DE1558139C

DE1558139C - Method of holding cores in precision casting molds

Info

Publication number: DE1558139C
Authority: DE
Inventors: Claude Harrison Lyndhurst; Horton Kobert Andrew Chesterland; Ohio Watts (V.St.A.)
Original assignee: Precision Metalsmiths Inc., Cleveland, Ohio (V.St.A.)

Description

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Die Erfindung bezieht sich allgemein auf das Präzi- körpers im Abstand von dessen innerer OberflächeThe invention relates generally to the precision body at a distance from its inner surface

sionsgießen und insbesondere auf ein Verfahren zum unter Bildung eines rohrförmigen Eingußkanals,ion casting and in particular a method for forming a tubular sprue,

Halten von Kernen in Präzisionsgießformen aus feuer- welcher am oberen Ende des Formkörpers offen undHolding cores in precision casting molds made of fire which at the top of the molded body are open and

festem Material. am Boden des Formkörpers geschlossen ist, angeord-solid material. is closed at the bottom of the molding, arranged

Gemäß einer neueren Entwicklung in der Technik 5 net. Zweckmäßigerweise wird die Verminderung desAccording to a recent development in the art, 5 net. Appropriately, the reduction of the

des Präzisionsgießens wird um einen Baum mit einer Druckes an einem Teil des Kernes, vorzugsweiseThe precision casting is around a tree with a pressure on part of the core, preferably

Mehrzahl von an ein Eingußmodell angebrachten und innerhalb des Kernes im Fall der Verwendung einesA plurality of attached to a casting pattern and within the core in the case of using a

von diesem seitlich sich erstreckenden Modellen ein hohlen Kernes mit einem offenen unteren Ende, durchthis laterally extending model has a hollow core with an open lower end

Formkörper aus feuerfestem Material aufgebaut, wo- Aussetzen des unteren Endes des Kernes einemShaped body constructed from refractory material, where- exposing the lower end of the core to a

bei der Formkörper einen Durchgang festlegt. Der io partiellen Vakuum bewerkstelligt. Dabei ist es be-defines a passage in the molded body. The io partial vacuum accomplished. It is

Baum wird vom Formkörper durch irgendeine ge- vorzugt, die Erzeugung des partiellen Vakuums zurTree is preferred from the shaped body by any, the creation of the partial vacuum for

eignete Verfahrensweise unter Bildung von in den Verminderung des Druckes um den Formkörper undSuitable procedure with formation of in the reduction of the pressure around the molded body and

Durchgang mündenden, durch Modelle gebildeten am Kern mit Hilfe einer Vakuumkammer, innerhalbPassage opening, formed by models at the core with the help of a vacuum chamber, inside

Formhohlräumen entfernt. Dann kann ein Kern aus welcher der Formkörper und der Kern in solcherMold cavities removed. Then a core from which the molded body and the core in such

feuerfestem Material innerhalb des Durchganges des 15 Weise angeordnet wird, daß die Öffnung des Gieß-refractory material is arranged within the passage of the 15 way that the opening of the casting

Formkörpers im Abstand von dessen innerer Ober- raumes dem Atmosphärendruck ausgesetzt wird,Shaped body at a distance from its inner upper space is exposed to atmospheric pressure,

fläche unter Festlegung eines rohrförmigen Einguß- durchzuführen. Ferner ist es bevorzugt, das An-surface by defining a tubular sprue. It is also preferred to use the

kanals mit einer zum Speisen der Hohlräume aus- ordnen des Formkörpers und des Kernes in der „.channel with a for feeding the cavities arrange the molded body and the core in the ".

reichenden Größe angeordnet werden. Vakuumkammer mit Hilfe eines Trägerbauteiles zusufficient size can be arranged. Vacuum chamber with the help of a support component

Wegen des Durchganges im Formkörper kann der 20 bewerkstelligen, wobei der Kern über einem zum Modellentfernungsarbeitsgang ohne Springen des Vakuum der Vakuumkammer führenden Loch durch Fonnkörpers und in einer kürzeren Zeit als in der den Trägerbauteil angeordnet wird.
Vergangenheit durchgeführt werden. Wenn beispiels- Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verweise die Modelle aus einem durch Hitze verbrauch- fahrens kann der Kern als getrennter Bauteil innerbaren Material hergestellt sind, kann der Formkörper 25 halb des Formkörpers gerade vor dem Gießen ansowohl. innen als auch außen rasch erhitzt werden. geordnet werden, und der entstandene Formzusammen-Das innen erfolgende Erhitzen des Formkörpers er- bau kann mit Metall gefüllt werden, ohne zuerst die gibt eine fast augenblickliche Entlastung bei jedem Formschale und den Kern unter Bildung einer ein-Modellhohlraum und verhindert so das Auftreten von heitlichen Forrheinheit zu verbinden. Es werden Brüche bzw. Sprünge verursachenden Drücken. Ein 30 durch den Fortfall des Verbindungsbauteiles, wie anderes Merkmal besteht darin, daß die letztgenannte einer den Formkörper und den Kern integrierend Formausführung alle Vorteile eines rohrförmigen verbindenden Basis aus feuerfestem Material, welche Eingußkanals hat. Diese Vorteile umfassen ein ge- manchmal verwendet worden ist, um das eine Ende richtetes Erstarren (wobei das Gießgut zuerst an den des Eingüßkanals zu schließen und das Aufäußersten Enden der Modellhohlräume und erst zu- 35 schwimmen des Kernes beim Einführen von geletzt im rohrförmigen Eingußkanal erstarrt), ein schmolzenem Metall in die Form zu verhindern, niedriges Verhältnis von Eingußmetall zu Gußmetall wichtige Vorteile und Einsparungen erzielt,
und bessere metallurgische Eigenschaften der Guß- Wenn der Formkörper und der Kern unter Bildung stücke. einer integrierenden Fonneinheit vorher zusammen-Because of the passage in the molded body, the 20 can accomplish the core being placed over a hole through the molded body leading to the model removal operation without jumping the vacuum of the vacuum chamber and in a shorter time than in the supporting component.
Past to be carried out. If, for example, when the references according to the invention are carried out, the models are made from a material that can be consumed by heat, the core can be produced as a separate component, the molded body 25 can be half of the molded body just before casting. can be heated quickly both inside and outside. The internal heating of the molded body can be filled with metal without first giving an almost instantaneous relief for each molded shell and the core to form a one-model cavity, thus preventing the occurrence of uniformity To connect Forrheinheit. There are breaks or cracks causing pressures. Another feature, due to the omission of the connecting component, is that the latter has all the advantages of a tubular connecting base made of refractory material which has a pouring channel. These advantages include a solidification directed at one end (whereby the cast material first closes at that of the pouring channel and the outermost ends of the model cavities and only floats towards the end of the core when the material is inserted finally in the tubular pouring channel ), to prevent a molten metal in the mold, low ratio of sprue metal to cast metal achieves important advantages and savings,
and better metallurgical properties of the cast when the molded body and core are formed. an integrating form unit beforehand

Die vorliegende Erfindung verbessert das Ver- 4° gebaut wurden, war es bei Verwendung von aus fahren zum Gießen in eine Form aus mehr Stücken Wachs oder einem anderen durch Hitze verbrauch- bzw. eine mehrteilige Form, bei welchem getrennte baren Material hergestellten Modellen notwendig, so Teile der Form einen Gießhohlrauin festlegen und in zu arbeiten, daß zuerst der Formkörper zum Auseiner feststehenden relativen Stellung gehalten werden schmelzen der Modelle erhitzt wird, dann der Form-. müssen, wenn der Raum mit Metall oder einem an- 45 körper zur Erleichterung der integrierenden Verbinderen Material gefüllt wird. Die Erfindung verbessert dung mit dem Kern gekühlt wird und schließlich die insbesondere das Verfahren zum Gießen mittels des verbundenen Bauteile gerade vor dem Gießarbeitsgang oben beschriebenen Formaufbaues aus einem Form- wiedererhitzt werden. Da die vorliegende Erfindung körper aus feuerfestem Material mit einem Durch- es ermöglicht, den Formzusammenbau ohne integang und einem darin angeordneten Kern. 50 grierende Verbindung des Formkörpers und desThe present invention improves the 4 ° were built, it was when using from drive for pouring into a mold from more pieces of wax or another consumed by heat or a multi-part form, in which separate material produced models are necessary, so Set parts of the mold to a casting cavity and work in that first the mold to disassemble fixed relative position are kept melting the models is heated, then the mold. must if the room is made with metal or a solid 45 to facilitate the integrating connectors Material is filled. The invention improves manure with the core being cooled and ultimately the in particular the method of casting by means of the connected component just before the casting operation Mold structure described above from a mold are reheated. As the present invention Body made of refractory material with a through-it allows the mold to be assembled without integrity and a core disposed therein. 50 grating connection of the molded body and the

Die Erfindung betrifft eine Halterung von Kernen Kernes miteinander herzustellen, ist es nicht notin Präzisionsgießformen aus feuerfestem Material mit wendig, den Formkörper nach dem Modellentfernungseinem Formkörper, vorzugsweise einer Formschale, arbeitsgang zu kühlen. Das Erhitzen des Formkörpers und einem Kern durch Anordnen des Kernes im zur vollständigen Entfernung der Modelle und das Formkörper zur Festlegung eines Gießraumes mit 55 Vorerhitzen für das Gießen können zu einem Arbeitseiner Öffnung zur Aufnahme des zu gießenden Me- gang vereinigt werden, wodurch die erforderliche Zeit tails und Gießen von Metall in den Gießraum, die da- und der benötigte Ofenraum vermindert werden,
durch gekennzeichnet ist, daß der Druck an einem Ein integrierender Zusammenbau des Formkörpers Teil des Kernes auf einen Wert unterhalb dessen im und des Kernes machten es wünschenswert, beide Gießhohlraum vermindert und durch den so gesehaf- 60 Bauteile aus verträglichen Materialien mit einander fenen Druckunterschied am Kern dieser in seiner entsprechenden Koeffizienten der Wärmeausdehnung Stellung gehalten wird, wobei der Druckunterschied herzustellen. Es war im allgemeinen nicht ausführbar, während desGießensdes Metalls aufrechterhalten wird. völlig verschiedene Materialien für den Kern und denThe invention relates to a holder for cores to produce a core with one another, it is not necessary to use precision casting molds made of refractory material to cool the molded body after the model has been removed from a molded body, preferably a molded shell. The heating of the shaped body and a core by arranging the core in order to completely remove the models and the shaped body to define a casting space with preheating for casting can be combined into one work of an opening for receiving the mote to be cast, thereby reducing the time required tails and pouring metal into the casting room, which there and the required furnace space are reduced,
is characterized in that the pressure at an integral assembly of the molded body part of the core is reduced to a value below that in and the core made it desirable to both mold cavity and by the pressure difference at the core so as to be made of compatible materials this is held in its corresponding coefficient of thermal expansion position, thereby establishing the pressure difference. It was generally not feasible while sustaining the casting of the metal. completely different materials for the core and the

Nach einer bevorzugten Äusführungsform der Er- Formkörper zu verwenden. Die vorliegende Erfinfindung wird als Formkörper ein solcher mit einem 65 dung vermeidet diese Beschränkung und gestattet zentralen Durchgang und einer Mehrzahl von in den einen großen Spielraum in der Wahl der Kern-Durchgang mündenden Modellhohlräumen verwendet materialien. Es kann im wesentlichen jedes für das und der Kern innerhalb des Durchganges des Form- Metallgießen geignete Material verwendet werden,According to a preferred embodiment of the Er-shaped body to be used. The present invention If the shaped body is one with a dung, this restriction is avoided and allowed central passage and a plurality of in the a large margin in the choice of core passage the opening model cavities are made of materials. It can essentially do anything for that and the core within the passage of the mold - metal casting suitable material are used,

und. die Kerne können durch irgendein keramisches Formherstellungsverfahren, welches zur erforderlichen Form führt, hergestellt werden. Insbesondere ist es möglich, weniger kostspielige Materialien und sogar Materialien, welche zur Verwendung für den Formkörper selbst völlig ungeeignet wären, für den Kern zu verwenden.and. the cores can be made by any ceramic mold-making process which the required Shape leads to be produced. In particular, it is possible to use less expensive materials and even Materials which would be completely unsuitable for use for the molding itself, for the core to use.

Die vorliegende Erfindung gestattet das Erhitzen der Formschale und des Kernes vor dem Gießen auf verschiedene Temperaturen, um bestimmte vorteilhafte Ergebnisse zu erzielen. Beispielsweise kann der Kern so erhitzt werden, daß er heißer ist als der Formkörper, um die hervorragende Fähigkeit des rohrförmigen Eingußsystems zur Förderung des gerichteten Festwerdens des gegossenen Metalls noch weiter zu verbessern. In anderen Fällen kann der Kern auf einer niedrigeren Temperatur als der Formkörper oder sogar bei Raumtemperatur sein. Dies macht es möglich, harzgebundene bzw. harzverleimte Sandkerne bei Raumtemperatur bis 260° C in keramischen Formschalen, welche auf 1093° C vorerhitzt worden sind, mit Erfolg zu verwenden. Zwar wird durch die niedrigere Temperatur des Kernes etwas von der Speisefähigkeit des rohrförmigen Eingußkanals eingebüßt, die Verminderung der Speisefähigkeit kann jedoch durch eine geringe Erhöhung der Größe des rohrförmigen Eingußkanals kompensiert werden. Die Kosten des erforderlichen zusätzlichen Metalls .werden durch die geringeren. Kosten von harzgebundenen bzw. harzverleimten Kernen im Vergleich zu Kernen aus feuerfestem Material mehr als wettgemacht.. Ein zusätzlicher Vorteil von harzgebundenen bzw. harzverleimten Kernen besteht darin, daß sie während des Kühlens zerfallen. Dieser Zerfall des Kernes erleichtert das Ausschlagen und das Reinigen der Gußstücke und unterstützt die Rückgewinnung des für den Kern verwendeten Materials. The present invention permits the shell and core to be heated prior to casting different temperatures to achieve certain beneficial results. For example, the Core are heated so that it is hotter than the molded body in order to achieve the excellent ability of the tubular pouring system to promote the directional solidification of the cast metal to improve further. In other cases, the core can be at a lower temperature than the shaped body or even be at room temperature. This makes it possible to use resin-bound or resin-glued ones Sand cores at room temperature up to 260 ° C in ceramic molds, which are preheated to 1093 ° C have been to use with success. True will due to the lower temperature of the core some of the feedability of the tubular sprue forfeited, but the reduction in edibility can be reduced by a small increase compensated for the size of the tubular sprue. The cost of the required additional Metal. Are due to the lower. Cost of resin-bonded or resin-glued cores im Compared to cores made of refractory material more than made up for it .. An added benefit of resin-bonded or resin-bonded cores consists in that they disintegrate during cooling. This Disintegration of the core facilitates the knocking out and cleaning of the castings and supports the Recovery of the material used for the core.

Ein weiterer Vorteil getrennter. Formteile des Formkörpers und des Kernes besteht darin, daß das Gewicht der Form, welches zu irgendeiner Zeit durch den Arbeiter zu handhaben ist, wesentlich vermindert ist. Folglich ist die Größe der Formen, welche handbetriebsmäßig gehändhabt werden können, erhöht. Noch weitere Vorteile umfassen den Fortfall der Zeit, Arbeit, Materialien und Vorrichtung, welche erforderlich waren, um die Basis aus feuerfestem Material zwischen dem Kern und dem Formkörper zu bilden.-- ·. ■ '■ .-. .-.. . ■· .^: ·..- ■ ■■:·■,-.·. ^-V ..■' ^;.' Another advantage of separate. Molded parts of the molded body and the core consists in that the weight of the mold which is to be handled by the worker at any one time is substantially reduced. As a result, the size of the molds which can be manually manipulated is increased. Still other advantages include the elimination of the time, labor, materials and apparatus required to form the base of refractory material between the core and the shaped body . ■ '■ .-. .- ... ■ ·. ^: · ..- ■ ■■: · ■, -. ·. ^ -V .. ■ '^; . '

Bei der Durchführung: der Erfindung hat das Vakuum, welches um den durchlässigen Formkörper aus feuerfestem Material erzeugt wird, die vorteilhafte Wirkung der Förderung einer vollständigen Füllung von jeglichen dünnen Abschnitten der Formhohlräume durch das geschmolzene Metall. Bei Verwendung von harzgebuhdenen bzw. harzverleimten Kernen od. dgl. dient das Vakuum innerhalb des Kernes zum Abziehen der Dämpfe, weiche während des Gießens auftreten. - : ; !When carrying out: the invention has that Vacuum, which is generated around the permeable shaped body made of refractory material, is advantageous Effect of promoting complete filling of any thin portions of the mold cavities through the molten metal. When using resin-bound or resin-glued Cores or the like. The vacuum within the Core to draw off the vapors that occur during casting. -:; !

. Wenn der Kern aus Investmentmaterial oder keramischem Schalengießformmaterial hergestellt ist,jfann ist seine Durchlässigkeit im allgemeinen niedrig genug, so daß eine ausreichende bzw. entsprechende Druckverminderung im Kern und um die Form mit einem Vakuumsystem von verhältnismäßig geringer Leistungsfähigkeit leicht erhalten werden kann. In manchen Fällen jedoch, wie bei Verwendung eines harzgebundenen bzw. harzverleimten Sandkernes, kann der Kern im Vergleich zum Formkörper übermäßig durchlässig sein, so daß es schwierig ist, einen ausreichenden Grad von Vakuum innerhalb des Kernes und um den Formkörper zu erhalten. Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Vakuum innerhalb des Kernes so eingestellt, daß es ausreicht, um den Kern in seiner Stellung zu halten, jedoch geringer ist als das Vakuum um den Formkörper. Mit dieser bevorzugten Verfahrcnsweise ist es möglich, selbst mit einem Vakuumsystem von verhältnismäßig geringer Leistungsfähigkeit den Formkörper und einen durchlässigeren Kern in ihrer Stellung zu halten, so daß mit dem Formzusammenbau zufriedenstellend gegossen werden kann.. If the core is made of investment material or ceramic Shell mold material is made, then its permeability is generally low enough so that a sufficient or appropriate pressure reduction in the core and around the mold with a Vacuum system of relatively low capacity can be easily obtained. In In some cases, however, such as when using a resin-bonded or resin-glued sand core, the core may be excessively permeable compared to the molded body, so that it is difficult to obtain a sufficient degree of vacuum within the core and to maintain the molded article. To In one embodiment of the method according to the invention, the vacuum within the core is so adjusted to be sufficient to hold the core in place but less than the vacuum around the molded body. With this preferred procedure it is possible even with a vacuum system the molding and a more permeable core of relatively low performance in place so that the mold assembly can be satisfactorily cast can.

Die Erfindung mit ihren Vorteilen wird an Hand der folgenden nicht als Beschränkung aufzufassenden beispielhaften Darlegungen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Hierbei ist Fig. 1 eine schematische vertikale Querschnittansicht, welche eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt, Fig. 2 eine schematische vertikale Querschnitt-The invention with its advantages is on hand of the following non-limiting examples in connection with the Drawings explained in more detail. Here, Fig. 1 is a schematic vertical cross-sectional view, which shows a device for carrying out the method according to the invention, Fig. 2 is a schematic vertical cross-sectional

■ ansicht, weiche eine Prüfvorrichtung zur Ermittlung' der Vakuumverteilung um eine Formschale und innerhalb des Kernes zeigt, . . .■ view, which a test device to determine ' shows the vacuum distribution around a shell mold and within the core,. . .

Fig. 3 ein Diagramm, welches die durch Verwendung der in Fig. 2 veranschaulichten Vorrichtung erhaltenen Versüchsergebnisse zeigt, und F i g. 4 ein Diagramm, welches die bei einem mit der in.F ig. 2 veranschaulichten Vorrichtung durchgeführten anderen Versuch erhaltenen Ergebnisse zeigt.Fig. 3 is a diagram showing the results obtained by using shows test results obtained with the apparatus illustrated in Fig. 2, and F i g. 4 is a diagram showing the in.F ig. 2 performed device illustrated shows results obtained in another experiment.

In Fig. I ist durch das Bezugszeichen 10 ein mehrteiliger Formzusarnmenbau aus einem äußeren Formkörper in Form einer äußeren Formschale 11 aus feuerfestem Material und einem innerhalb der Formschale 11 angeordneten getrennten Kern 12 allgemein bezeichnet. Die Formschale 11 hat eine innere Oberfläche 13, welche einen an beiden Enden offenen zylindrischen Durchgang festlegt, und eine Mehrzahl von Modellhohlräumen bzw. durch Entfernung der Modelle gebildeten Formhohlräumen 14, welche bei 15 in den Durchgang münden.In Fig. I, the reference numeral 10 is a multi-part mold assembly from an outer Molded body in the form of an outer shell 11 made of refractory material and one within the Mold shell 11 arranged separate core 12 generally designated. The shell 11 has a inner surface 13, which defines a cylindrical passage open at both ends, and a A plurality of model cavities or mold cavities 14 formed by removing the models, which open into the passage at 15.

Der Kern 12 ist innerhalb der Formschale 11 im Abstand von der inneren Oberfläche 13 angeordnet, wodurch ein rohrförmiger Eingußkanal 16 festgelegt wird. Wie es dargestellt ist, ist der Kern 12 ein höhler Bauteil mit einem geschlossenen Ende und einem offenen Ende. Das geschlossene Ende ist im wesentlichen in derselben Höhe wie die oberste Reihe der Modellhohlräume 14 in der Formschale 11 und wirkt mit dem oberen Teil der Formschale 11 unter Festlegung eines Eingießtümpels zusammen. Vorzugs-The core 12 is arranged within the shell mold 11 at a distance from the inner surface 13, whereby a tubular sprue 16 is defined. As shown, the core 12 is a hollow one Component with a closed end and an open end. The closed end is essentially at the same height as the top row of the model cavities 14 in the shell 11 and acts with the upper part of the shell mold 11 under definition of a pouring pool. Preferential

weise ist der Kern 12 am unteren offenen Ende peripherisch mit einem Rand 20 ausgeführt. Der Rand 20 dient zur Zentrierung des Kernes 12 innerhalb der Formschale 11 und füllt das untere Ende des Eingußkanals 16 im wesentlichen aus, so daß sich beim Gießen in die Form wenig bzw. kein geschmolzenes Metall am Kern 12 vorbei durchzwängen kann. '- \ _ ■ ■,· .-' .' ■" V ^: ■■}'■- ■'■■"·■"■ . ' ·'.v-.'-:■· the core 12 is designed peripherally with an edge 20 at the lower open end. The edge 20 serves to center the core 12 within the shell mold 11 and essentially fills the lower end of the pouring channel 16 so that little or no molten metal can force its way past the core 12 when pouring into the mold . '- \ _ ■ ■, · .-'. ' ■ "V ^: ■■} '■ - ■'■■" · ■ "■. '·' .V -.'-: ■ ·

Die Formschale 11 kann durch Verwendung eines Modellbaumes (nicht gezeigt) mit einem an beiden Enden geschlossenen zentralen zylindrischen Eingußmodell und einer Mehrzahl von Modellen, die von der Außenoberfläche des zentralen Eingußmodells ausgehen und an diese angebracht sind, hergestellt werden.The shell mold 11 can by using a model tree (not shown) with either one Ends closed central cylindrical sprue model and a plurality of models extending from the outer surface of the central gate model and attached to them.

Nach der Bildung der Formschale 11 wird der Modcllbaum in geeigneter Weise entfernt. Wenn die Modelle aus Wachs oder einem anderen durch Hitze entfernbaren Material hergestellt sind, können die Modelle durch Einbringen der Formschale 11 in einen bei einer geeigneten Temperatur betriebenen Autoklav bzw. Ofen entfernt werden.After the shell 11 has been formed, the model tree is removed in a suitable manner. If the Models made of wax or other heat-removable material can use the Models by introducing the shell mold 11 in a operated at a suitable temperature Remove the autoclave or oven.

Wie vorher erörtert wurde, kann der Kern 12 aus irgendeinem zum Gießen von Metall geeigneten Material und durch verschiedene Verfahren hergestellt worden sein. Beispielsweise kann ein Kern 12 aus feuerfestem Material durch Überziehen einer entfernbaren Wachsform mit derselben feuerfesten Materialaufschlämmung, welche zur Herstellung der Formschale 11 verwendet worden ist, hergestellt werden. Kerne 12 aus feuerfestem Material können auch durch Herstellen einer Aufschlämmungsmischung und Gießen derselben in eine geeignete Form erzeugt werden. Gemäß einer anderen Verfahrensweise kann der Kern 12 ein durch das wohlbekannte Croning-Schalengießformherstellungsverfahren erzeugtes harzgebundenes bzw. harzvcrlcimtes Sandgebilde sein.As previously discussed, core 12 can be any material suitable for casting metal and produced by various processes. For example, a core 12 can be made from refractory material by coating a removable wax mold with the same refractory material slurry, which has been used to produce the shell 11 are produced. Refractory material cores 12 can also be obtained by preparing a slurry mixture and Casting the same can be produced in a suitable mold. According to another procedure, can the core 12 is made by the well known Croning shell mold making process be produced resin-bound or resin-coated sand structure.

Die veranschaulichte Vorrichtung, welche zur Durchführung der bevorzugten Verfahrensweise nach der Erfindung verwendet werden kann, weist eine Vakuum- und Gießkammer 25 auf. Wie es dargestellt ist, ist die Vakuum- und Gießkammer 25 mit einem Ausgangsrohr 26. welches über ein geeignetes Ventil (nicht gezeigt) an eine Vakuumpumpe angeschlossen ist, verschen. Eine Plattform 28 ist innerhalb der Kammer 25 zum Halten des Formzusammenbaues 10 vorgesehen. Die Plattform 28 kann eine Metallplatte 29, auf welcher eine Dichtung bzw. Flachdichtung 30 angeordnet ist. aufweisen. Die Dichtung bzw. Flachdichtung 30 soll weich genug sein, so daß eine dichtschließendc Dichtung zwischen dem Formzusammenbau 10 und der Platte 29 erhallen werden kann, sie soll jedoch kompakt genug sein, um jegliches geschmolzenes Metall, welches zwischen den Rand 20 des Kernes 12 und die innere Oberfläche 13 der Formschale 11 fließen kann, aufzuhalten. Geeignete Dichtungen bzw. Flachdichtungen sind aus Asbestplatten, aus von Fasern von feuerfestem Material, wie Aluminiumoxyd - Siliciumdioxyd - Fasern, gebildeten Isolierungen oder Kissen u. dgl. hergestellt. Es ist ein Loch 31 durch die Platte 29 und die Dichtung bzw. Flachdichtung 30 ausgebildet, und die Platte 29 wird durch geeignete Träger 32 oberhalb des Bodens der Kammer 25 gehalten. Aus weiter unten näher erörterten Gründen kann es wünschenswert sein, die effektive Größe des Loches 31 zu variieren. Zu diesem Zweck kann ein ringförmiger Stopfen 33 mit dem erwünschten Innendurchmesser in das Loch 31 eingesetzt werden. /.....The illustrated apparatus, which is used to perform the preferred procedure according to of the invention includes a vacuum and casting chamber 25. As shown is, the vacuum and casting chamber 25 with an outlet pipe 26. which is via a suitable valve (not shown) connected to a vacuum pump, give away. A platform 28 is within the Chamber 25 for holding the mold assembly 10 is provided. The platform 28 can be a metal plate 29, on which a seal or flat seal 30 is arranged. exhibit. The seal or flat seal 30 should be soft enough to form a tight seal between the mold assembly 10 and the plate 29 can be obtained, but it should be compact enough to contain any molten Metal interposed between the edge 20 of the core 12 and the inner surface 13 of the Mold shell 11 can flow to stop. Suitable seals or flat seals are made of asbestos sheets, formed from fibers of refractory material such as alumina-silica fibers Insulations or pillows and the like. Manufactured. There is a hole 31 through the plate 29 and the seal or Flat gasket 30 is formed, and the plate 29 is supported by suitable supports 32 above the bottom of the Chamber 25 held. For reasons discussed in more detail below, it may be desirable to have the effective size of the hole 31 to vary. For this purpose, an annular plug 33 with the desired Inside diameter are inserted into the hole 31. / .....

Im Gebrauch wird das offene Ende des Kernes 12 auf die Dichtung 30 über das Loch 31 gebracht, und die Formschale 11 wird auf die Dichtung 30 um den Rand 20 des Kernes 12 angeordnet. Eine Dichtung 40, welche aus Gummi, Asbest oder anderem ähnlichem Material hergestellt sein kann, wird auf einen Rand 27 der Kammer. 25 gelegt, und eine Metallplatte 41 wird über der-Flachdichtung 40 angeordnet. Die Platte 41 hat eine öffnung, welche vorzugsweise etwas größer ist als der Außendurchmesser des oberen Endes der Formschale 11. Die dargestellte Vorrichtung wird durch eine Asbestdichtung 42 od. dgl., weiche eine geringere öffnung als der Innendurchmesser der Formschale 11 hat, wobei jedoch die öffnung groß genug ist, um durch sie Metall zu gießen, vervollständigt. Diese Dichtung 42 wird auf die Platte 41 gebracht, so daß sie die Oberkante der Formschale 11 bedeckt.In use, the open end of the core 12 is brought onto the seal 30 via the hole 31, and the shell mold 11 is arranged on the seal 30 around the edge 20 of the core 12. A seal 40, which can be made of rubber, asbestos or other similar material, is applied to a Edge 27 of the chamber. 25 is laid, and a metal plate 41 is placed over the gasket 40. The plate 41 has an opening which is preferably somewhat larger than the outer diameter of the upper one End of the shell mold 11. The device shown an asbestos seal 42 or the like, soft a smaller opening than the inner diameter has the shell 11, but the opening is large enough to pour metal through it, completed. This seal 42 is placed on the plate 41 so that it is the upper edge of the shell mold 11 covered.

Wenn der Formzusammenbau 10 in der beschriebenen Weise angeordnet worden ist, wird ein Vakuum innerhalb der Kammer 25 um die Formschale 11,angesetzt. Gleichzeitig wird wegen des Loches 31, welches eine Verbindung zwischen der Innenseite derWhen the mold assembly 10 has been placed in the manner described, a vacuum is established within the chamber 25 around the shell mold 11 attached. At the same time because of the hole 31, which a connection between the inside of the

ίο Kammer 25 und der Innenseite des Kernes 12 schafft, auch innerhalb des Kernes 12 ein Vakuum erzeugt. Der entstandene Druckunterschied sowohl an der Formschale 11 als auch am Kern 12 dient zum Halten der Bauteile 11, 12 in ihrer zusammengebauten Stellung dicht gegen die Dichtung 30. Dieser Druckunterschied wird während des Gießens in die Form zur Verhinderung einer relativen Bewegung des Kernes 12 und der Formschale 11 aufrechterhalten. Der Grad des Vakuums, welcher sich als ausreichend er-ίο chamber 25 and the inside of the core 12 creates, a vacuum is also generated within the core 12. The resulting pressure difference on both the The shell 11 as well as on the core 12 is used to hold the components 11, 12 in their assembled position tight against the gasket 30. This pressure differential is created during pouring into the mold to prevent a relative movement of the core 12 and the shell 11 is maintained. the Degree of vacuum that proves to be sufficient

ao wies, um mit der Form mit Erfolg zu gießen, beträgt im allgemeinen 2,54 bis 38,1 cm Hg unterhalb des Atmosphärendruckes. Während des Gießens verhindert der Rand 20 am Kern 12 das Eindringen einer nennenswerten Menge von geschmolzenem Metallao pointed to successfully pour the mold is generally 2.54 to 38.1 cm Hg below the Atmospheric pressure. During casting, the rim 20 on the core 12 prevents a penetration significant amount of molten metal

as zwischen den Kern 12 und die Innenwand der Formschale 11. Die Höhe des Randes bzw. der Stufe 20 ist ausreichend, so daß, was auch immer an Metall in diesen ringförmigen Raum eintritt, ohne Herbeiführung eines Aufsohwimmens der Formschale 11 oder des Kernes 12 fest wird.as between the core 12 and the inner wall of the shell mold 11. The height of the rim or step 20 is sufficient so that whatever metal is in this annular space enters without causing Aufsohwimmens the shell 11 or of the core 12 becomes solid.

Wie es vorher erörtert wurde, kann innerhalb des Kernes 12 und um die Formschale 11 mit einem Vakuumsystem geringer Leistungsfähigkeit ein ausreichendes Vakuum erhalten werden, wenn die beiden Bauteile aus einem Investmentmaterial oder keramischen Schalengießformmaterial verhältnismäßig geringer Durchlässigkeit hergestellt sind. Wenn jedoch der Kern 12 ein harzgebundenes Sandgebilde oder ein anderes verhältnismäßig durchlässiges Material ist, können wegen der großen Luftmenge, weiche durch den Kern 12 hindurchgehen kann, beträchtliche Schwierigkeiten bezüglich der Erzielung des erforderlichen Grades von Vakuum auftreten. Es ist selbstverständlich möglich, die Pumplcistung des Vakuumsystems zu erhöhen; dies erfordert jedoch zusätzliche Kosten.As previously discussed, within the core 12 and around the shell 11 with a Vacuum system low capacity a sufficient vacuum can be obtained when the two Components made from an investment material or ceramic shell casting mold material are relatively lower Permeability are established. However, if the core 12 is a resin-bonded sand structure or Another relatively permeable material is, because of the large amount of air, soft can pass through the core 12, considerable difficulties in achieving the required Degree of vacuum occur. It is of course possible to use the pump power of the vacuum system to increase; however, this requires additional costs.

Bei einem Vakuumsystem von gegebener Leistungsfähigkeit können geringe Erhöhungen des innerhalb des Kernes 12 erzeugten Grades von Vakuum durch Erhitzen desselben erhalten werden. Da die Viskosität von Luft mit der Temperatur zunimmt, wird die Strömungsgeschwindigkeit durch einen erhitzten durchlässigen Kern vermindert. Diese Verminderung der Luftströmung und die sich ergebende ErhöhungWith a vacuum system of a given efficiency, small increases in the inside of the core 12 can be obtained by heating the same. Because the viscosity of air increases with temperature, the flow rate through a heated one permeable core decreased. This decrease in air flow and the resulting increase

des Grades von Vakuum können ausreichen, um die Formschale 11 und den Kern 12 in ihren Stellungen zu halten, wenn mit dem Gießen von geschmolzenem Metall in die Form 10 begonnen wird. Sobald das geschmolzene Metall die Form 10 füllt und den Kern 12 fortschreitend bedeckt, wird die Fläche für die Luftströmung durch den Kern 12 vermindert und die Vakuumleistungsfähigkeit des Systems entsprechend erhöht.of the degree of vacuum may be sufficient to keep the shell mold 11 and core 12 in their positions when pouring molten metal into the mold 10 is started. As soon as that molten metal fills the mold 10 and progressively covers the core 12, the area for the Air flow through the core 12 is reduced and the vacuum performance of the system is reduced accordingly elevated.

Eine bevorzugte sowie zufriedenstellendere und brauchbarere Verfahrensweise beruht auf der Feststellung, daß es möglich ist, durch Variieren der effektiven Größe des Loches 31 durch die Platte 29 und die Dichtung bzw. Flachdichtung 30 verschiedeneA preferred and more satisfactory and useful procedure is based on the finding that it is possible by varying the effective size of the hole 31 through the plate 29 and the seal or flat seal 30 different

Grade von Vakuum innerhalb des Kernes 12 im Ver- die Außenoberfläche des Kernes 61 mit der Atmo-Degree of vacuum within the core 12 in relation to the outer surface of the core 61 with the atmosphere

hältnis zum Grad von Vakuum in der Kammer 25 Sphäre in Berührung ist.ratio to the degree of vacuum in the chamber 25 sphere is in contact.

zu erzielen. Wenn beispielsweise kein Loch durch die Es wurde eine erste Reihe von Versuchen unter Platte 29 und die Dichtung bzw. Flachdichtung 30 Verwendung eines keramischen Schalenkernes durchvorhanden wäre, würde'eine große Druckverminde- 5 geführt. Dieser Kern wurde durch Überziehen eines rung um die Formschäle 11 erhalten und kein Vakuum hohlen Aluminiumdornes mit einer dünnen Schicht innerhalb des Kernes 12 erzeugt. Bei einem sehr gro- von niedrigschmelzendem Wachs und Aufbauen eines . ßen Loch 31 durch die Platte 29 und die Dichtung Überzuges von feuerfestem Material über dem Dorn bzw. Flachdichtung 30 neigt das Vakuum innerhalb durch abwechselndes Tauchen desselben in eine des Kernes 12 und der Kammer 25 zur Ausgleichung, io feuerfeste Materialaufschlämmung, Besanden des es bleibt jedoch wegen der großen Undichtigkeit bzw. Überzuges mit gröberen feuerfesten Materialteilchen des starken Eindringens von Luft durch den porösen und Trocknen hergestellt. Nach der Fertigstellung Kern 12 verhältnismäßig gering. Zwischen diesen und Trocknung des Kernes wurde heißes Wasser in zwei Extremen der Lochgröße ist ein Bereich, in wel- das Innere des Aluminiumdornes gegossen, damit das chem die Vakuumverteilung zwischen der Innenseite 15 Wachs schmiFzt und der Kern freigegeben wird, weldes Kernes 12 und der Innenseite der Kammer 25 eher dann auf 1093° C erhitzt und zur Prüfung auf einfach durch passende Einstellung der Größe des Raumtemperatur gekühlt wurde. Die Ergebnisse der Loches 31 weitgehend, variiert werden kann. Wenn unter Verwendung, dieses Kernes 61 durchgeführten die Lochgröße bei einem gegebenen System mit einer Versuche sind im Diagramm der Fig. 3 aufgetragen, bestimmten Pumpleistung erhöht wird, wird das Va- so Wie es sich aus diesem Diagramm ergibt, wurde nur kuum in der Kammer 25 geringer, während es sich eine geringe Verminderung des Vakuums in der innerhalb des Kernes 12 erhöht. Diese Verteilung des Kammer 50 erhalten, wenn die effektive Größe des Vakuums neigt zum Verflachen oder sogar zum Loches 58 von 1,6 mm auf 32,0 mm erhöht wurde. Durchlaufen eines Maximums innerhalb des Kernes, Das Vakuum innerhalb des Kernes 61 erhöhte sich wenn die Lochgröße ausreichend groß wird. 15 andererseits sehr rasch, wenn die Lochgröße auf bisto achieve. For example, if there is no hole through the it has been under an initial series of attempts Plate 29 and the seal or flat seal 30 using a ceramic shell core through-present a large pressure reduction would be carried out. This core was made by coating a tion obtained around the shell molds 11 and no vacuum hollow aluminum mandrel with a thin layer generated within the core 12. With a very large low-melting wax and building a. ßen hole 31 through the plate 29 and the seal coating of refractory material over the mandrel or flat seal 30, the vacuum tends within by alternately dipping the same into one of the core 12 and the chamber 25 for leveling, io refractory material slurry, sanding of the However, it remains because of the great leakage or coating with coarser refractory material particles the strong penetration of air produced by the porous and drying. After completion Core 12 relatively small. Between this and drying the core, hot water was put in two extremes of the hole size is an area in which the interior of the aluminum mandrel is poured so that the Chem the vacuum distribution between the inside 15 wax melts and the core is released, weldes Core 12 and the inside of the chamber 25 rather then heated to 1093 ° C and for testing was simply cooled by appropriately setting the size of the room temperature. The results of the Hole 31 to a large extent, can be varied. When using this core 61 carried out the hole size in a given system with one test are plotted in the diagram of FIG. 3, specific pump output is increased, the Va- so As it can be seen from this diagram, was only kuum in the chamber 25 lower, while there is a slight reduction in the vacuum in the increased within the core 12. This distribution of the chamber 50 obtained when the effective size of the Vacuum tends to flatten or even to hole 58 has been increased from 1.6 mm to 32.0 mm. Passing through a maximum within the core, the vacuum within the core 61 increased when the hole size becomes large enough. 15, on the other hand, very quickly when the hole size is up to

Zur Veranschäulichung, wie die Vakuumverteilung zu etwa 9,6 mm erhöht wurde. .
zwischen der Innenseite des Kernes 12 und der Innen- Eine andere Reihe von Versuchen wurde unter seite der Vakuumkammer 25 durch Ändern der Verwendung eines verhältnismäßig durchlässigen Größe des Loches 31 variiert werden kann, wurde harzgebundenen Santikernes durchgeführt, und die eine Reihe von Versuchen unter Verwendung der in 30 Ergebnisse dieser Versuche sind im Diagramm der Fig. 2 dargestellten Versuchsvorrichtung durch- Fig. 4 aufgetragen. Mit dem durchlässigeren harzgeführt. Diese Vorrichtung wies eine Vakuumkammer gebundenen Sandkern 61· fiel das Vakuum in der 50, welche dMrch ein Rohr 51 an eine Vakuumleitung Kammer 50 rasch, wenn die Größe des mit der Innenmit mehreren Stationen bzw. Anschlußstellen ange- seite des Kernes 61 in Verbindung stehenden Loches schlossen war, auf. Diese Vakuumleiturig war ihrer- 35 58 erhöht wurde. Bei einem Loch 58 mit einem seits über einen Lagerbehälter an zwei Pumpen mit Durchmesser von 32,0 mm war das Vakuum in der einer Leistung von 1,7 m'/Minute angeschlossen. Es Kammer 50 geringer als ein Drittel des Wertes bei war ein Vakuummesser 52 an die Kammer 50 .an- einem 1,6 mm großen Loch 58. Das entsprechende geschlossen, um das in der Kammer 50 erzeugte Va- Vakuum im durchlässigen harzgebundenen Sandkuum zu messen. 40 kern 61 erhöhte sich mit der Erhöhung der Loch-Die Versuchsvorrichtung umfaßte ferner eine ring- größe, jedoch nicht so rasch wie beim Kern 61 aus förmige Metallplatte 53, welche an das obere Ende feuerfestem keramischem Material. Es ist zu sehen, der Kammer 5Ö festgeklemmt und zur Verhinderung daß das Vakuum im harzgebundenen Sandkern 61 des Eindringens von Luft bzw. von Undichtigkeiten bei einer Lochgröße von 25,6 mm ein Maximum durch eine Gummidichtung 54 abgedichtet war. Ein 45 durchlief. ' - "v
aus einer zwischen zwei Filzdichtungen 56 aus feuer- ■. Die in den Diagrammen der Fig. 3 und 4 auffestem Material angeordneten Metallplatte 55 be- getragenen Ergebnisse veranschaulichen, wie bei stehender Zusammenbau wurde über die öffnung 57 einem gegebenen Vakuumsystem der Grad des Vader Platte 53 gebracht Der Zusammenbau 55, 56 kuums zwischen der Kammer 25 und dem Inneren hatte neun durchgehende Löcher bzw. Durchgangs- 50 des Formkernes 61 variiert werden kann, um optilöcherSe (von weichen nur eines dargestellt ist) mit male Bedingungen für das Gießen zu erzielen. Diese verschiedenen Durchmessern. Ein Manometer bzw. Ergebnisse wurden bei Gießversuchen im Fertigungs-Vakuummesser 59 war durch einen Kanal 60 der maßstab bestätigt und erwiesen sich beim Anpassen Platte 53 mit dem inneren des Kernes 61 verbun- des erfindungsgemäßen Verfahrens, an bestehende den. . 55 .Vakuumvorrichtungen als äußerst nützlich.To illustrate how the vacuum distribution was increased to about 9.6 mm. .
Another series of experiments was carried out under the vacuum chamber 25 by changing the use of a relatively permeable size of the hole 31, resin-bonded Santikernes was carried out, and a series of experiments were carried out using the 30 results of these tests are plotted in the diagram of FIG. 2 by the test device shown in FIG. 4. Led with the more permeable resin. This device had a vacuum chamber bound sand core 61. The vacuum in the 50, which was a pipe 51 to a vacuum conduit chamber 50, fell rapidly when the size of the hole communicating with the interior with several stations or connection points adjacent to the core 61 was closed, on. This vacuum line had been increased by 35 58. In a hole 58 with one hand over a storage container to two pumps with a diameter of 32.0 mm, the vacuum was connected with an output of 1.7 m '/ minute. The chamber 50 was less than a third of the value at a vacuum gauge 52 on the chamber 50 .an a 1.6 mm large hole 58. The corresponding closed to measure the Va vacuum generated in the chamber 50 in the permeable resin-bonded sand vacuum . 40 core 61 increased with the increase in the hole. The test device also comprised a ring size, but not as quickly as in the case of the core 61 made of shaped metal plate 53, which had refractory ceramic material at the top. It can be seen that the chamber 50 is clamped and to prevent the vacuum in the resin-bonded sand core 61 from the ingress of air or from leaks at a hole size of 25.6 mm being sealed to a maximum by a rubber seal 54. A 45 went through. '- "v
from one between two felt seals 56 made of fire ■. The results shown in the diagrams of FIGS and the interior had nine through-holes or through-holes 50 of the mold core 61 can be varied in order to achieve optimal holes (only one of which is shown) with male conditions for the casting. These different diameters. A manometer or results were confirmed during casting tests in the manufacturing vacuum meter 59 through a channel 60 of the scale and proved to be connected to the existing method when the plate 53 was adapted to the inside of the core 61 of the method according to the invention. . 55. Vacuum devices to be extremely useful.

Der Kern 61 würde in einer umgekehrten Stellung Die Erfindung wird an Hand der folgenden nichtThe core 61 would be in an inverted position. The invention will not be based on the following

auf die obere Filzdichtung 56 gebracht, und die als Beschränkung aufzufassenden Beispiele näher er-'brought onto the upper felt seal 56, and the examples to be taken as limiting are explained in more detail.

Löcher58 mit Ausnahme eines derselben wurden zu- läutert. .-.■■■."·., _; Γ ■ .'■· Holes58, with the exception of one, have been closed. .-. ■■■. "·., _; Γ ■. '■ ·

gestopft. D>er Kern 61 wurde aus dem Grunde der : /. _; Beispiel 1stuffed. The core 61 was created for the reason of: /. _; example 1

Zweckmäßigkeit beim Ändern der Kerne 61 . und 60 ". ,Convenience in changing the cores 61. and 60 ". ,

Lochgrößen und zur Erleichterung des Messens des Es wurde.mit Hilfe von sieben Tauchungen eine Vakuums innerhalb des Kernes 61 einfach auf das keramische Formschale hergestellt. Die Formschale oberc^JEnde der Kammer50 gebracht. Nichtsdesto- hatte eine zylindrische Form und einen Innendurch-· weniper bildet diese Anordnung die in Verbindung messer %on 320,7 mm. Die.Form war 406,4 mm hoch mit Fig. Γ beschriebene Gießanordnung nach, indem 65 und wies 595 Modellhohlräume eines kleinen techdas Innere des Kernes 61 durch ein Loch 58 in einer nischen Teiles auf. _;
Platte 55 mit einer Gießkammer 50, in welcher ein ,. Es würde ein Kern durch herkömmliche Harzformpartielles Vakuum erzeugt wird, verbünden ist, wobei Schalenherstellungsverfahren unter Verwendung einesHole sizes and to facilitate the measurement of the Es was.with the help of seven dips, a vacuum within the core 61 simply created on the ceramic shell mold. The shell mold Oberc ^J end of Kammer50 brought. Nonetheless, this arrangement had a cylindrical shape and an inner diameter of 320.7 mm. Die.Form was 406.4 mm high with the casting arrangement described in Fig. Γ by 65 and had 595 model cavities of a small tech the interior of the core 61 through a hole 58 in a niche part. _;
Plate 55 with a casting chamber 50 in which a,. It would be bonded to a core by conventional resin molding, using a partial vacuum, shell-making process

I 558I 558

ίοίο

mit 1,5% Harz überzogenen Zirkonsandes hergestellt. Der Kern war 381,0 mm hoch und hatte einen Außendurchmesser von 308,0 mm, wodurch sich bei Anordnung desselben in der Formschale ein Eingußkanal von 6,4 mm ergab. Der peripherische Rand um das offene Ende des Kernes war 19,1 mm hoch X 6,4 mm.made with 1.5% resin coated zircon sand. The core was 381.0 mm high and had an outer diameter of 308.0 mm, which means that when the same is arranged in the shell mold 6.4 mm sprue. The peripheral margin around the open end of the core was 19.1 mm high X 6.4 mm.

Beim Zusammenbauen der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung wurde eine aus keramischem Aluminiumoxyd—Siliciumdioxyd—Faserfilz hergestellte 6,4 mm dicke Flachdichtung 30 auf das obere Ende einer Stahlplatte 29 von 19,1 mm gebracht. Die Platte 29 und die Dichtung 30 hatten ein zentrales Loch 31 mit einem Durchmesser von 25,4 mm. Der harzgebundene Kern 12 wurde bei Raumtemperatur über dem Loch 31 in der Dichtung 30 zentriert, und die zylindrische Formschale 11, welche auf etwa 1093° C vor-, erhitzt worden ist, wurde um den Kern 12 gelegt. Es wurde in der Kammer 25 ein partielles Vakuum von 76,2 mm Hg unterhalb des Atmosphärendruckes er- ao zeugt, und es wurden 49,4 kg rostfreier Stahl des Typs 416 bei 1635° C in die Form gegossen. Das Vakuum wurde aufgehoben, sobald die Form voll war.When assembling the one shown in FIG The device became a ceramic alumina-silica-fiber felt produced 6.4 mm thick flat gasket 30 placed on the upper end of a steel plate 29 of 19.1 mm. The plate 29 and the gasket 30 had a central hole 31 with a diameter of 25.4 mm. The resin-bound Core 12 was centered over hole 31 in gasket 30 at room temperature, and the cylindrical Mold shell 11, which has been preheated to about 1093 ° C., was placed around core 12. It a partial vacuum of 76.2 mm Hg below atmospheric pressure was achieved in chamber 25 and 49.4 kg of 416 stainless steel was poured into the mold at 1635 ° C. The The vacuum was released as soon as the mold was full.

Es wurde festgestellt, daß keine Sickerverluste an Metall aus der Form auftraten. Die entstandenen Gußstücke waren fehlerfrei und mit den unter Verwendung herkömmlicher Präzisionsgießverfahren und -formen hergestellten vergleichbar.It was found that there was no leakage of metal from the mold. The resulting Castings were defect free and made using conventional precision casting processes and -forms manufactured comparable.

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Example 2

Wenn ein harzgebundener Kern verwendet wird, ist es manchmal wünschenswert, den Kern mit einem dünnen Film von Formüberzug oder anderem Material zu überziehen. Je nach der speziellen Kombination von Bedingungen, unter welchen in einer Form gegossen wird, wie den Temperaturen der Formschale, des Kernes und des Metalls, der zwischen dem Anordnen des Kernes innerhalb der heißen Formschale und dem Gießen des Metalls verstrichenen Zeit, der Gießgeschwindigkeit, Formgröße u. dgl., können gelegentlich Gußstücke auf Grund von feuerfesten Teilchen und/oder Gas, die vom teilweisen Zerfall der harzgebundenen Kernoberfläche herrühren, Fehler zeigen. Dieser Zerfall ist auf die Summe der Wärme des Metalls und der Wärme der heißen Formschale zurückzuführen und kann durch einfaches Aufbringen eines geeigneten Formüberzuges auf die Außenoberfläche des Kernes verhindert werden. ■'.'.·When a resin bonded core is used it is sometimes desirable to have the core with a to cover a thin film of mold coating or other material. Depending on the particular combination of conditions under which a mold is poured, such as the temperatures of the mold shell, the core and the metal between placing the core within the hot shell mold and time elapsed from casting the metal, casting speed, mold size, and the like, Occasionally castings due to refractory particles and / or gas from the partial Decay of the resin-bonded core surface, show defects. This decay is due to the Sum of the heat of the metal and the heat of the hot shell mold and can through prevents simple application of a suitable form coating on the outer surface of the core will. ■ '.'. ·

In diesem Beispiel wurde ein Kern mit einem Durchmesser von 215,9 mm und einer Höhe von 393,7 mm in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise hergestellt. Dieser Kern wurde durch einmaliges Tauchen in eine Taucherüberzugsaufschlämmung, welche eine Mischung aus Hartfeuerporzellan bzw. ' geschmolzenem Siliciumdioxyd und Zirkonpulvern in einem kolloidalen Silicasolträger und kleinen Mengen eines Netzmittels, eines Antischaummittels und eines organischen Filmbildnerharzes enthielt, überzogen. Die Viskosität der Aufschlämmung würde auf etwa 400 cP eingestellt, um am Kern einen sehr dünnen Überzug zu erzeugen. Der Kern wurde in einem Ofen getrocknet, um das Wasser vom Überzug abzutreiben.In this example, a core with a diameter of 215.9 mm and a height of 393.7 mm produced in the manner described in Example 1. This core was unique Dipping in a diver coating slurry, which is a mixture of hard-fire porcelain or 'fused silica and zirconium powders in a colloidal silica sol carrier and small amounts a wetting agent, an anti-foaming agent and an organic film-forming resin, coated. The viscosity of the slurry would be adjusted to about 400 cP to be very thin at the core Generate coating. The core was dried in an oven to drive the water off the coating.

Es wurde mit Hilfe von sechs Überzügen eine zylindrische keramische Formschale mit 592 Modellhohlräumen durch eine herkömmliche Verfahrensweise hergestellt. Die Formschale hatte einen Außendurchmesser von 219,1 mm und war 406,4 mm hoch. Der Kern war bei Raumtemperatur, und die Formschale wurde auf 1093° C vorerhitzt und in der Vorrichtung der Fig. 1 um den Kern gelegt. Es wurde in der Gießkamnier ein Vakuum von 152,4 mm Hg unterhalb des Atmosphärendruckes erzeugt, und es wurden 37,2 kg eines niedriglegierten Stahles des Typs 6150 bei 1649° C in den Formzusammenbau, gegossen. Das Vakuum wurde aufgehoben, sobald das Gießen vollständig war. Es wurde festgestellt, daß keine Leckverluste zwischen dem Kern und der Formschale auftraten und die Gußstücke fehlerfrei und mit herkömmlichen Präzisionsgußstücken in jeder Beziehung, vergleichbar waren.With the help of six coatings, a cylindrical ceramic shell with 592 model cavities was created prepared by a conventional procedure. The shell mold had an outside diameter of 219.1 mm and was 406.4 mm high. The core was at room temperature, and so was the shell mold was preheated to 1093 ° C. and placed around the core in the device of FIG. It was in the Gießkamnier created a vacuum of 152.4 mm Hg below atmospheric pressure, and it 37.2 kg of a low-alloy steel of the type 6150 at 1649 ° C were put into the mold assembly, poured. The vacuum was released as soon as the pouring was complete. It was found that there was no leakage between the core and the shell mold and the castings were free of defects and with conventional precision castings in every respect.

Zwar wurde die Erfindung in dieser Beschreibung speziell an Hand von Schalengießformen näher erläutert, es sei jedoch darauf hingewiesen, daß sie auch auf massive Investmentformen mit einem in einem Formkasten erzeugten dicken Formkörper aus feuerfestem Material anwendbar ist.Although the invention has been explained in more detail in this description using shell molds, It should be noted, however, that they can also target massive forms of investment with one in one Mold box produced thick molded body made of refractory material is applicable.

Es ist aus der obigen ausführlichen Beschreibung klar, daß die Erfindung ein neues Verfahren zum Halten eines getrennten Kernes innerhalb eines Formkörpers für ein Gießverfahren liefert. Nach der Erfindung ist es nicht notwendig, den Kern mit dem Formkörper, beispielsweise durch Verwendung einer integrierend verbundenen Basis körperlich bzw. physikalisch zu verbinden, und der Kern und der Formkörper können aus verschiedenen Materialien hergestellt werden. Es ist auch möglich, den Kern und den Formkörper auf verschiedene Temperaturen zu erhitzen, um ein gerichtetes Festwerden des gegossenen Metalls zu fördern und andere vorteilhafte Ergebnisse zu erzielen. Andere oben dargelegte Vorteile umfassen die Fähigkeit zur Entfernung der Modelle vom Formkörper und das Vorerhitzen desselben zum Gießen in einem Arbeitsgang sowie den Fortfall der Arbeit, Zeit und Materialien, welche erforderlich waren, um einen einheitlichen Kern- und Formkörperzusammenbau zu bilden.It is clear from the above detailed description that the invention provides a new method for Maintaining a separate core within a molded article for a casting process provides. According to the invention it is not necessary to integrate the core with the shaped body, for example by using a connected base physically or physically to connect, and the core and the molded body can be made of different materials. It is also possible for the core and the shaped body to be heated to different temperatures in order to achieve a directional solidification of the cast metal to promote and achieve other beneficial results. Other advantages set forth above include that Ability to remove the models from the molding and preheat it for pouring into one operation as well as the elimination of the work, time and materials that were required to to form a unitary core and molded body assembly.

Claims

Patent claims:

1. Method of holding cores in precision refractory molds using a molded body, preferably a molded shell, and a core by arranging the core in the molded body to define a casting space with an opening for receiving the to pouring metal and pouring metal into the casting cavity, characterized in, that the pressure on a part of the core to a value below the pressure in the mold cavity decreased while maintaining the pressure differential during the casting of the metal receives. .

2. The method according to claim 1, characterized in that that you have as a shaped body a sqlchen with a central passage and a A plurality of model cavities opening into the passage are used and the core within the passage of the molded body in the Distance from its inner surface to form a tubular sprue, which is open at the upper end of the shaped body and closed at the bottom of the shaped body, is arranged.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that ajs core is a hollow Core used with an open lower end.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the reduction of the Pressure on part of the core, preferably inside the core in case of use a hollow core with an open lower end, by applying a partial vacuum accomplished at the lower end of the core.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that the pressure around the Shaped body during the casting of metal to a value below the pressure in the casting cavity diminished in shape.

6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that the pressure around the Shaped body reduced to a value below the pressure on the core.

7. The method according to claim 1 to 6, characterized ao characterized in that one creates the partial vacuum to reduce the pressure around the molded body and on the core with the help of a vacuum chamber, within which one can Shaped body and the core are arranged in such a way that the opening of the Gießhohlraumcs exposed to atmospheric pressure.

8. The method according to claim 1 to 7, characterized in that the arranging of the The molded body and the core are made in the vacuum chamber with the help of a carrier component, placing the core over a hole through the support member leading to the vacuum of the vacuum chamber.

9. The method according to claim 1 to 8, characterized in that the size of the hole adjusted in the carrier component so that a lower pressure is generated on the molded body than on the core.

10. The method according to claim 1 to 9, characterized in that the shaped body and / or heating the core prior to pouring metal into the mold.

.

11. The method according to claim 1 to 10, characterized in that the shaped body and the core at the beginning of the pouring of metal into the mold at different temperatures holds.

1 sheet of drawings