Verfahren :,ur r'erstellung von d,i,nnv@andiGen Formen zum
Gie Elen von,aetallen
Zusatz zu "Patent ... (ratentanrneldung G 25 830 VT/31c)
Priorität: v oS.A. vom 12. November 1959
.Jie Erfindung bezieht Sich auf ein Verfahren zur Her-
s-t"llun:; von =t@ini @:ra_n-liren L.,i--Pformeil un:w @@zsernen
zum
L,i=-äen vor. _;:t.11on, di o 2@nlich den soGenannten Scha-
Ter:.4uforcn.en ,sit @:l.un.:-@'Üstc)f;@=nder sind.
,)ie .ürfindunG st:@llt eine VerbesserunG und weitere Aus-
bil::.lun- ü.er in. der #-nleldunü G 25 %üjC, VI/j1c offenbarten
.ir:iinlun`? dar, in =der ein Verfahren zur Herstellung von
diinnirandiEen. :?ornon oder lernen zum Gießen von lietallen
beansprucht ,wird, bei den auf dis Lödell oder in den
i_ernhas ten eine i,_ischunG aus ;ip.nct oder dergleichen mit
eineu -')indeiiit-tel --ebracht wird, dap unter sauren Be-
c:.linruunr- i-;n erstarrt und aush'.i:r-te-t und einen festen,
synthetischen Binder bildet, und bei ädern das Binde-
mittel dadurch erstarrt, daß die Mischung der Ein.--
wirkung eines gas- oder dampfförmigen Härtemittels aus-
gesetzt wird, das säure Bedingungen in der 1,iischung
bewirkt.
Die Verbesserung nach der vorliegenden Erfindung be-
steht darin, darr das Härtemittel in Gas- oder Dampfform
durch. einen durch E-1"`Vze be,,rir'_zten Zerfall eines, Körpers
erzeugt wird, der in der 11Jischung enthalten. ist, wel-
che auf das T##lodell oder -in.den_ i,:ernkäste-n gebracht
-wird.
Nach einer AusführunGsform der Erfindung besteht das-
Bindemittel aus "einer wässrigen Lösung von 30 bis 54
Gewichtsteilen Formaldehyd, 42 bis 54 Gewichtsteilen
Harnstoff, 7 bis- 13 Gewichtsteilen: -Nasser und '(0
bis
30 Gewichtsteilen Furfurylalkohol. Diese Bindemittel=
mischurig wird dann mit 0,5 bis 3 Gewichtsprozen-b,bez.o-'
gen auf-das Gewicht der Bindemittelmischun--, AmoniLii.n--
chl.orid gemischt. Vorzugsweise wird dabei aas .@@mmoniu-@:@-
chlorid zunächst -in Wasser gelöst,:- und zwar ih ainer
Menge von bis 10 Ge`vichtsprozent, bezögen auf die -
Bindemittelmischung:. -Die so erhaltene' fiindemittLpel-
liuno-numchloridmischung wird dann gründlich mit- einem
Formsand: vermischt, und zwar in einer Lilonge von urige-
fähr 1 bis 5 Gewichtspröüent,, bezogen auf das Sand-'
geweht. - -
Die in dieser 'leise gebildete Sand-Bindemittelmischung wird dann
entweder durch Blasen oder in anderer Weise in die Hohlräume eingebracht, die die
Kontur der herzustellenden Gießform oder des Kernes bestimmen. Der Kernkasten oder
das Modell wird vorzugsweise auf eine Temperatur von ungefähr 200o0 (4000F) erhitzt,
so daß die an den Kernkasten oder das 1,Zodell abgegebene Wärme die Entwicklung
von uhlorwasserstoffgas in der Sand-Kunstharzmischung bewirkt, und auf diese (eise
durch Erzeugung von sauren Bedingungen in derselben. die Bindemittelbestandteile
ein hartes,. unschmelzbares, mit Furfurylalkohol modifiziertes Harnstofformalde=hyd-Kunstharz
bilden läßt. Procedure: 'ur r' creation of d, i, nnv @ andiGen forms for
Gie Elen von, aetallen
Addition to "Patent ... (ratent application G 25 830 VT / 31c)
Priority: v oS.A. dated November 12, 1959
The invention relates to a method for producing
st "llun :; von = t @ ini @: ra_n-liren L., i - Pformeil un: w @@ zsernen zum
L, i = - before. _ ;: t.11on, di o 2 @ namely the so-called Scha-
Ter: .4uforcn.en, sit @: l.un.: - @ 'Üstc) f; @ = nder are.
,) he. finding: @ll there is an improvement and further education
bil ::. lun ü.er in. der # -nleldunü G 25% üjC, VI / j1c disclosed
.ir: iinlun`? represents, in = the a process for the production of
diinnirandiEen. :? ornon or learn to pour lietallen
is claimed, with the on dis Lödell or in the
i_ernhas an i, _schunG from; ip.nct or the like with
au - ') indeiiit-tel - is brought about, that under acidic conditions
c: .linruunr- i-; n solidifies and endures.i: r-te-t and a solid,
synthetic binder, and in the case of wheels the binding
medium solidified by the fact that the mixture of one -
effect of a gaseous or vaporous hardener
is set, the acid conditions in the 1st mixture
causes.
The improvement according to the present invention is
it stands for the hardening agent in gas or vapor form
by. a decay of a body caused by E-1 "` Vze "
which is contained in the mixture. is what
che on the T # #l odell or -in.den_ i,: serious-n -is brought.
According to one embodiment of the invention, there is
Binder from "an aqueous solution from 30 to 54
Parts by weight formaldehyde, 42 to 54 parts by weight
Urea, 7 to 13 parts by weight: -Wet and '(0 to
30 parts by weight of furfuryl alcohol. These binders =
mixed is then with 0.5 to 3 percent by weight-b, bez.- '
gen on-the weight of the binder mixture--, AmoniLii.n--
chl.orid mixed. Preferably aas. @@ mmoniu - @: @ -
chloride initially - dissolved in water,: - in fact ih ainer
Amount of up to 10 percent by weight, based on the -
Binder mixture: -The so obtained 'fiindemittLpel-
liuno-num chloride mixture is then thoroughly mixed with a
Molding sand: mixed, in a lilonge of rustic
about 1 to 5 weight percent, based on the sand '
blown. - -
The sand-binder mixture formed in this' quietly is then introduced either by blowing or in some other way into the cavities which determine the contour of the casting mold or the core to be produced. The core box or model is preferably heated to a temperature of about 200o0 (4000F) so that the heat given off to the core box or model causes the evolution of hydrogen chloride gas in and onto the sand-resin mixture (e.g. by generating Under acidic conditions in the same, the binder constituents can form a hard, infusible urea formaldehyde-hyd synthetic resin modified with furfuryl alcohol.
Man kann die Sand-Kunstharzmischung auch in einen Hohlraum einer kalten:
Form oder Kernkasten blasen, um eine Form oder einen Kern zu bilden und daraufhin
ein heißes Gas, beispielsweise Luft oder Kohlendioxyd, vorzugsweise bei 20000 (4000
F), durch die Lsischung hindurchleiten, was ebenfalls die Entwicklung von. Chlorwasserstoffgas
bewirkt, um die Bindemittelbestandteile wirksam urid schnell zu härten, Ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist im folgenden. an Hand der Zeichnung im einzelnen beschrieben und
dargestellt.
Fig. 1 veranschaulicht einen Karnkasten und einen Blas-
. kopf- zum Einblasen der Formmischung in denKern- .
kasten, und= _ .
Fig. 2 veranschaulicht- das -Einblasen, heißer Luft in den
gefüllten Kernkasten-Hohlraum.
Die Erfindung wird/im einzelnen an Handel spezifischer -Bei-
spiele bei der Herstellung eines Kernes beschrieben. Das
beschriebene Verfahren kann aber ebenso auch-für die `
Herstellung von Gießformen angewendet. werden.: Es, wird -
-
ein Bindemittel (.hiermitit Zusammensetzung I bezeichnet).,
vorbereitet,, das in-der Läge ist, bei Anwesenheit von:
saurem Gas eine Kondensationsreaktion durchzumachen.,-und -
das aus 42,0 Gewichtsteilen Formaldehyd, 47,5 Gewichts-
teilen Harnstoff, 10 Gewchtstell,en. Wässer und 20
Ge-
wichtsteilen Furfurylalkohol besteht,-dem 1,2- Gewichts-
teile Ammoniumchlörd, in weiteren 6 Teilen Wasser ge-
löst,- zugesetzt - sind:.-- Darin. wird. eine Formmischung
be-
reitet, indem 100 Gewichtsteile Seesand--mit 2-Gewichts-
-teilen des oben.genannten flüssigen Bindemittels grü.nd-
lieh unter die Sandkörnchen gemischt--werden.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besteht der verwendete Kern-
kasten aus einer =unteren. Hälfte 10 , auf -einem Tisch 11
,
und: einer oberen Hälfte 12. Zur Abdichtung der Kernka-
stenhälften in. geschlossenem Zustand ist eine ;Dichtung
14 vorgesehen, Die oberezarlllfastenllälfte hat in der
i:_itte eine Üffnung 16 und an den Seiten Lüftungslöcher
13. aber der oberen @-ern2z@zstenhälf te ist ein Vorrats-
b:@hälter 20 angeordnet, der von der Traglatte 21 ge-
tra,en wird. Der @@andbehälters 20 ist an einen Blas-
platte 22 befestiSt, die ein Blasrohr 24 aufweist,
vaelches durch die Üffnung 16 bis an die Oberfläche
des
.eri%=as-tenhohlla ur,ios reicht, ?°;#ann die :Masplatte auf
U1: obere le@,a wird. _Jerern'asten-
_oi f i:@air. rir:.l..@@f@illt, inüo -:aan durch dC' s @T:.iltil
26
.@ r@:.:@E.ilft üuf dasr.:r:z-@urio @'l:rz:@@aziri ent-Trken
läßt.
1.J 4,z"statten dün Austritt der
r r :@1L?ft. .-L.aclide:_i de1 ist, wird die
.1@;pla-te :--22 von dec.i _:ern:@asten ab`;eno,@:üien,
wodurch
lioo.r-d-@."unststoffortt@zii scliulzg ilur bis zur oberen
Be-
_rexizull des =::erzl'..xstel2'_a.a;xlrau«Zes reicht. Gitter
19
in den E#,ntlüftur,-_sl öchorn 1,--verhindern ein Ausblasen
ä,3r or=.ti:._sciiun, .n die :@nthlftuizgslcher.
.Dann wird, vLio in !ig. 2 d@r;est-ellt, eine Platte
28
über die obgrc des yiorndzastens 12 gelegt. Diese
glatte 28 enthält eine laeitun@; 30, die mit der Öffnung
he:iLe "Preßluft in den Kernlrastenllolraum
zu blasen. Die Platte 28 enthält außerdem Auslaßleitun-
gen 32, die von den Entlüftungslöchern 18: abäehen.
Heiße Luft von ungefähr 200°G unter Drüeh von. ungefähr -
2,1 at. (30 ps) wird durch den geformten Kern- hin-
durchgeblasen, mit dem Hesultat dzß in dem. _ ganzen x@Lern
Chlorwasserstoffgas gebildet wird,, welches ein Härten
des Kernes in ungefähr 1L be''-Zundern @bewrlt. Vorzugsweise
wird an die -Leitung 32 ein
angeschlossen,
um-etwa in dem Kern: züriciz:gebliebenes aas abzusaugen. -
.
Bei einemzweiten Verfahren sind die- 7--ernlzastexlhälften
in Fig. 1 mit Heizelementen vom Typ elektrischer ider--@
standshei.zelemente versehen, die in den Wandungen einge--
bettet sind,: und die den l@erncasten auf Temperaturen
von 175'G (3500 F) bis 320°G (600° F)", vorzugsweise
aber bei ungefähr 2000G (4C0' F) halten.. Die Sänd-.-Kunst-
harzmischung wird,. wie in Fig.-" 1 verarischäulich t , in
den Kohlraum des heißen Kernkastens eingeblasen: Beim
Auftreffen: der' Mischung auf die heißen Gelände des Kern-
kastens wird Chlorwasserstaffgas frei, das eine .Hlärtung
der Bindemittelbestandteile während- des Einolasens
einleitet; Das Einblasen der Sand-Iunststoffiaischung
ist in ein oder zwei Sekunden vollendet und nur drei
bis vier Sekunden sind weiterhin. erforderlich, um das
Bindemittel in ein hartes, unschmelzbares und unlösliches
saures - -
Harz zu verwandeln, mit einem daraus-resultierenden festen, relativ
hartem Zern, der leicht ohne Be= schädigung aus dem Kernkasten herausgenommen werden
kann. Formen und Kerne, die nach. einem der beiden Verfahren hergestellt worden
sind, haben eine sehr zu= friedenstellende =L=.rte und Festigkeit. Formen und gerne
enzrden hergestellt unter Verwendung des folgenden Bindemittels : (Zusammensetzung
II) -54 Gewichtsprozent Formaldehyd-53,4 Gewichtsprozent Harnstoff 2C Gewichtsprozent
Furfurylalkohol 12,6 Gewichtsprozent ,drasser
Wie oben in Verbindung mit Zusammensetzung I beschrie-
ben, wurden unefähr 1,5 Teile Ammcniu-inchlorid,in un-
gefähr 7 zusätzlichen Teilen lasser gelöst, mit den
-
oben genannten Mnr?emittelbesiandteilen gemischt. Die
@.@ormen und -eherne wurden hergestellt durch Verwendung
von ungefc#"nr 2 ;o dieser Bindemittelmischung mit See-
sand.
Gute =aor.2er und Kerne wurden auch erzielt, wenn das fol-
-iide yir'_@= (Zusaminens@etzuLg III)-verwendet wurde.
- 30 Gewichtsteile Formaldehyd
42,5 Gewichtsteile Harnstoff " _
- - 79 5.: Gewichtsteile Wasser .
20 Gewichtsteile Furfurylalkohol - -
Ein Teil Ammonumchlorid .wurde in 5 Teilen Wasser ge- ,
löst und mit -den, oben genannten. Bestandteilen gemischt:®
Diese Mischung wurde dann in einer Menge von 2,% das
-Sandgewichtes gründlich mit Seesand -gemischt.-
;Vie oben dargetan,. ist e-sf vorzuziehen,- den. Formaldel?.yd-
gehalt zwischen 30 und 54 Gewichtsteilen-und"den Härn-
stoffgehalt zwischen 42. und 5-4#Gewicht santeilen* zu. b.al
teng- -Obwohl es mö,gli.ch ist:, värwendbare: Förmen und °
Kerne
ohne Verwendung von Fürfurylalkohol her-zustellenp..st
seine Anwendung in Mengen -von ungefähr 'i0- bis -30 Gewichts-
anteilen in den oben genannten.Zusammensetzungen I;, II,
.--und -III für wirtschaftlich erfolgreiche Verfahren zu- -
empfehlen: Der Furfuiüylalköhol gibt -der -Bindemittelmi-
schung eine- angeme:ssene Lagerbeständigkeit und -erteilt
den-erzeugt en. :Kernen. ad er -Formen eine merklich ver-
- " besserte. Zestigkeita
'--Obwohl dieerwendizng hon: Ämmoniumehlurid vorzuziehen ist,
können an seiner: -Stelle-- auch andere, saure Salze' wie
:Ox.lsäure oder .Aragioxxi;:isulfatt=.@verwendet werdene -
In den Fällen, in denen es erwünscht ist, eine hohe Aushärtegeschwindigket
zu erzielen, und in denen es erwünscht ist, einen relativ hohen Anteil an Ammoniumchlorid
zu verwenden,. beispielsweise über 2 jö, kann die Lagerfähigkeit der Bindemittelmischung
durch Ziu-
sat z von 'lexaaetiiylentetrauiin (bis zu ungefähr 5 Ge-
wichtsprozent der Bindemittelmischun-) verbessert
werden.
im all-emeinen ;>öxlnen züfriedenstellende Kerne und
Formen hergestellt werden, indem man eine Sand-Kunst-
stoffharzmischun- verwendet, in der der Kunstharzanteil
etwa `! bis 5 ;j vom Gewicht des Sandes beträgt.
Die ":und y ormaldelydanteile der Bindemittel-
mischunU können bequem gemischt werde:, indem eine ge-
eiL-.Enete TL;Icnrje arnstoff den marktgängiGen Konzentraten,
bestehend aus etwa 25 j Harnstoff, 6C "a Formaldehyd
und 15 ;j'äasser, zugesetzt wird.
The sand-synthetic resin mixture can also be blown into a cavity of a cold mold or core box to form a mold or core and then a hot gas, for example air or carbon dioxide, preferably at 20,000 (4000 F), is passed through the mixture, which is also the development of. Hydrogen chloride gas acts to effectively and rapidly cure the binder ingredients. An embodiment of the invention is as follows. described and illustrated in detail with reference to the drawing. Fig. 1 illustrates a Karnkasten and a blower
. head- for blowing the molding mixture into the core-.
box, and = _.
Fig. 2 illustrates blowing hot air into the
filled core box cavity.
The invention is / in detail to trade specific - at-
games described in the manufacture of a core. That
The method described can also be used for the `
Manufacture of casting molds applied. be .: It, will - -
a binder (.herein referred to as Composition I).,
prepared, which is able, in the presence of:
to undergo a condensation reaction with acidic gas., - and -
that of 42.0 parts by weight of formaldehyde, 4 7.5 parts by weight
share urea, 10 weight points. Waters and 20 ge
parts by weight of furfuryl alcohol, -the 1.2- weight-
parts ammonium chloride, in a further 6 parts water
solves, - added - are: - in it. will. a mixture of molds
rides by adding 100 parts by weight of sea sand - with 2 parts by weight
-part of the above-mentioned liquid binder green-
lent to be mixed with the grains of sand.
As can be seen from Fig. 1, the core used
box from Half 10, on a table 11,
and: an upper half 12. To seal the core ca-
stem halves in the closed state is a seal
14, the upper half of the fastener has in the
i: _itte an opening 16 and ventilation holes on the sides
13. but the upper @ -ern2z @ zstenhälf te is a supply
b: @ container 20 arranged, which is carried by the support lath 21
will tra, en. The container 20 is attached to a blown
plate 22 is attached, which has a blowpipe 24,
vaelches through the opening 1 6 to the surface of the
.eri% = as-tenhohlla ur, ios is enough,? °; #ann die: Masplatte
U1: upper le @, a becomes. _Jerern'asten-
_oi fi: @air. rir: .l .. @@ f @ illt, inüo -: aan by dC 's @T: .iltil 26
. @ r @:.: @ E.ilft üuf dasr.:r:z-@urio @ 'l: rz: @@ aziri lets un-turkish.
1.J 4, z "equip thin exit of the
rr: @ 1L? ft. .-L.aclide: _i is de1, the
.1 @; pla-te : - 2 2 from dec.i _: ern: @asten ab`; eno, @: üien, whereby
lioo.rd - @. "unststoffortt @ zii scliulzg ilur to the upper
_rexizull des = :: erzl '.. xstel2'_a.a; xlrau «Zes is enough. Grid 19
in the E #, ntlüftur, -_ sl öchorn 1, - prevent blowing out
ä, 3r or = .ti: ._ sciiun, .n die: @nthlftuizgslcher.
Then, vLio in! Ig. 2 d @ r; est- ellt, a plate 28
placed over the obgrc of yiorndzastens 12. These
smooth 28 contains a laeitun @; 30 that with the opening
he: iLe "compressed air in the core lock space
to blow. The plate 28 also contains outlet conduits
gen 32 that sew from the ventilation holes 18 :.
Hot air of about 200 ° G under pressure. approximately -
2.1 at. (30 ps) is passed through the molded core
blown through, with the result dzß in that. _ all of x @ learning
Hydrogen chloride gas is formed, which causes hardening
of the core in about 1L be '' - tinder @bewrlt. Preferably
is connected to line 32
connected,
around-about in the core: züriciz: sucking off remaining carrion. -.
In a second method, the halves of the lozenge are made of bread
in Fig. 1 with heating elements of the type electrical ider - @
heating elements are provided, which are built into the walls.
are in bed: and who cast the l @ ner on temperatures
from 175'G (3500 F) to 320 ° G (600 ° F) ", preferably
but keep at around 2000G (4C0 'F) .. The Sänd -.- Art-
resin mixture is made. as in Fig.- "1 verarischäulich t, in
blown in the cabbage space of the hot core box: At
Impact: the 'mixture on the hot terrain of the core
The box releases hydrogen chloride gas, which causes hardening
of the binder components during the lathering
initiates; Blowing in the sand-plastic mixture
is completed in a second or two and only three
there are still up to four seconds. required to do that
Binder into a hard, infusible and insoluble
sour - -
To transform resin, with a resulting solid, relatively hard core, which can easily be removed from the core box without damage. Shapes and cores that after. one of the two processes have been produced, have a very satisfactory = L = .rte and strength. Shapes and gladly enzrden produced using the following binder: (Composition II) -54 percent by weight formaldehyde-53.4 percent by weight urea 2C percent by weight furfuryl alcohol 12.6 percent by weight, drasser As described above in connection with Composition I-
ben, about 1.5 parts of ammonium chloride, in un-
7 additional parts loosened with the -
Above mentioned ingredients mixed. the
@. @ Forms and -eherne were created by using
of about 2; o this binder mixture with sea
sand.
Good = aor.2s and kernels were also achieved if the fol-
-iide y ir '_ @ = (together @ etzuLg III) -was used.
- 30 parts by weight of formaldehyde
42.5 parts by weight of urea "_
- - 79 5th: parts by weight of water.
20 parts by weight of furfuryl alcohol - -
A part of ammonium chloride .wurde in 5 parts of water,
solves and with the ones mentioned above. Mixed ingredients: ®
This mixture was then used in an amount of 2.0% that
-Mixed sand weight thoroughly with sea sand.
; Vie shown above. e-sf is preferable to - the. Formaldel? .Yd-
content between 30 and 54 parts by weight - and "the hair
substance content between 42 and 5-4 # parts by weight *. b.al
teng- -Although it is possible, gli.ch is :, usable: forms and ° cores
without using furyl alcohol
its use in amounts -from about 10 to -30 weight-
proportions in the above-mentioned compositions I ;, II,
- and -III for economically successful processes to- -
recommend: The Furfuiüylalköhol gives -the -Bindermi-
appropriate storage stability and distribution
den-creates. : Cores. ad he forms a noticeably
- "improved. Zestigkeita
'--Although the use of ammonium chloride is preferable,
can also replace other 'acidic salts' like
: Ox.lic acid or .Aragioxxi;: isulfatt =. @ Are used -
In those cases where it is desired to achieve a high curing rate and where it is desired to use a relatively high proportion of ammonium chloride. for example over 2 years, the shelf life of the binder mixture can be increased by adding set z of 'lexaaetiiylentetrauiin (up to about 5
weight percent of the binder mixture-) improved
will. in general;> internal pacifying cores and
Shapes are made by making a sand art
material resin mixture used in which the synthetic resin content
about `! to 5; j is the weight of the sand.
The ": and y ormaldelyd parts of the binder
mixUs can be mixed conveniently: by adding a
eiL-.Enete TL; Icnrje arnstoff the marketable concentrates,
consisting of about 25 j urea, 6C "a formaldehyde
and 15; j'äasser is added.