CH232668A - Verfahren zur Herstellung von Sandgussformen zum Giessen von Metallen. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von     Sandgussformen    zum Giessen von Metallen.    Für die Herstellung von     Sandgussformen,     insbesondere auch zur Herstellung der Form  kerne für dünnwandige     Gussstücke,    war es  bisher üblich, dem Formsand Bindemittel wie  Leinöl,     Dextrin,    Melasse,     Sulfitablauge    und  dergleichen in kleiner Menge zuzufügen und  nach der Herstellung der     Gussformen    insbe  sondere der     Gusskerne    dieselben bei so hoher  Temperatur zu behandeln, dass durch das bei  gemengte Bindemittel infolge der     Trocknung     eine Verfestigung der Sandform eintrat.  



  Es wurde auch schon     vorgeschlagen,    als  Bindemittel für genannten Zweck Kunst  harze wie zum Beispiel     Alkydharze,    Phenol  harze und dergleichen zu verwenden. Es ist  jedoch bisher nicht gelungen, auf dieser  Grundlage technisch brauchbare     Sandguss-          formen    herzustellen. Diese haben sich vor  allem darum nicht bewährt, da leicht     Ver-          krustungen    an der Oberfläche des     Guss-          stückes    auftreten, die diesem ein mattes     und     stumpfes Aussehen verleihen.

   Ferner weisen  die mit diesen     Kunstharzen    erzielten Kerne    zum Teil     ungenügende    Festigkeitseigen  schaften auf.  



  Es hat sich     nun    überraschenderweise ge  zeigt, dass für die Herstellung von     Sandguss-          formen,    insbesondere     Gusskernen    solche  Bindemittel hervorragend geeignet sind,  welche     härtbare        Aldehyd-Kondensationspro-          dukte    von     Aminotriazinen        enthalten.     



  Als besonders wertvoll haben sich hierbei  solche     Bindemittel    erwiesen, die     neben.    den       Aminotriazin    - Aldehyd - Kondensationspro  dukten noch     Aldehyd-Kondensationsprodukte     von     Carbamiden,        insbesondere    Harnstoff,  enthalten.

   An Stelle eines besonderen Zu  satzes von     Carbamidharz    zum     Aminotriazin-          harz    können auch Mischharze verwendet wer  den, welche     entweder    durch getrennte oder  gemeinsame Kondensation von     Aminotriazi-          nen    und     Carbamiden    mit Formaldehyd her  gestellt werden.  



  Zweckmässig werden den     Bindemitteln     weiterhin     Substanzen    beigefügt, welche die       Elastizität,    die Plastizität und die Festig-           keit    der     Gussformen,        insbesondere    der     Guss-          kerne,    erhöhen, wie zum Beispiel     Dextrin,          Sulfitablauge,        Kirschkerngummi,        Tra.uben.-          kernöl    und dergleichen.  



  Die Beimischung der Kondensationspro  dukte     bezw.    der diese enthaltenden Binde  mittel zum Formsand erfolgt vorzugsweise  durch einfache Beigabe in Pulverform.     Um     die Plastizität des mit dem Bindemittel ver  setzten Formsandes zu erhöhen, kann es  zweckmässig sein, demselben geringe Wasser  zuzusetzen.  



  Die Menge der     Aminotriazin-        Aldehyd-          Kondensationsprodukte    kann innert ziemlich  weiten Grenzen schwanken. In vielen Fällen  genügt schon 1     Volumprozent    derselben. In  andern Fällen empfiehlt es sieh, deren Menge  auf einige     Volumprozente    zu erhöhen. Die  Mengen der Zusätze bewegen sich im all  gemeinen in ähnlichen Grenzen wie diejeni  gen der     Aminotriazin-Kondensationsprodukte     selbst.

   Sandformen, welche die neuen Binde  mittel und gegebenenfalls Zusätze in den  erwähnten Mengen enthalten,     werden    nach  erfolgter Nachbehandlung, sei es bei ge  wöhnlicher Temperatur oder in der Wärme,  sehr fest und können ohne weitere Ofen  behandlung sofort zum     Gusse    verwendet wer  den. Die Verfestigung des mit. den erwähnten       Bindemitteln    versetzten Formsandes beruht  auf einer Härtung der Kondensationsprodukte.  Um diese Härtung schon bei niedriger Tem  peratur innert kurzer Zeit durchführen zu  können, empfiehlt es sich, dem Bindemittel  Säuren oder säurebildende Substanzen, wie  zum Beispiel Ameisensäure, Phosphorsäure,       Ammoniumsalze    starker Säuren und derglei  chen, beizufügen.  



  Es hat sich ferner als zweckmässig erwie  sen, das eventuell für die     Pla.stifizierung    zu  gesetzte, sowie bei der Härtung aus den  Kondensationsprodukten abgespaltene Was  ser vor dem Guss wenigstens teilweise wieder  aus den Sandformen zu entfernen     bezw.    zu  binden.

   Dies kann dadurch geschehen, dass  man Substanzen zufügt, die auf chemischem  oder     physikalischem    Wege Wasser zu bin  den vermögen, wie zum Beispiel Phosphor-         pentozyd    oder     Silicagel.        Irn    ersteren Falle  wird mit dein     Zusatz    der Effekt     erreieht,    dass  mit der Wasserbindung gleichzeitig eine  Säurebildung verbunden ist, wodurch gemäss  obigen Ausführungen eine     wünschenswerte          Bescbleuiiigung    der Härtung erzielt werden  kann.

   Es     kommen    für     diese    Zwecke     natur-          gemäss    keine     hasischen    Stoffe in Betracht, da,  sonst bei der Giesstemperatur eine Reaktion  zwischen     gewissen    Bestandteilen des Form  sandes     ipnd    den     Zi..isatzstoffen    erfolgen kann,  was     zri    einer     Herabsetzung    der Hitzebestän  digkeit; des     Formsandes    führt.  



  Auf die fertig gehärtete Form kann       schliesslich    in bekannter Weise eine     Graphit-          schwärze    aufgetragen     @%#erden.     



  Gegenfiber den bekannten Sandformen,  insbesondere jenen, die mit Leinöl als Binde  mittel. erhalten werden, können sich bei den       erfindungsgemäss    erhaltenen folgende Vor  teile ergeben:  Die     Kernbffclisen    müssen nicht mit Was  serfarbe angestrichen und können daher  rascher in Betrieb genommen werden. Es  kann     mit    kaltem Sand gearbeitet werden,  was die     Kernbüchsen    schont. Die Kerne wer  den im Ofen nicht weich und können selbst  bei längerer Erhitzung auf höhere Tempera  turen (16     Stunden    200  C) die Form voll  ständig behalten und durchaus masshaltig       bleiben.     



  Die     Schwärze    kann sofort nach dem Aus  packen der Form aufgebracht werden, weil  das neue Kernbindemittel, im Gegensatz zu  Leinöl, nicht wasserabstossend ist. Sobald die  Schwärze angetrocknet bat, kann das     flüssige     Metall eingegossen werden, ohne     dass    eine,       vorherige    weitere     Ofenbehandlung    statt  finden muss. Die Gasdurchlässigkeit der  Kerne mit dem neuen Bindemittel ist grösser  als bei Kernen, die mit Leinöl gebunden sind.

    Die Oberfläche des fertigen     Gussstückes    wird     S     sehr sauber und erfordert nur noch geringe       Putzarbeit.    Durch die     Wärinel)canspruchung     beim Giessen lässt sich der Sand sehr leicht       entfernen.     



  Ganz allgemein darf noch beigefügt wer  den, dass durch die     Verwendung    der pulver-           förmigen        Bindemittel    ein wesentlich sau  bereres Arbeiten möglich ist als mit dem  mehr oder weniger klebrigen Leinöl. Dazu  kommt, dass die synthetisch hergestellten  Bindemittel in ihren Eigenschaften viel       gleichmässiger    sind als das Leinöl, das als  Naturprodukt viel mehr vom Ausfall der       Ernten    abhängig ist und ganz verschiedene  Oxydationsstufen aufweisen kann, wodurch  sein Verhalten in weiten Grenzen schwankt.  



  Von den     Aldehyd-Kondensationsproduk-          ten    von     Aminotriazinen    eignen sich für den  Zweck des     vorliegenden    Verfahrens ganz be  sonders die     Melamin-Formaldehyd-Konden-          sationsprodukte,    beispielsweise die in der  schweizerischen Patentschrift Nr.

   201007 be  schriebenen, noch wasserlöslichen oder     hydro-          philen    Kondensationsprodukte, doch können  natürlich auch andere     härtbare        Aldehyd-          Kondensationsprodukte    der     Aminotriazin-          reihe    mit Vorteil benützt werden.  



  Die folgenden Beispiele erläutern die Er  findung, ohne deren Umfang zu beschränken.  Die Arbeitsweise kann je nach dem gegebenen  Falle ziemlich weitgehend variieren. Die in  den Beispielen erwähnten Teile sind     Volum-          teile.     



  <I>Beispiel</I>  Man stellt folgende     Sandmischung    her:  100 Teile reiner Quarzsand mit einem  Wassergehalt von 2     Vol.    % werden mit etwa  2,8 bis 3,3 Teilen eines trockenen, gemah  lenen, wasserlöslichen,     härtbaren        Melamin-          Formaldehyd-Kondensationsproduktes,    herge  stellt nach Beispiel 1, Absatz 1 der schwei  zerischen Patentschrift Nr.

   201007, etwa  2,5 Teilen eines     trockenen,    gemahlenen, noch  wasserlöslichen,     härtbaren        Harnstoff-Form-          aldehyd-Kondensationsproduktes    und etwa  0,72 Teilen 85%iger Ameisensäure in einer       passenden        Kernsandmischmaschine    gemischt.  Der Zusatz der Kondensationsprodukte er  folgt gleich von Anfang an, der der Amei  sensäure erst nachdem die Mischung etwa  7 Minuten lang gelaufen ist. Die gesamte  Mischzeit beträgt etwa 9 bis 10 Minuten. Die  Masse ist nun zur Herstellung der     Gussform     bereit.

   Die     weitere        Verarbeitung    ist die    gleiche wie bei der Herstellung der     Grusskerne          mit    Leinöl als     Bindemittel.    Die Härtung der  Formen kann bei     gewöhnlicher    Temperatur  vorgenommen werden. Stark beschleunigt  wird die Härtung, wenn die Form im Ofen  auf 200 bis 220' C erhitzt wird.  



       In.    den folgenden Beispielen werden     einige     weitere Mischungen angegeben, die ähnlich  wie in Beispiel 1 verarbeitet werden.  



  <I>Beispiel 2:</I>  100 Teile Quarzsand, 4 Teile des in Bei  spiel erwähnten     Melamin-Formaldehyd-Kon-          densationsproduktes,    0,4 Teile     konzentrierte     Essigsäure und 1,4 Teile Wasser werden     wie     in Beispiel 1     vermischt.    Die Mischung wird  entweder kurze Zeit im Ofen bei 200 bis  220' C oder längere Zeit an der Luft bei ge  wöhnlicher     Temperatur    gehärtet.  



  Die folgenden Beispiele erläutern die Ver  wendung von     wasserbindenden        Zusätzen.       <I>Beispiel 3:</I>  100 Teile Quarzsand, 1,5 Teile des in  Beispiel 1 verwendeten     Melamin-Formaldehyd-          Kondensationsproduktes,    1 Teil des     in    Bei  spiel 1 verwendeten     Harnstoff-Formaldehyd-          Kondensationsproduktes,    0,25 Teile     Phos-          phorpentoxyd        und    1,3 Teile Wasser werden  wie in Beispiel 1 verarbeitet. Die     Härtung    wird  bei gewöhnlicher Temperatur vorgenommen.

    <I>Beispiel</I>  100 Teile     iQuarzsand,    1,5 Teile     Melamin-          Formaldehyd    -     Kondensationsprodukt    gemäss  Beispiel 1, 1 Teil     Harnstoff-Formaldehyd-          Kondensationsprodukt        gemäss    Beispiel 1, 0,25  Teile     85%ige        Ameisensäure,    0,25     Teile        Si-          licagel    und 1,2 Teile Wasser werden wie in  Beispiel 1 verarbeitet. Die     Härtung    wird bei       gewöhnlicher    Temperatur an der Luft vor  genommen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Sandguss- formen zum Giessen von Metallen, dadurch e nnzeichnet, dass man dem Formsand g 'ke Bindemittel zusetzt, welche härtbare Al dehyd-Kondensationsprodukte von Amino- triazinen enthalten. UNTERANSPRüCHE 1.

   Verfahren gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass solche Bindemittel verwendet werden, -,velche Mischungen von Aminotriazin- und Carbamid-Aldehyd-Kon- densationsprodukten enthalten. 2. Verfahren gemäss Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Formsand noch andere zur Er höhung der Elastizität, der Formbarkeit und der Festigkeit der Gussformen dienende Sub stanzen zufügt. 3. Verfahren gemäss Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gussformen zwecks Verfestigung einer Nachbehandlung in Gegenwart von sauer wirkenden Katalysatoren unterworfen werden.