WO2006111156A1 - Wasserlösliche salzkerne - Google Patents
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- WO2006111156A1 WO2006111156A1 PCT/DE2006/000706 DE2006000706W WO2006111156A1 WO 2006111156 A1 WO2006111156 A1 WO 2006111156A1 DE 2006000706 W DE2006000706 W DE 2006000706W WO 2006111156 A1 WO2006111156 A1 WO 2006111156A1
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- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
- B22C9/105—Salt cores
Definitions
- the present invention relates to water-soluble salt cores having the features of the preamble of claim 1.
- Such salt cores for foundry purposes that are washed out after the casting of parts have long been known, as well as attempts to optimize them by admixing additives. It was found in DE-C-14 83 641 that an addition of up to 10% borax, magnesium oxide or talc improves the load capacity of salt cores of NaCl and / or KCl. DE-C-19 24 991 proposes to further increase the compressive and flexural strength the addition of water glass. Also, other salts have been proposed, such as an alkaline metal halide in US-A-33 56 129. Graphite is often used as the release agent. However, graphite volatilizes only at relatively high temperatures to CO and CO 2 , so that in the sintered salt cores undesirable proportions may still be present.
- the object of the present invention is to provide water-soluble salt cores with the addition of a release agent which volatilises at significantly lower temperatures and is no longer present when the sintering temperatures of the salt cores are reached.
- water-soluble salt cores which are prepared by compressing water-soluble salts such as NaCl or KCl under pressure and subsequent heat treatment, are characterized in that they contain a proportion of 0.1 to 3% molybdenum disulfide (MoS 2 ) as release agent. It has, shows that overall molybdenum begins to outgas at about 315 ° C and is no longer detectable at about 450 0 C in the salt cores.
- MoS 2 molybdenum disulfide
- the water-soluble salt cores further contain 0.5 to 15 wt .-% of a porosity-generating additive such as sugar, wheat semolina or oat bran or a combination of at least two of these substances, wherein the sugar preferably has a grain size of 0.2 to 1.6 mm.
- a porosity-generating additive such as sugar, wheat semolina or oat bran or a combination of at least two of these substances, wherein the sugar preferably has a grain size of 0.2 to 1.6 mm.
- the water-soluble salt cores contain as binder an inorganic phosphate or a mixture of inorganic phosphates in a proportion of between 0.5 and 10 wt .-% of the mixture, wherein a proportion of an inorganic borate may be further included.
- the heat treatment is carried out at temperatures below 730 ° C.
- the compression is advantageously carried out under a pressure of between 300 and 900 N / mm 2 .
- the heat treatment is preferably a sintering process, and the sintering of the pressed salt cores is carried out at 650-730 ° C between 10 hours and 2 hours.
- the salt core is suitable for die casting.
- the salt core is suitable for die casting.
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Abstract
Wasserlösliche Salzkerne, die durch Verdichten von wasserlöslichen Salzen wie NaCl oder KCl unter Druck und anschliessender Wärmebehandlung hergestellt werden und einen Anteil von 0,1 bis 3% Molybdändisulfid (MoS2) als Trennmittel enthalten.
Description
Wasserlösliche Salzkerne
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft wasserlösliche Salzkerne mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Solche Salzkerne für Gießereizwecke die nach dem Guss von Teilen ausgewaschen werden sind lange bekannt, wie auch Versuche, diese durch Beimischung von Zusatzstoffen zu optimieren. So wurde in der DE-C- 14 83 641 gefunden, dass eine Zugabe von bis zu 10% Borax, Magnesiumoxid oder Talkum die Belastbarkeit von Salzkernen aus NaCl und/oder KCl verbessert. Die DE-C- 19 24 991 schlägt zur weiteren Erhöhung der Druck- und Biegefestigkeit den Zusatz von Wasserglas. Auch wurden weitere Salze vorgeschlagen, wie zum Beispiel ein alkalisches Metallhalogenid in der US-A-33 56 129. Als Trennmittel wird häufig Graphit verwendet. Graphit verflüchtigt sich jedoch erst bei relativ hohen Temperaturen zu CO und CO2, so dass in den gesinterten Salzkernen noch unerwünschte Anteile vorhanden sein können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, wasserlösliche Salzkerne unter Beiga- be eines Trennmittels zu schaffen, das sich bei deutlich niedrigeren Temperaturen verflüchtigt und bei Erreichen der Sintertemperaturen der Salzkerne in diesen nicht mehr vorhanden ist.
Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Vorteil- hafte Ausführungen und Weiterentwicklungen der Erfindung und insbesondere ein erfindungsgemäßes Verfahren sind in den weiteren Ansprüchen umfasst.
Erfindungsgemäß sind wasserlösliche Salzkerne, die durch Verdichten von wasserlöslichen Salzen wie NaCl oder KCl unter Druck und anschließender Wärmebehandlung hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Anteil von 0,1 bis 3% Molybdändisulfid (MoS2) als Trennmittel enthalten. Es hat sich ge- zeigt, dass Molybdändisulfid an etwa 315°C auszugasen beginnt und bei ca. 4500C in den Salzkernen nicht mehr feststellbar ist.
Nach einer Ausführung der Erfindung enthalten die wasserlöslichen Salzkerne weiter 0,5 bis zu 15 Gew.-% eines Porosität erzeugenden Zusatzes wie Zucker, Weizengrieß oder Haferkleie oder eine Kombination wenigstens zweier dieser Stoffe, wobei der der Zucker vorzugsweise eine Korngröße von 0,2 bis 1,6 mm aufweist.
Nach einer anderen Ausführung der Erfindung enthalten die wasserlöslichen Salzkerne als Bindemittel ein anorganisches Phosphat oder eine Mischung anorganischer Phosphate mit einem Anteil von zwischen 0,5 und 10 Gew.-% der Mischung, wobei weiter ein Anteil eines anorganischen Borats enthalten sein kann.
Nach der bevorzugten Ausführung der Erfindung erfolgtn die Wärmebehandlung bei Temperaturen von unter 730°C. Die Verdichtung erfolgt vorteilhafterweise unter einem Druck von zwischen 300 und 900 N/mm2.
Die Wärmebehandlung ist vorzugsweise ein Sinterprozess und dass das Sintern der gepressten Salzkerne wird bei 650 - 730° C zwischen Vz Std. und 2 Std. durch- geführt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Rezepturen rein beispielhaft näher dargestellt.
Mischung I
100 kg Salz 4,6 kg Borax
2.6 kg Magnesium
1.7 kg Molydändisulfid
Diese Mischung wird einem Pressdruck von 600 N/mm2 unterworfen und bei 700° C gesintert. Der Salzkern ist für den Druckguss geeignet.
Mischung II
100 kg Salz 4,6 kg Borax
2,6 kg Magnesium
0,8 kg Molybdändisulfid
Diese Mischung wird einem Pressdruck von 700 N/mm2 unterworfen und bei 720° C gesintert. Der Salzkern ist für den Druckguss geeignet.
Mischung III
97,5 Gew.-% Salz mit einer Korngröße von 0,16 - 0,7 mm, 1,5 Gew.-% Monoaluminiumphosphat, 1 Gew.-% Molybdändisulfid
Mischung IV
97,5 Gew.-% Salz mit einer Korngröße von 0,16 - 0,7 mm 1,5 Gew.-% Borphosphat 1 Gew.-% Molydändisulfid
Mischung V
97,5 Gew.-% Salz mit einer Korngröße von 0,16 - 0,7 mm 1,5 Gew. -% Natriumpolyphosphat 1 Gew.-% Molybdändisulfid
Mischung VI
97,5 Gew.-% Salz mit einer Korngröße von 0,16 - 0,7 mm 1,5 Gew.-% Borphosphat mit einem Anteil eines anorganischen Borats, 1 Gew.-% Molybdändisulfid
Die Mischungen III bis VI ergaben wasserlösliche Salzkerne mit großer Zugfestigkeit.
Claims
1. Wasserlösliche Salzkerne, die durch Verdichten von wasserlöslichen Salzen wie NaCl oder KCl unter Druck und anschließender Wärmebehandlung hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung der Salzkerne einen Anteil von 0,1 bis 3% Molybdändisulfid (MoS2) als Trennmittel enthalten.
2. Wasserlösliche Salzkerne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, dass sie weiter 0,5 bis zu 15 Gew.-% eines Porosität erzeugenden Zusatzes wie
Zucker, Weizengrieß oder Haferkleie oder eine Kombination wenigstens zweier dieser Stoffe enthalten.
3. Wasserlöslicher Salzkern nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zucker eine Korngröße von 0,2 bis 1,6 mm aufweist.
4. Wasserlösliche Salzkerne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Bindemittel ein anorganisches Phosphat oder eine Mischung anorgani- scher Phosphate mit einem Anteil von zwischen 0,5 und 10 Gew.-% der Mischung enthalten.
5. Wasserlösliche Salzkerne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel einen Anteil eines anorganischen Borats enthält.
6. Wasserlösliche Salzkerne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung bei Temperaturen von unter 730°C erfolgt.
7. Wasserlösliche Salzkerne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtung unter einem Druck von zwischen 300 und 900 N/mm2 erfolgt.
8. Wasserlösliche Salzkerne nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung ein Sinterprozess ist, und dass das Sintern der gepressten Salzkerne bei 650 - 730° C zwischen 1A Std. und 2 Std. durchgeführt wird.
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