DE1056791B

DE1056791B - Formmasse und deren Benutzung zur Herstellung einer Giessform

Info

Publication number: DE1056791B
Application number: DET7708A
Authority: DE
Inventors: Max Tischer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1953-04-17
Filing date: 1953-04-17
Publication date: 1959-05-06

Description

Formmasse und deren Benutzung zur Herstellung einer Gießform Es ist bereits ein Verfahren zum Herstellen von Gießformen vorgeschlagen worden, nach welchem eine Dauerstützform vorzugsweise aus Metall, auch aus festen Stampfmassen, metallischen Sintermassen od. dgl. gefertigt wird, die im Formraum größer als das zu erzeugende Gußstück ist, wodurch zwischen dem zugehörigen Modell, einer bewegten Schablone od. dgl. ein schmaler, meist gleichabstehender freier Raum entsteht, in den vor jedem Guß erneut eine Formmasse eingebracht oder aufgetragen und verdichtet wird.
Für diese Formmasse ist erfindungsgemäß ein trockenes körniges Pulver vorgesehen, welches verdichtet und durch Wärme zum Erhärten gebracht und als feste Schicht an der Stützform haftet. Der Erfindung liegt die Beschaffenheit einer derartigen Formmasse und das unter Benutzung derselben entwickelte Verfahren zur Herstellung einer Gießform in oder auf einem die Formmasse stützenden Körper, welcher allgemein mit Stützschale bezeichnet wird, zugrunde.
Es ist bekannt, daß man die Teilchen eines feinkörnigen Sandes, sogenannten Silbersandes, mit gelösten Natur- und Kunstharzen überzieht, diesen trocknet und die klumpigen Stücke auf einer Sandmühle zerkleinert. Dieser sodann gesiebte lose Sand wird mit einem Bindemittel, wie Bentonit oder Dextrin_ , vermengt und mit Wasser aufbereitet, wodurch man bei etwa 3 % Feuchtigkeit einen gutbindigen, stampffähigen Formsand erhält. Das Überziehen des Silikatsandes mit Harz hat hierbei den Zweck, durch Verbrennung des Harzes und Bildung von Kohle einen Gasfilm zu bilden, welcher das Ansintern an den Abguß verhindern soll, gleichzeitig aber auch den Sandkörnchen für die gegenseitige Abbindung eine Bindemittelhaut zu geben, welche das Hauptbindemittel Bentonit oder Dextrin bei der Einwirkung von Wärme haftfähiger macht bzw. ergänzt. Bei Formsand ist der Harzanteil als Ersatz für den üblichen Kohlenstaub, bei Kernsand als Olersatz, weniger als Bindemittel vorgesehen. Dieser nasse Sand wird nach allgemein üblichen Methoden verdichtet, Kerne hiervon werden normal getrocknet.
Auch das Überziehen der Formsandkörner mit Pech, z. B. Vanadiset, ist bekannt. Hierbei wird eine Aufschwemmung von Vanadiset mit Bentonit in Wasser bereitet. Der mit dieser Mischung überzogene Sand wird getrocknet, Ceresin und herkömmliche Bindemittel hinzugefügt und, mit Wasser aufbereitet, als Formmasse verwendet.
Diese beiden Formmassearten, deren einzelne Teilchen mit Pech oder Harz überzogen sind, würden sich in ihrer naß aufbereiteten plastischen Form für die Zwischenfüllung bei einer Stützschale mit Modell nicht eignen. Auch mit den übrigen bekannten Formmassen, welche meist mit Ton, Stärke oder C51 gebunden sind, ist es schwer möglich, einen schmalen, eventuell abgestuften Zwischenraum bei hohen Formteilen, z. B. bei Stangen, auszufüllen. Mit einem Stampfgerät sind tiefe oder verdeckt liegende Partien nicht erreichbar, auch durch Rütteln, Pressen oder Einblasen kann man einen nassen oder ölgebundenen Formsand in z. B. 5 mm dünner Schicht um ein Modell nur unvollkommen verdichten. Das Bindemittel verhindert ein Nachrutschen und Dichtliegen der einzelnen Sandkörner.
Nach der Erfindung wird zur Herstellung von Gießformen eine Formmasse verwendet, deren einzelne Teilchen mit einem in der Wärme schmelzenden und kohlebildenden Bindemittel, wie Pech oder Harz, überzogen sind, die sich erfindungsgemäß durch trockenen, rieselfähigen Zustand auszeichnet, der allein durch Wärmezufuhr in bindigen Zustand übergeht. Diese Formmasse wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung in den freien Raum zwischen einer Stützschale und einem Modell gefüllt, verdichtet und durch Wärme zum Erhärten gebracht, so daß sie an der Stützschale festhaftend als Gießform dient. Die Formmasse kann sowohl im trockenen rieselfähigen als auch im warmen bindigen Zustand auf die Stützschale frei aufgetragen werden.
Zur Herstellung der Formmasse nach der Erfindung wird ein natürlicher oder künstlicher Formstoff, z. B. Quarzsand, Metallpulver oder Metallspäne, in einer für Formzwecke geeigneten Korngröße, Beschaffenheit und Güte mit einem schmelzenden Bindemittel, mit Vorteil Steinkohlenteerpech, wie auch mit Bitumen, Kunst- und Naturharzen od. dgl., durch Wärme aufbereitet, so daß in einem heißen Sandbrei die Sandkörnchen mit einer dünnen Haut des geschmolzenen Bindemittels überzogen sind. In dieser Beschaffenheit läßt man den heißen Sandbrei erkalten. Dieser bildet sodann eine harte verkittete Masse, welche - auf geeigneten Vorrichtungen, z. B. durch.-Reiben- und Drücken auf die ursprüngliche .Sandform, wieder zerkleinert und gesiebt wird. Ebenso kann man den Formstoff mit einem auftrocknenden Bindemittel, z. B. lackähnlichen Lösungen. oder Emulsionen, aufbereiten und trocknen und dann in die lose Sandform zurückbringen. Eine Mischung von schmelzenden oder erweichenden Bindemitteln oder eine Mischung von aufbereiteten Formstoffen kann mit Vorteil angewandt werden.
Diese trockene rieselfähige Formmasse füllt von den anhaftenden Bindemitteln nicht behindert einen schmalen Raum fallend und nachrutschend anliegend aus. Da, wie bekannt, mit einem trockenen feinkörnigen Sand ein Gefäß mit großer Vollkommenheit gefüllt werden kann, wenn dieses rasch aufeinanderfolgende Erschütterungen bzw. Schwingkräften ausgesetzt wird, die sich auf den Sand übertragen, werden vorgenannte Stützschalen, Modelle, Kernbuchsen oder Stützkerne mit einem Vibrator od. dgl. behandelt, wobei sich die eingefüllten, lose anliegenden Formstoffteilchen dichtliegend anordnen und sodann eingeschlossen als Masse einen druckunnachgiebigen, flüssigkeitsähnlichen Körper bilden.
Durch Einwirkung von Wärme auf die eingebrachte Formmasse, z. B. durch Erwärmung des Modells, der Kernbuchse oder Stützschale, verkitten sich die Formstoffteilchen durch das anhaftende weichwerdende Bindemittel zu einer zähen plastischen Masse, welche, weiter durch Wärme erhärtet, als modellgenaue Schicht an der Stützschalenwand haftet. Das unter anderem als Bindemittel verwendete Steinkohlenteerpech bildet zwischen Abguß und Formmasse einen dünnen, schwarzglänzenden Kohlenstoffspiegel oder eine Folie, die das Anbrennen des Sandes verhindert und eine sehr glatte Gußhatit ergibt.
Die Formmasse kann auch unter Einwirkung von Wärme auf freie Flächen einer Stützschale aufgetragen werden, um darauf mit einer Schablone, einem Abstreichgerät, einer Walze od. dgl. geformt und durch Andrücken verdichtet zu werden. Desgleichen wird eine warme Formmasse, welche als Zwischenprodukt bei der vorgenannten Aufbereitung entsteht, wie auch eine erneut aufgewärmte pulverförmigkörnige Formmasse im sodann hindigen Zustande auf freie Flächen einer Stützschale aufgetragen.
Die anhaftende Formmasse kann nach Aushebung des Modells zusätzlich mit einer auftrocknenden und härtenden Schlichte und einem gelösten Bindemittel übersprüht oder getränkt und damit verfestigt werden. Das Anhaften der Formmasse an der Stützschale wird durch ein auf die Haftflächen zuvor aufgetragenes Binde- oder Klebemittel, auch durch in die Stü.tzschalenwand angeordnete Unterschneidungen, Nuten, Rillen od. dgl., wie auch durch eine rauhe Schalenwand begünstigt. Das Anhängen der bindigen Formmasse an das Modell wird durch ein Trennungsmittel, z. B. durch eine auf dieses aufgeblasene und getrocknete Puderschicht verhindert.
Die Dicke der anhaftenden Formmasseschicht wird nach den Erfordernissen der Formanfertigung wie auch nach der Wirkung des Schichtformstoffes und der Stützschale auf den Abguß abgestimmt. Mit einer dünnen Formmasseschicht, im besonderen aus -einemmetallischen Formstoff, in einer massiven Stützschale z. B. aus Gußeisen, Stahl oder Aluminium, erreicht man eine gute Wärmeableitung vom eingegossenen Metall.
Das Einfüllen der Formmasse wird, wenn erforderlich, durch Wenden und Drehen der Stützschale, bei sich bildenden Leerräumen durch Nachfüllen in dafür vorgesehene Öffnungen erreicht. Die Entfernung der Abgüsse aus der Stützschale ist leicht durchführbar, weil das Formmassebindemittel verkohlt oder verbrennt, wodurch die gehärtete Zwischenfüllung an Festigkeit verliert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Formmasse für Gießformen, deren einzelne Teilchen mit einem in der Wärme schmelzenden, kohlebildenden Bindemittel, wie Pech oder Harz, überzogen sind, gekennzeichnet durch trockenen, rieselfähigen Zustand, der allein durch Wärmezufuhr in bindigen Zustand übergeht.
2. Verfahren zur Herstellung einer Gießform unter Benutzung einer Formmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formmasse in den zwischen einer Stützschale und einem Modell verbleibenden Raum eingefüllt, verdichtet und durch Wärme zum Erhärten gebracht wird und auf der Stützschale festhaftend als Gießform dient.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formmasse auf die Stützschale frei aufgetragen wird, gegebenenfalls im warmen, bindigen Zustand. In Betracht gezogene Druckschriften: Foundry Trade Journal, 1949, S. 485ff.; Lehrbuch der Eisenhüttenkunde, B. Osann, Leipzig 1926, Bd. II, S. 241; Foundry, June 1952, S. 116; USA.-Patentschrift Nr. 2 525 175.