DE1558115C2 - Waessrige Schlichte - Google Patents
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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Description
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung neuer wäßriger Schlichten, bei deren Anwendung als Formtrennmittel
auf Dauerformen die vorstehend genannten unerwünschten Erscheinungen auf ein Minimum herabgesetzt
werden und die Erzielung von praktisch an den Oberflächen der Metallform anhaftet, wodurch io fleckenfreien Gußstücken unter Vermeidung einer
der Trennvorgang schwierig gemacht wird. Dies ergibt unerwünschten Rauchentwicklung und unter Vergewöhnlich
ein unbrauchbares Gußstück. Bei dem meidung von störenden Rückständen gewährleistet ist.
Versuch, das Problem des Klebens in der Form zu ver- Die wäßrige Schlichte gemäß der Erfindung, die
mindern, ist es in einigen Gießereien üblich, Kokillen- gegebenenfalls Polyäthylenoxyd und/oder Polypropyüberzugsmassen
oder Kokillenschlichten auf die Ober- 15 lenoxyd sowie pulverförmige Stoffe, wie Glimmer oder
flächen der Form aufzubringen und dadurch die An- T.^' Graphit und kolloidales Siliciumdioxyd, Silicone,
zahl von schlechten Gußstücken auf ein Minimum Öle und Netzmittel umfaßt, istdadurchgekennzeichnet,
herabzusetzen oder zu verringern. daß sie Polystyrol enthält.
Damit eine solche Schlichte wirksam ist, muß sie Das Polystyrol ist leicht in Form einer Emulsion von
zufriedenstellende Ergebnisse bei höheren Temperatu- 20 Polystyrol mit einem Emulgiermittel erhältlich, wobei
ren und unter Bedingungen von hohem Druck geben. die Emulsion gut in Wasser dispergierbar ist. Eine
Beim Gießen von Aluminium und Aluminiumlegie- geeignete Polystyrolemulsion ist ein im Handel erhältrungen
liegt z. B. die Temperatur des geschmolzenen liches Produkt, das annähernd 50 °/0 Feststoffe von
Metalls gewöhnlich zwischen etwa 640 und 800° C. einer geringeren Teilchengröße als 1 Mikron in einer
Es ist auch bei den meisten Gießanlagen üblich, die 25 anionischen Emulsion enthält. Die Viskosität dieser
Form yorzuerhitzen und die Formtemperatur auf Emulsion beträgt etwa 0,1 bis 0,2 Poise bei 25°C.
90°C oder mehr zu halten. Diese Emulsion ist besonders zufriedenstellend, da sie
Die Formschlichten bzw. Formtrennmittel, wie sie sowohl bei niedrigen Temperaturen als auch bei hohen
jetzt bei Dauerformgußvorgängen verwendet werden, Temperaturen stabil ist; sie enthält keinen Weichsind
aus einer großen Anzahl, von Bestandteilen 30 macher.AllgemeinwerdenPolystyrolemulsionenbevorzusammengesetzt
und können ein oder mehrere der zugt, die keine Weichmacher enthalten, da diese Substanzen
dazu neigen, einen Rückstand zu erzeugen, wenn die Schlichte praktisch angewendet wird.
Vorzugsweise sollen sowohl Polyäthylenoxyd als 35 auch Polystyrol in der Schlichte vorhanden sein. Die
meisten Polyäthylenoxyde sind wasserlöslich, es kann jedoch auch eine wäßrige Dispersion eines wasserunlöslichen
Polyäthylenoxyds bei der Schlichte gemäß der Erfindung erfolgen. Bevorzugte Polyäthylenoxyde
feinzerteilte Isolierstoffe, wie Glimmer oder Talk, 40 sind solche mit einem Molekulargewicht zwischen
enthalten, bilden sich auch unerwünschte Ansamm- 4000 und 10 000. Ein geeignetes Polyäthylenoxyd zur
lungen. Schlichten, die Öle, Wachse, Lanolin oder Verwendung gemäß der Erfindung ist ein im Handel
Talk enthalten, erzeugen beißenden Rauch während erhältliches wasserlösliches Polymeres, das eine Visder
Verwendung und bewirken ein Fleckigwerden der kosität von 50 bis 80 cSt bei 59°C in 50°/oiger Lösung
Gußstücke. Überdies führt die Verwendung dieser '45 aufweist.
Substanzen zuweilen zu'einer Metallporosität, die Die bevorzugte Konzentration von Polyäthylenoxyd
durch den Einschluß von Gasen, die sich bei ihrer Verbrennung ergeben, verursacht wird.
Schlichten auf der Grundlage von anorganischen Salzen, wie Zinkhalogenid oder Natriumhalogenid, 5°
neigen dazu, eine Korrosion der Kokillen oder Formteile zusätzlich zu dem Ansammlungsproblem herbeizuführen. Molybdändisulf id enthaltenden Massen
fehlt die Haftung, und sie werden daher oft von dem geschmolzenen Metall abgewaschen.
Es sind ferner Schlichten für Blockformen zum Vergießen
von Stählen bekannt, die Silicon enthalten.
Derartige Schlichten auf der Grundlage von Silicon
haben die Neigung, an dem verfestigten Gußstück zu
kleben und behindern eine darauffolgende Ober- 60 schiedenem Feststoffgehalt hergestellt werden, die fiächenbehandlung des Gußstücks infolge der flüssig- Viskositäten haben, welche für die Sprühanwendung keitsabweisenden Eigenschaften von Silicon.
Derartige Schlichten auf der Grundlage von Silicon
haben die Neigung, an dem verfestigten Gußstück zu
kleben und behindern eine darauffolgende Ober- 60 schiedenem Feststoffgehalt hergestellt werden, die fiächenbehandlung des Gußstücks infolge der flüssig- Viskositäten haben, welche für die Sprühanwendung keitsabweisenden Eigenschaften von Silicon.
Es sind ferner Schlichten auf der Grundlage von
Polymeren bekannt, die jedoch auch nicht allen Ansprüchen genügen. Schlichten auf der Grundlage von 65 wichtsprozent und die bevorzugte Konzentration des Polytetrafluoräthylen erzeugen toxische Zersetzungs- Verdickungsmittels ist 0 bis 5 Gewichtsprozent, produkte. Schlichten mit einem Gehalt von Poly- Es können verschiedene andere Zusatzstoffe in
Polymeren bekannt, die jedoch auch nicht allen Ansprüchen genügen. Schlichten auf der Grundlage von 65 wichtsprozent und die bevorzugte Konzentration des Polytetrafluoräthylen erzeugen toxische Zersetzungs- Verdickungsmittels ist 0 bis 5 Gewichtsprozent, produkte. Schlichten mit einem Gehalt von Poly- Es können verschiedene andere Zusatzstoffe in
äthylenoxyd oder Polypropylenoxyd sind wegen der Abhängigkeit von dem besonderen Verwendungszweck
folgenden Stoffe enthalten: Mineralöle, Graphit, Petroleum und natürliche Wachse, Molybdänsulfide,
Schwermetallseifen und chlorierte aliphatische Lösungsmittel.
Schlichten, die größere Mengen Graphit enthalten, sind jedoch schmutzig im Gebrauch und neigen dazu,
bei wiederholtem Gebrauch Ansammlungen zu bilden. Bei Schlichten, die Metallpulver, wie Aluminium, oder
in der Schlichte beträgt bis zu 5 Gewichtsprozent. Die bevorzugte Konzentration von Polystyrol in der
Schlichte beträgt bis zu'25 Gewichtsprozent.
Die Schlichten gemäß der Erfindung sollen vorzugsweise auch ein oberflächenaktives Mittel oder Netzmittel,
wie z. B. ein solches aus höheren sek.-Alkylsulfonaten, die aus Erdöl erhalten sind, umfassen, um
die Oberflächenspannung der Schlichte zu erniedrigen 55 und dadurch einen gleichmäßigen Auftrag auf einer
heißen Kokille zu erzeugen. Vorzugsweise soll auch die Schlichte ein Verdickungsmittel, ζ. B. Natriumcarboxymethylcellulose,
enthalten. Bei Anwendung eines Verdickungsmittels können Schlichten mit vergeeignet
sind.
Die bevorzugte Konzentration an oberflächenaktivem Mittel in der Schlichte beträgt 0 bis 0,5 Ge-
der Schlichte und von den näheren Umständen bei ihrer Anwendung eingeschlossen werden. Wenn beispielsweise
die Schlichte für eine gewisse Zeitdauer gelagert werden soll, wird zweckmäßig ein Fungicid,
wie Natriumorthophenylphenolat, zugesetzt. Es ist möglich, pulverförmige Feststoffe, wie Graphit oder
Bornitrid, zuzugeben, um die Schmiereigenschaften der Schlichte zu vergrößern. In manchen Fällen ist es
vorzuziehen, die Isoliereigenschaften der Schlichte zu vergrößern, und in diesem Fall können pulverförmige
Feststoffe, wie Glimmer, Talk und kolloidales SiIiciumdioxyd,
zugesetzt werden. Wenn besondere Formtrenneigenschaften erforderlich sind, können Silicone
der Schlichte zugegeben werden. Wenn die Schlichte beim Dauerformguß von Metallen mit hohem Schmelzpunkt
verwendet werden soll, kann die Verwendung von in geeigneter Weise einverleibten Ölen erwünscht
sein. Geeignete Öle für diesen Zweck sind solche Öle, die gewöhnlich allein bei Schlichten für den Dauerformguß
benutzt werden.
Die folgenden beiden Dauerformgußschlichten wurden einerseits zur Verwendung beim Dauerformguß
von Aluminium und andererseits1 zur Verwendung beim Dauerformguß von Zink hergestellt.
Polystyrolemuls'ion
Polyäthylenoxyd
Natriumcarboxymethylcellulose
höhere sek.-Alkylsulfonate
Natriumorthophenylphenolat .,
Wasser
Wasser
| Zn | Al |
| Gewichts | Gewichts |
| prozent | prozent 30 |
| 7,5 | 7,5 |
| 1,0 | 2,5 |
| 0,5 | — |
| 0,2 | 0,2 35 |
| 0,01 | 0,01 |
| 90,79 | 89,79 |
100,00 100,00
Beide Schlichten wurden durch Aufsprühen auf die heißen Formen oder Kokillen aufgebracht. Die aus
diesen Formen erhaltenen Metallgußstücke konnten leicht von ihnen getrennt werden und waren nicht
fleckig.
Zur Bestimmung der Wirksamkeit von verschiedenen Kokillenschlichten wurden Versuchsreihen ausgeführt,
bei denen eine Stahlkokille Anwendung fand, die im Boden einen Auswerferstift hatte. Die Kokille wurde
auf 175°C erhitzt, und es wurden die verschiedenen Schlichten auf die Innenoberfläche 2 Sekunden aufgesprüht.
Geschmolzenes Aluminium mit einer Temperatur von 720° C wurde dann in die Kokille gegossen und
auf 150° C abkühlen gelassen. Das Gußstück wurde durch Anlegen einer steigenden Kraft auf den Auswerferstift
ausgeworfen, wobei die angelegte Kraft in dem Zeitpunkt aufgezeichnet wurde, in dem das
Gußstück von der Kokille getrennt wurde.
Die folgenden fünf Schlichten wurden zum Vergleich der Wirksamkeit auf die vorstehend beschriebene
Kokille geprüft.
Schlichte 1
Eine Markenschlichte in Form einer Emulsion auf der Grundlage von Bienenwachs, angewendet in der
vom Hersteller empfohlenen Konzentration (50% Feststoffe).
Schlichte 2
Eine Markenschlichte auf der Grundlage von Polyisobutylen, angewendet in der vom Hersteller empfohlenen
Konzentration (20% in Kohlenstofftetrachlorid).
Schlichte 3
Eine 5%ige wäßrige Lösung von Polyäthylenoxyd (Molekulargewicht annähernd 5000) mit einem
0,l%igen Zusatz von Netzmittel (höhere sek.-Alkylsulfonate).
Schlichte 4
Eine 4,5%ige Polystyrolemulsion in Wasser mit 0,1 % Netzmittel (höhere sek.-Alkylsulfonate).
Schlichte 5
Eine 4%ige Polystyrolemulsion in Wasser mit einem Gehalt von 2% kolloidalem Graphit, 0,5 % Natriumcarboxymethylcellulose
und 0,1 % Netzmittel (wie bei der Schlichte 3).
Schlichte 6
Eine 3,6%ige Polystyrolemulsion in Wasser mit einem Gehalt von 1,5% Polyäthylenoxyd und 0,1%
Netzmittel (beide wie bei der Schlichte 3).
Es wurden ferner Schlichten la, 2a, 3a, 4a, 5a, 6a
bereitet, indem jede der vorgenannten Schlichten 1 bis 6 im Verhältnis von 1 Teil zu 5 Teilen Lösungsmittel
(CCl4 für 2 a und Wasser für alle anderen) verdünnt
wurde. Es wurde die Trennkraft, die für jedes Gußstück erforderlich war, gemessen, und ferner
wurden visuell das Ausmaß von Flecken auf den Gußstücken und die Menge an entwickeltem Rauch festgestellt.
Die Ergebnisse und Beobachtungen sind in der nachstehenden Tabelle wiedergegeben.
| Schlichte | Trennkraft (Tonnen) | verdünnt | Flecken auf | Gußstücken | Entwickelter Rauch | verdünnt |
| konzentriert | 2,92 | konzentriert | verdünnt | konzentriert | mäßig bis dicht | |
| 1/1 a | 2,86 | 2,80 | mäßig bis stark | mäßig | dicht | mäßig |
| 2/2 a | 2,74 | 2,92 | stark | stark | mäßig | keiner |
| 3/3 a | 2,45 | 2,21 | schwach | sehr schwach | keiner | keiner |
| 4/4a | 1,92 | 2,50 | keine | keine | keiner | keiner |
| 5/5 a | 2,05 | 2,35 | schwach | schwach | sehr schwach | keiner |
| 6/6 a | 1,86 | keine | keine | keiner |
Bei dem Kokillenguß von Metall ist es üblich, daß falls, der verworfen werden mußte, eine Höhe von
ein Anteil der Gußstücke wegen der Anwesenheit von 65 annähernd 10%, wenn die übliche Schlichte auf der
Fehlern als Schrott verworfen werden muß. Bei einer
bestimmten Gießerei, welche Aluminiumgußstücke
bestimmten Gießerei, welche Aluminiumgußstücke
durch Druckguß erzeugte, hatte der Anteil des AusBasis von Bienenwachs, wie sie oben angegeben wurde,
verwendet wurde. Wenn demgegenüber eine Schlichte der Zusammensetzung 4 a verwendet wurde, wurde der
Claims (1)
- 5 " 6Anteil des Ausfalls auf etwa 4% während einer Zeit . Patentanspruch:von etwa 500 Druckgußvorgängen herabgesetzt, wobei Wäßrige Schlichte, die gegebenenfalls PoIy-die übliche Arbeitsweise befolgt wurde, daß die äthylenoxyd und/oder Polypropylenoxyd sowieSchlichte durch · Auf sprühen zwischen jedem Guß pulverförmige Stoffe, wie Glimmer oder Talk,aufgebracht wurde. Die Verwendung der Schlichte 6 a 5 Graphit und kolloidales Siliciumdioxyd, Silicone,bewirkte eine weitere Herabsetzung auf einen Ausfall Öle und Netzmittel umfaßt, dadurch ge-von nur 2,5%. kennzeichnet, daß sie Polystyrol enthält.
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| DE102007020586A1 (de) * | 2007-05-02 | 2008-11-06 | Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH | Beschichtungsmassen für Gießformen und Kerne zur Vermeidung von Reaktionsgasfehlern |
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