungseigenschaften.

Beispiel 3

Prozent

Carnaubawachs 80

Polymerisiertes Leinsamenöl 20

100

Diese Zusammensetzung ist durch Härte und Zähigkeit gekennzeichnet, hat wenig Schrumpfungsneigung und auch keine Neigung, heim Übergang vom geschmolzenen in den festen Zustand zu springen. Sie ist etwas spröder als die Zusammensetzung laut Beispiel ι und hat ziemlich gute Haftfähigkeit.

13 e i s ρ i e 1 4 j₀ Prozent

Mikrokristallines Wachs 50

Polymerisiertes Leinsamenöl 50

100

Diese Zusammensetzung hat ausgezeichnete Eigenschaften elastischer Erholung und ist recht kräftig. Sie hat einen leichten Grad von Klebrigkeit und ist durch ihre Weichheit und Biegsamkeit ausgezeichnet.

Beispiel 5 Prozent

Amorphes Mineralwachs 75

Polvmerisiertes Leinsamenöl 2^

Dieser Stoff ist weich und biegsam.

100

Beispiel 6

Prozent

Bienenwachs 90

Polymerisiertes Chinaholzöl 10

100

Diese Zusammensetzung ist auch ziemlich weich und zeigt einen leichten Grad von Klebrigkeit.

Beispiel 7

Prozent

Gelbes Bienenwachs 50

Polymerisiertes Leinsamenöl 50

100

Diese Zusammensetzung ist auch weich und hat sowohl gute Haftfähigkeit als auch Elastizität.

Beispiel 8

Prozent

Ceresinwachs 50

₄_ Polymerisiertes Leinsamenöl ...... 50

100

Diese Zusammensetzung ist weich und biegsam, aber sie hat nur geringe Haftfähigkeit.

_so B e i s ρ i e 1 9

Prozent

Ceresinwachs 90

Polymerisiertes Chinaholzöl 10

100 j

Diese Zusammensetzung ist etwas weich und \ nicht klebrig.

In jedem der vorstehenden Beispiele erfolgte der Hinweis auf besondere Eigenschaften der Zu- | sammensetzungen nur zu beschreibendem Zweck j Go und stellt nicht eine volle Liste aller wünschenswerten Eigenschaften dar, die die Zusammensetzung besitzt. Das gleiche gilt auch im Hinblick auf die folgenden Heispiele, die die Art veranschaulichen sollen, in der die Wachse in verschiedenen Kombinationen angewendet werden können:

B ei s ρ i e 1 10

Prozent

Candelillawachs 50

Amorphes Wachs 40

Polymerisiertes Leinsamenöl 10

100

Dieses Erzeugnis ist ziemlich weich, aber ungewöhnlich zäh und kann wiederholtes Anfassen vertragen, ohne sich zu verformen.

Beispiel 11

Prozent

Candelillawachs 57,1

Carnaubawachs 28,6

Polymerisiertes Leinsamenöl .... 14,3

100,0

Infolge des Anteils an Carnaubawachs ist diese Zusammensetzung sehr hart und kräftig. Sie besitzt auch einen wünschenswerten Grad von Sprödigkeit, aber sie springt nicht während des Kühlungsprozesses. Andere Zutaten als Wachse und polymerisierte Pflanzenöle können als Füllstoffe oder zur Veränderung der Eigenschaften verwendet werden. Das folgende Beispiel veranschaulicht dies:

Beispiel 12

Prozent

Candelillawachs 64

Polymerisiertes Leinsamenöl 16 _gg

Kolophonium 20

100

Diese Zusammensetzung ist ungewöhnlich stark und ist etwas härter und spröder als das Erzeugnis laut Beispiel 1. Sie hat eine ausgezeichnete Haftfähigkeit. Der Kolophoniumbestandteil hat einen höheren Schmelzpunkt als Candelillawachs und trägt so dazu bei, das Erzeugnis stärker und fester zu machen.

Als veränderte Zusätze können je nach den besonderen Eigenschaften, die den Mischungen verliehen werden sollen, auch natürliche und künstliche Harze verschiedener Arten benutzt werden. So kann z. B. Dammar hinzugefügt werden, um der Mischung Haftfähigkeit zu verleihen. Verschiedene bei Wärme fest werdende Harze, wie Melamine und Phenolharze, können verwendet werden, um das Schrumpfen zu reduzieren, die Sprödigkeit oder Haftfähigkeit zu verstärken oder die Eigenschaften in ähnlicher Art zu verändern. Gemahlene thermoplastische Harze, wie z. B. Polystyrene oder PoIymethy!methacrylate, können als Füllstoffe verwendet werden, um das Schrumpfen zu reduzieren.

Im allgemeinen versteht es sich von selbst, dali die benutzten Bestandteile und das Verhältnis, in dem sie angewendet werden, so gewählt werden, daß die entstehende Zusammensetzung in vorteilhaftester Weise die besonderen Eigenschaften aufweist, die irgendein besonderer Anwendungszweck erfordert. So sind z. B. zum Mischen eines Stoffes, der zu zerstörbaren Modellen für Präzisionsguß verwendet

werden soll, wobei das Modell in hitzewiderstandsfähiges Material eingebettet und dann herausgeschmolzen wird, die folgenden Eigenschaften von allergrößter Wichtigkeit: geringes Schrumpfen, Festigkeit, Zähigkeit und elastische Wiedererholungsfähigkeit. In der Technik der Herstellung oder Veränderung von Gebissen o. dgl. sind die Eigenschaften der Weichheit, Biegsamkeit und Haftfähigkeit erwünscht. Beim Abnehmen von Zahnabgüssen und anderen entsprechenden Verfahren sind Kohäsionsfähigkeit und Sprödigkeit wünschenswerte Eigenheiten.

Die Erfindung ist daher nicht auf die besonderen Wachse und polymerisierten Pflanzenöle oder andere Zusätze, die im vorstehenden erwähnt wurden, beschränkt, sondern die vorstehenden Beispiele veranschaulichen nur den weiten Bereich der Möglichkeiten. In jedem Falle ist jedoch die Zusammensetzung durch die Grundidee der Erfindung gekennzeichnet, nämlich das Mischen von Wachs oder Wachsen mit einem oder mehreren damit mischbaren polymerisierten Pflanzenölen, wobei die entstehende Zusammensetzung erwünschte Eigenschaften hat, die in den Wachsen selbst, andernfalls nicht oder nur in einem geringeren Grade vorhanden wären.

Claims

Patentansprüche:

I.Masse zum Herstellen ausschmelzbareroder ausbrennbarer Gußmodelle ohne Aschegehalt, bestehend aus mindestens 50% Wachs und polymerisiertem Öl.
2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wachsanteil einen wesentliehen Teil Candelilla- oder Carnaubawachs enthält.
3. Masse nach Anspruch 1, bestehend aus etwa 80% Candelillawachs und etwa 20% polymerisiertem Leinöl.
4. Masse nach Anspruch 1, bestehend aus mindestens 50% Bienenwachs und trocknendem polymerisiertem öl. insbesondere polymerisiertem Leinöl.

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