DE832934C

DE832934C - Verfahren zur Herstellung von Giessereiformen und Giessereikernen

Info

Publication number: DE832934C
Application number: DEP47673A
Authority: DE
Inventors: Johannes Croning; Dr-Ing Franz Poelzguter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-07-02
Filing date: 1949-07-02
Publication date: 1952-03-03

Description

Verfahren zur Herstellung von Gießereiformen und Gießereikernen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gießereiformen, GieBereikernen, insbesondere Hohlkernen o.,dgl., und besteht darin, daß beheizte -Todelle, -Modellplatten oder Kernkästen aus Metallen, Porzellan oder anderen geeigneten Werksfoffen mit einer Isolierschicht versehen, auf den Modellen, Modellplatten oder Kernkästen durch Aufbringen von schütt- oder .blasfähiger Formmasse und Anhärten durch Kontakt mit der -Modell- oder Kernkastenoberfläche und Entfernen der überschüssigen Formmasse Formmasken erzeugt, die erzeugten Masken durch Wärme ausgehärtet, gelöst, abgehoben und die Rückseiten der Formmasken in geeigneter Weise zur Aufnahme des beim Gießen entstehenden statischen Druckes verstärkt werden.
1)ie Verwendung härtbarer Kunstharze als Bindemittel ist in der Technik der Herstellung von 2 assenartikeln in zunehmendem Maße erfolgt. Auch bei der Herstellung von Gießereiformen und Gießereikernen hat man Versuche unter Verwendung von Kunstharzen gemacht, weil sich dabei Formstücke der gewünschten mechanischen Festigkeit und Wasserunempfindlichkeit ergeben. Wenn trotzdem das Kunstharz sich bisher in der Herstellung von Gießereiformen und Gießereikernen nicht durchsetzen konnte, so hat dies seinen Grund außer in dem verhältnismäßig hohen Preis dieses -Materials darin, daß man einfach den bisher üblichen Kernbinder durch das Kunstharz ersetzte, wobei die Herstellungsweise und das Volumen der aufgewendeten Formmasse das gleiche blieben und weder in @l)-ezwg auf Gasdurchlässigkeit der Formen und Kerne noch auf Maßgenauigkeit und Oberflächenbeschaffenheit des Abgusses irgendwelche Vorteile erzielt wurden.
Es wundre nun ,gefunden, daß es möglich isd; unter Verwendung von Kunstharz ausgezeichnete Gießereiforinen und Gießereikerne herzustellen, wenn man Formen und Kerne nur in Gestalt von Masken oder Schalen herstellt, und zwar unter Anw-endung eines Verfahrens, welches dem in der keramischen Industrie unter der Bezeichnung Schlicker-Sturzgußverfahren bekannten Verfahren mit dem Unterschied entspricht, daß nicht ein flüssiges Formmaterial, sondern ein schütt- oder blasfähiges Material verwendet wird. Dieses Material besteht im wesentlichen aus einem Füllinaterial, wie z. B. Sand, Metallpulver, Oxyde o. dgl., dem als Bindemittel Kunstharz oder Silikone oder Lacke und gegebenenfalls Härtemittel zugesetzt werden.
Da die als Masken erzeugten Formen oder Kerne nonna.1 höchstensdenzwanzigstenTeildesVolumens der gebräuchlichen Gießereiformen oder Giefie reikerne aufweisen, ist der Verbrauch an l#-cyrmm:ass" außerordenttlich gerimg"der Verb ,rauch an Kunstharz aber fast umbeachtlich, da dessen Anteil an der Formmasse nur etwa 5 bis io % ausmacht. Dadurch wind der Preisdes Kunstharzes für Gießereizwecke wirtschaftlich ebenfalls unwesentlich. Die Aushärtetemperatur kann durch Wahl der entsprechenden Kunstharze oder Verwendung geeigneter Kombinationen derselben in weitesten Grenzen gesteuert werden. Werden Kunstharze verwendet, die bei oder nahe bei Raumtemperatur ausliärten, so kann man unter Umständen die einzelnen Bestandteile der Formmasse erst im Augenblick des Aufbringens auf die Modelle, Modellplatten oder Kernkästen zusammenbringen.
Die Erzeugung der Masken durch Kontakt mit der Modell- oder Kernkastenoberfläche gemäß der Erhnidung ist in wesentlich kürzerer Zeit als bisher möglich, da die dünne Maske oder Schale naturgemäß nur in einem Bruchteil der sonst zum Abbinden erforderlichen Zeit aushärten. Da die Formmasken oder Kerne eine absolut formtreue Wiederlabe der Modell- oder Kernkastenoberfläche darstellen und sich auch durch langes Lagern nicht verändern, erhält man maßgenaue, kantenscharfe und oberflächenglatte Gußstücke. Die Gasdurchlässigkeit wird durch Verwendung der etwa 3 bis 6 mm starken Formmasken gegenüber kompakten Sandformen bedeutend verbessert, wodurch die Gefahr der Randblasenbildung durch eingeschlossene Luft oder eingeschlossenes Gas praktisch beseitigt wird. Die dünnen Formmasken oder Hohlkerne gehen dem Druck des nach der Erstarrung schwindenden Metalls nach, so daß die Gefahr der Schrumpfrißbildung wesentlichvermindert wird. Mit gleichem Vorteil können Hohlkerne auch verwendet werden, wenn sie in herkömmlich hergestellten Sandformen oder Kokillen eingelegt werden. Die gemäß der Erfindung hergestellten Formen gestatten das Vergießen zähflüssiger Werstoffe, wie z. B. unlegierten und legierten Stahles in Wandstärken, die .bisher nur bei niedrigschmelzenden dünnflüssigen Werkstoffen, wie z. B. Gußei.sen oder Temperguß, erreicht wurden, so daß also Teile, die :bisher beispielsweise ausGußeisen oderTemperguß in der gewünschten Wandstärke gefertigt werden konnten. heute auch aus Stahl hergestellt werden können.
Außer den erwrähnteit fertigungstechnischen und qualitativen Vorteilen ergeben sich eine Reihe wesentlicher Vorteile auch hinsichtlich der Anlagekosten und Wirtschaftlichkeit, wie z. B. Einsparung teurer Formmaschinen und Sandaufbereitungsanlagen, geringerer Formflächenbedarf, Vervielfachung der Erzeugung von Formen und Kernen bei gleichbleibender Arbeiterzahl, Steigerung des .Xusbringens an gutem Guß um etwa 15 bis 20°/o USW.
Im übrigen ist,die Durchführung des Verfahrens auf die verschiedenste Weise möglich. Einzelheiten darüber ergeben sich aus der nachfolgenden Behandlung der einzelnen \"erfahrensabsclinitte.
Die Anbringung der Isolierschicht kann auf verschiedene `'eise erfolgen, entweder wird auf die Modellplatte, das Modell usw. die Isoliermasse aufgestrichen, aufgespritzt oder auf andere geeignete \-,N'eise aufgetragen. \'heit>Er ist es niölich, die die Isolierschlicht erzeug:nid@en .\littelganz oderteilweise der Formmasse zuzusetzen und mit dieser zusammen aufzubringen, so daß sich im Augenblick der Berührung der Formmasse mit dem -beheizten Modell oder der Modellplatte usw. die erforderliche Isolierschicht bildet. Weiterhin ist es möglich, die Isolierschicht durch Verwendung selbstschmierender Formmassen oder aber auch durch Verwendung selbstschmierender Modelle oder Kernkästen zu erzeugen.
Das Aufbringen der Formmasse auf das Modell, die Modellplatte usw. kann ebenfalls auf verschiedene Weise erfolgen. Der einfachste Weg ist zunächst der, daß die Modellplatte mit dem Formmassebehälter in Deckung gebracht und dann durch Umstülpen des Ganzen die Formmasse aus dem Behälter auf die '.Modellplatte fallen gelassen wird. plan kann aber auch das .@tifbringen der Formmasse unter zusätzlicher Druckwirkung, z. B. durch Blasen, vornehmen, wobei man zusätzlich durch Schlagen, Rütteln bzw. Vibrieren eine Verbesserung der Verteilung der Formmasse erzielen 'kann. Das Aufbringen kann aber auch ,durch Schlagen, lZiitteln bzw. Vibrieren allein ohne zusätzliche Druckwirkung erfolgen. Weiterhin kann man die Formmasse bei der Erzeugung der Masken durch mechanischen oder anderen Druck verdichten. Endlich ist es auch möglich, zwei oder mehrere verschiedene Formstoffe mit gleicher oder verschiedener Korngröße, die ihrerseits artverschiedene Füllstoffe enthalten, gleichzeitig oder nacheinander auf bestimmte Flächenteile der Modell- oder Kernka%stenol>erfläche aufzubringen c;d:r die Formmasse mit Zusätzen, wie Holzmehl, Flachsschäben usw., zu versehen. Der l-iills.t.ntf kann :ilx-r ganz oder teilweise aus Metallpulvern oder Stoffen mit unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit bestehen, um die Abkühlungsgeschwindigkeit an ,bestimmten Stellen des Gusses, z. B. an Querschnittsübergängen usw., zu regeln. Man kann auch Metallteile aus gleichem oder anderem Werkstoff wie das herzustellende Gußstück in die Formmasken oder Kerne einformen, die darin durch l'm@iel@eii ini Gußstück rehalten werden. Im übrigen ist die Wahl des Füllstoffes beliebig, wobei als einfachster Füllstoff Sand in Frage kommt, der entsprechend dem jeweiligen Verwendungszweck in seiner Korngröße verschieden sein kann. Dabei ist in an sich bekannter Weise bei der Wahl der Füllstoffe den metallurgischen Erfordernissen des zu vergießenden Metalls Rechnung zu tragen.
Das Entfernen der überschüssigen Formmasse kann vorteilhaft dadurch geschehen, daß durch Umstülpen die überschüssige, nicht angehärtete Formmasse wieder in den Formmassebehälter zurückfällt. Ebensogut kann aber auch die überschüssige Formmasse durch Absaugen, Schlagen oder Rütteln entfernt werden.
Das Aushärten der auf den Modellen, Modellplatten oder Kernkästen erzeugten Masken kann ebenfalls auf verschiedene Weise vor sich gehen. Man kann die mit den Masken versehenen Modelle, 2N,lodellplatteii oder Kercikästen durch einen sich an die Vorrichtung zum Aufbringen der Formmasse anschließenden Härteofen kontinuierlich wandern lassen, wobei man das Aushärten auch stufenweise vornehmen kann. Zu diesem Zweck setzt man dem Füllstoff Bindemittel zu, z. B. verschiedene Kunstharze, die nacheinander bei verschiedenen Temperaturen aushärten.
Das lösen der Masken von den Modellen, Modellplatten oder Kernkästen nach dem Aushärten kann auf mechanischem Wege erfolgen, kann aber auch hydraulisch vorgenommen werden. Das Verstärken der Rückseite der erzeugten Formmasken kann entweder so erfolgen, daß die erforderlichen Verstärkungen .durch Einbacken eines Formbodens oder Stützkörpers aus geeigneten Werkstoffen vorgenommen wird, man kann aber auch die Rückseiten der Modellmasken nachträglich durch Anbringung von geeignet ,geformten Stützkörpern verstärken.
Wie schon im einzelnen aus den vorstehenden Darlegungen ersichtlich ist, kann die Zusammensetzung der Formmasse auf die allerverschiedenste Weise entsprechend dem jeweiligen Verwendungszweck vorgenommen werden. So wird beispielsweise, wie schon erwähnt, die Formmasse, falls das Aushärten stufenweise erfolgen soll, mit Bindemitteln angesetzt, die nacheinander bei verschiedener Temperatur aushärten. Verwendet man Formstoffe, die artverschiedene Füllstoffe enthalten, so kann der Füllstoff auch ganz oder teilweise aus ferromagiietischen Stoffen .bestehen, wobei der Vorteil entsteht, daß die erzeugte Maske an einzelnen Stellen oder aber, falls notwendig, in ihrer Gesamtheit magnetische Eigenschaften besitzt. Dieses kann z. B. für das Abheben der Masken von den Modellen, Modellplatten oder Kernkästen vorteilhaft sein, da man .dann in der Lage ist, die erzeugten Masken einfach mit Hilfe von Magneten von ihrer Unterlage abzuheben.

Claims

PATI7NTANSPII ÜCItr: i. Verfahren zur Herstellung von Gießereiformen, Gießereikernen, insbesondere Hohlkernen o. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß beheizte Biodelle, Modellplatten oder Kernkästen aus Metallen; Porzellan oder anderen geeigneten Werkstoffen mit einer Isolierschicht versehen werden, daß auf diesen Modellen, Modellplatten oder Kernkästen durch Aufbringen von schütt-oder blasfähiger Formmasse und Anhärten durch Kontakt mit der Modell- oder Kernkastenoberfläche und Entfernen der überschüssigen Formmasse Formmasken erzeugt werden, daß die erzeugte Maske durch Wärme ausgehärtet, gelöst und abgehoben und daß die Rückseite der Modellmaske in geeigneter Weise zur Aufnahme des -beim Gießen entstehenden statischen Druckes verstärkt wird. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die die Isolierschicht erzeugenden Mittel ganz oder teilweise der Formmasse zugesetzt werden. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht durch Verwendung selbstschmierender Formmasse oder durch Verwendung selbstschmierender Modell-oder Kernkästen erzeugt wird. 4. Verfahren nach Anspruch i, a oder 3, darin bestehend, daß das Aufbringen der Formmasse unter zusätzlicher Druckwirkung, z. B. durch Blasen und/oder durch Schlagen, Rütteln bzw. Vibrieren, erfolgt. 5. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 4, darin bestehend, daß die überschüssige Formmasse abgesaugt oder durch Rütteln oder Schlagen abgeschüttet wird. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 5, darin bestehend, daß das Aushärten stufenweise erfolgt, wobei der Füllstoff Bindemittel enthält, die nacheinander bei verschiedenen Temperaturen aushärten. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 6, dadurch .gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere verschiedene Formstoffe, die artverschiedene Füllstoffe mit gleicher oder unterschiedlicher Körnung enthalten, gleichzeitig oder nacheinander entweder auf die ganze Modell- oder Kernkastenoberfläche oder auf nur bestimmte Flächenteile aufgebracht werden. B. Verfähren nach einem der Ansprüche i bis 7, darin ;bestehend, daß Metallteile aus gleichem oder anderem Werkstoff wie das herzustellende Gußstück, die durch Umgießen im Gußkörper gehalten werden sollen, in die Formmasken oder Kerne eingeformt werden. g. Verfahren gemäß einem der Ansprüche i bis 8, darin bestehend, daß das Lösen der Masken von den Modellen o. dgl. auf hydraulischem Wege erfolgt. io. Verfahren gemäß einem der Ansprüche i bis 8, darin bestehend, daß die Verstärkung der Rückseiten der Modellmasken durch Einbacken eines Formbodens aus geeigneten Werkstoffen erfolgt. i i. Verfahren gemäß einem der Ansprüche i bis 8, darin bestehend, daß die Rückseiten der Modellmasken durch Anbringung von Stützkörpern verstärkt werden. 12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche i bis 9, darin bestehend, daB die Formmasse bei der Erzeugung der Masken druckverdiichitet wird. 13. Formmasse zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeich-,net, daB sie aus einem schütt- oder blasfähigen Füllmaterial, z. B. Sand, Metallpulver oder Oxyden, besteht, dem als Bindemittel Kunstharze, Lacke oder Silikone und gegebenenfalls Härtemittel zugesetzt werden. 14. Formmasse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff ganz oder teilweise aus ferromagnetischem Material besteht. 15. Formrn.asse nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff teilweise aus Holzmehl, Flachsschäben oder anderen luftdurchlässigen oder verbrennbaren Stoffen besteht.