DE2343063A1

DE2343063A1 - Verfahren zum herstellen von giessformen

Info

Publication number: DE2343063A1
Application number: DE19732343063
Authority: DE
Inventors: Eduard Dr Ing Baur
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-08-25
Filing date: 1973-08-25
Publication date: 1975-03-06

Description

Köln, den 24. August 1973

Patentanmeldung

des Herrn

Dr.-Ing. Eduard Baur

5256 Waldbruch, Post Hommerich

Verfahren zum Herstellen von Gießformen

Es wurde bereits vorgeschlagen, Gießformen aus dünnwandigen Schalen aus Kunststoff, insbesondere aus tiefgezogenen Kunststoffolien herzustellen, die mit einem bindemittelfreien Sand umgeben werden. Ausgehend von diesem Grundvorschlag gehen weitere Vorschläge dahin, daß vor oder während des Einrormens des Modells in der Formmasse in das Innere des Modells ein* Stoff oder Medium eingebracht wird, das dem durch die Formmasse von außen auf das Modell einwirkenden Druck entgegenwirkt. Um den Druckunterschied zu erhalten, wurde auch vorgeschlagen, einen bindemittelfreien jb'ormstoff unter Vakuum zu setzen. Die Erzeugung von Druckunterscnieden in der Gießform erfordert einen nohen apparativen Aufwand und kann wahrend aes Gießens zu Schwierigkeiten rühren.

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üs wurae aucn bereits bei einem verrahren zum Herstellen von üießformen und Kernen unter Verwendung eines unter Wcu-mewirkung veroindenden tnermoplastischen Binders vorgeschlagen, daß der Formsand erhitzt,wobei vor oder nach dem Erhitzen diesem ein thermoplastischer Binder zugegeben und die damit bindefähig gewordene heiße Formmasse auf ein kaltes Modell aufgebracht wird. Diese Lösung hat bisher in der Praxis keine Anwendung finden können.

Die vorliegende Erfindung geht von der Aufgabe aus, das Verfahren zum Herstellen von Gießformen unter Verwendung von schalenförmigen, dünnwandigen Körpern aus thermoplastischem Kunststoff so zu gestalten, daß ohne Anwendung von Druckunterschieden mit dem damit notwendigem apparativen Aufwand in solche Schalen gegessen v/erden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Herstellen von Gießformen durch Einbetten eines schalenförmigen, dünnwandigen Körpers aus thermoplastischem Kunststoff in eine Formmasse und nachfolgendem Eingießen des Metalls in den Pormhohlraum erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß vor dem Eingfeßen des Metalls in den Formhohlraum der thermoplastische Kunststoff so weit erhitzt wird, daß er mit dem Formstoff eine Bindung eingeht und eine Kruste bildet.

Der erfindungsgemäße Vorschlag führt dazu, daß vor dem Einwirken der Gießschmelze der schalenförmige thermoplastische

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Kunststoff in ein Bindemittel umgewandelt wird, so daß er in Verbindung mit dem Formstoff eine Kruste ausreichender Festigkeit bildet. Diese Kruste ist dann vorteilhaft eingebettet in weiteren, vorzugsweise bindemxttelfreien Formsand, insbesondere Quarzsand. Die Kruste ist so stark, daß sie dem Druck des aufliegenden Formsandes oder dergl. Hinterfüllstoffes widersteht.

In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß im unmittelbaren Anschluß an die Formgebung des schalenförmigen Körpers aus thermoplastischem Kunststoff die bei dessen Formgebung vorhandene Erhitzung benutzt wird, diesen mit dem Formstoff in eine Birüxng zu bringen. Dadurch läßt sich vielfach eine zusätzliche Erhitzung der thermoplastischen Kunststoffschale zum Zwecke der Bindung mit dem umliegenden Formstoff, insbesondere bindemittelfreien Quarzsand, erübrigen. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, den schalenförmigen Körper aus thermoplastischem Kunststoff mit einem erhitzten, bindemxttelfreien Formstoff zu umgeben. Die Hitze des Formstoffes weicht dann den schalenförmigen Körper so weit auf, daß er mit den Formstoffpartikeln, insbesondere aus Quarzsand, eine Bindung eingeht und eine Kruste bildet.

In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß der erhitzte bindemittelfreie Formstoff auf den schalenförmigen Körper aus Kunststoff unter einem Druck, beispielsweise nach Art einer Spritzpistole, aufgebracht wird, so daß.sich die Formstoff-

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partikel in die Oberfläche der Schale aus thermoplastischer Kunststoffolie einbetten. Der anzuwendende Druck wird dabei vorteilhaft so bemessen, daß die Fcrmstoffpartikel an der Außenfläche des schalenförmigen Körpers eingebettet werden, die Innenfläche des schalenförmigen Körpers jedoch unbeschädigt und somit glatt bleibt. Dadurch werden Gußstücke mit hoher Oberflächenglätte erhalten.

In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß der schalenförmige Körper mit einem erhitzten Forrastoff, insbesondere ^uarzsand umgeben wird, der zugleich Partikel aus thermoplastischem Kunststoff aufweist. Hier erfolgt nicht lediglich eine Bindung der einzelnen Formstoffkörper, insbesondere Quarzkörner, mit der Schale aus thermoplastischem Kunststoff, sondern zusätzlich geben die dem Sand zugegebenen thermoplastischen Kunststoffpartikel eine weitere schnelle und sichere Bindung mit dem schalenförmigen Kunststoffkörper und zugleich mit den Quarzkörpern. Dadurch lassen sich ausgehend von einem Modell aus schalenförmigem dünnwandigen Kunststoff Gießformen beliebiger Dicke aufbauen. Zugleich können mit dieser Methode großflächige Modelle erhalten werden.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorschlag beim Herstellen von Gießformen durch Einbetten eines schalenförmigen dünnwandigen Körpers aus thermoplastischen Kunststoff in eine Formmasse und nachfolgendem Eingießen des Metalls in den Formhohlraum

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besteht darin, daß dem Formstoff, insbesondere lediglich im nahen Bereich des schalenförmigen Modells, Partikel aus thermoplastischem Kunststoff zugegeben v/erden, die unter dem Einfluß der von der Gießschmelze ausgehenden Erhitzung eine Bindung des Sandes ergeben. Der Vorschlag,, die Bindung des Formstoffes durch die Schmelzhitze zu erhalten, ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit der an sich bekannten Maßgabe, bei Anwendung einer Kunststoffolie aus thermoplastischem Kunststoff den umgebenden bindemittelfreien Formsand unter Vakuum zu setzen. Die Hitze der Gießschmelze, die zu einem Reißen des Kunststoffes führen kann, wird dann genutzt zur Verbindung des die Kunststoffhülle umgebenden Formstoffgemisches aus Sand und thermoplastischem Kunststoffpartikeln. Der vorerwähnte Vorschlag ermöglicht auch auf die Anwendung von Druckuntersohieden, entweder Erzeugung eines Überdruckes in dem Gießformhohlraum oder eines Unterdruckes in dem Formstoff, zu verzichten, so daß damit der attraktive Aufwand entfällt.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert. Sie beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausbildungsformen, vielmehr sind weitere, im Rahmen der Erfindung liegende Abwandlungen möglich. Es zeigen:

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Fig, 1 im vertikalen Schnitt schematisch das Hersteilen eines Formhohlraumes aus einer tiefgezogenen Folie aus thermoplastischem Kunststoff,

Fig₀ 2 schematisch das Umgeben der Kunststoffolie mit Formstoff, Fig. 3 schematisch und im Schnitt eine Gießform,

Fig, 4 schematisch und im Schnitt eine Gießform mit dem Vakuumverfahren

Nach Fig. 1 wird über die Tiefziehform 10 die Kunststoffolie 11 gezogen. Zum Tiefziehen wird entweder in an sich bekannter Weise die Folie 11 erhitzt oder aber das Formmodell 10 wird erhitzt. Auf den nach Fig. 2 tiefgezogenen und bei der Formgebung erhitzten schalenförmigen Körper 1j> wird eine Formstoffschicht 14 aufgebracht und awar vorzugsweise unter Druck durch eine Blasdüse 15-- Vorteilhaft findet Quarzsand Anwendung. Der Quarzsand verbindet sich mit dem erhitzten schalenförmigen Körper aus thermoplastischen Kunststoff und geht somit eine Bindung ein, so daß eine Kruste gebildet wird. Durch den aufgewendeten Druck graben sich die Formstoffpartikel in die Oberfläche des schalenförmigen Körpers ein und bilden eine Kurste. Es ist dabei vorteilhaft, den Druck so zu bemessen, daß keine Beschädigung der Innenfläche des schalenförmigen Körpers stattfindet. Um die Bindung zu erhöhen, wird vorgeschlagen, den Quarzsand in erhitztem Zustand auf das schalenförmige Modell zu bringen. Es bildet sich dabei die in Fig.

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dargestellte Kruste.

Um Schalen beliebiger Dicke zu erreichen, wird weiterhin vorgeschlagen, daß dem aus der Düse 15 austretenden erhitzten Quarzsand bzw. dergl. Formstoff Partikel aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Schaumkunststoff, zugegeben werden.

Aus Fig«, 2 ist verständlich, daß bei Anwendung erhitzten Formsandes auf den schalenförmigen Körper aus thermoplastischen Kunststoff dieser schalenförmiger Körper selbst auch kalt sein kann und somit bereits, wie aus Fig. J hervorgeht, in einem Formkasten 16 angeordnet sein kann. Dabei kann, wie gestrichelt dargestellt, der schalenförmige Körper 13 aus thermoplastischen Kunststoff durch ein Modell, das zugleich auch das Formmodell zur Formgebung des schalenförmxgen Körpers nach dem Tiefziehverfahren sein kann, unterstützt sein. Notwendig ist dies in vielen Fällen jedoch nichts bei großflächigen schalenförmigen Körpern jedoch vielfach zu empfehlen.

Fig. 4 zeigt den Vorschlag, daß das schalenförmige Modell 1j5 aus thermoplastischen Kunststoff, das den Hohlraum 10 begrenzt, mit einem Formstoff umgeben ist, der vorteilhaft lediglich in nahen Bereichen des Modells 1J mit Zusätzen an thermoplastischen Kunststoffpartikeln versehen ist, damit die durch den Einguß 18

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einfließende Giefischmelze mit ihrer Hitze die thermoplastischen Kunststoffpartikel mit den QuarzSandkörnern zur Bindung bringt» Diese Lösung ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit der Maßgabe, daß., wie an sich bekannt, der Formstoff 19, der den schalenförmigen .Körper IJ umgibt, über eine Leitung 20 unter Vakuum gesetzt; wird. Sofern nämiich durch einen dünnwandigen schalenförmigen Körper 1J ein Reißen der Folie 13 stattfindet, ist dies schadlos, weil die thermoplastischen Partikel unter dem Einfluß der Hitze schmelzen, den Quarzsand zur Bindung
bringen und somit Risse in der Folie oder dem schalenförmigen Körper 1j5 unwirksam machen.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen von Gießformen durch Einbetten eines schalenförmigen, dünnwandigen Körpers aus thermoplastischem Kunststoff in einer Formmasse und nachfolgendem Eingießen des Metalls in den Formhohlraum, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Eingießen des Metalls in den Formhohlraum der thermoplastische Kunststoff soweit erhitzt wird, daß er mit dem Formstofr eine Bindung eingeht, und eine Kruste bildet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im unmittelbaren Anschluß an die Formgebung des schalenförmigen Körpers aus thermoplastischem Kunststoff die bei der Formgebung des schalenförmigen Körpers vorhandene Erhitzung genutzt wird, diesen mit dem umgebenden Formstoff in Bindung zu bringen_o

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erhitzte schalenförmige Körper aus thermoplastischem kunststoff mit einem bindemittelfreien losen üand umgeben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schalenförmige Körper aus thermo-

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plastischem Kunststoff mit einem erhitzten., bindemittelfreien Formstoff umgeben wird,

5, Verfahren nach Anspruch 1, d a d u roh gekennzeichnet, -3a3 der sehalenförnige Körper mit einem erhitzten Sand umgeben wird, der zugleich, partikel aus thermoplastischem Kunststoff aufweist«

6* Verfahren zurr» Herstellen von Gießformen durch Einbetten eines schalenförmigen, dünnwandigen Körpers aus thermoplastischen Kunst· stoff in eine Formmasse und nachfolgendem Eingießen des Modells in den Formhohlraum, <i a d u r e h g e k e η η ze i c h net, da 3 dem Formet, off, iii-sosoor-dere lediglich, im Bereich des schaienförmigen Modells aus thermoplastischem Kunststoff, Partikel aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondar-e Schaumkunststoffmehl, zugegeben werden, die unter dam Einfluß der von der Gießschmelze ausgehenden Hitze eine Bindung des Formstoffes ergeben.

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