CH415971A - Verfahren zur Herstellung einer nach dem Abgiessen leicht zerfallenden, durch Wasserglas gebundenen und durch Kohlensäure aushärtbaren Form- oder Kernmasse - Google Patents

Description

  Verfahren zur     Herstellung    einer nach dem Abgiessen leicht     zerfallenden,    durch  Wasserglas gebundenen und durch Kohlensäure     aushärtbaren    Form- oder Kernmasse    Es ist bekannt, Kern- und Formsand mit Wasser  glas als Binder zu     mischen    und zur     Erhärtung    der  Kerne bzw. der Formen Kohlensäure     ih    letztere     ein-          zuleiten.    Bei diesem Verfahren besteht der Nachteil       darin,    dass die Kerne bzw.

   Formen nach dem Guss       beim        Putzen    schlecht     zerfallen    und oft bzw. zu  meist eine     betonähnliche        Festigkeät    besitzen. Man hat  versucht, diesen Nachteil     dadurch    zu beheben,     d'ass     bei Anwendung     des    Kohlensäure-Verfahrens dem  Kern- oder Formsand Stoffe     zugesetzt    werden, die  den Kernzerfall     begünstigen    sollen, und hat dabei an  Stoffe     organischer    Natur, wie Peche, Asphalte, Koh  lenstaub, gedacht;

   auch hat man mit anorganischen  Stoffen, wie Eisenoxyd, Versuche     durchgeführt.    In       keinem        Fallee    ist bis heute weder mit organischen  noch mit anorganischen     Stoffen    ein     befriedigender     Kernzerfall erreicht worden, wie man     ihn    bisher bei  den     Ölbinder-    bzw.     Quellbinder-Verfahren    erreicht  hat.

       Die        organischen    Stoffe haben ferner den     Nachteil,     stark zu gasen und dadurch oft porösen Guss zu er  zeugen, da die Gase sich nicht     schnell    genug von  dem     metallischen    Werkstoff trennen können.  



  Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt,     diese     Schwierigkeiten     bei    Anwendung des     Kohlensäure-          verfahrens    zu beheben und einen hervorragenden       Kernzerfall    zu erreichen.     Die        Erfindung        betrifft    ein  Verfahren zur Herstellung von nach dem Abgiessen  leicht     zerfallenden    Formen und Kernen nach     dem          Wasserglas-Kohlensäureverfahren    und besteht     darin,     dass dem     Kern-    bzw.

   Formsand vor der Mischung     mit     Wasserglas     Bentonit    in Mengen von 0,1     bis    1 Ge  wichtsprozent, bezogen auf die     Sandmenge,    zuge  mischt     wird.     



       Selbstverständlich    umfasst die     Erfindung    nur die       bewusste        Beigabe    von     Bentonit    im angegebenen       Mengenverhältnis        zur        Erleichterung    des Form- und    Kernzerfalles nach dem Abgiessen,     nicht    dagegen       die        zufällige    Verunreinigung von     Massebestandteilen     mit geringen Mengen von     Bentonit.     



  Es hat sich     hierbei    herausgestellt,     dass    ein     Formen-          bzw.        Kernzerfall    beim Putzen eintritt, wie er bisher  nur bei nach dem Öl- bzw.     Quellbindersandverfahren     hergestellten Kernen oder Formen     bekannt    ist und  die betonähnliche Wirkung bei nach dem     Kohlen-          säureverfahren    hergestellten Kernen oder Formen       gänzlich    aufgehoben wird.  



  Für die Erklärung der     Verfahrenstechnik    wird       'noch    folgende Erläuterung gegeben:  Dass     Bentonit    in Verbindung mit Wasserglas  keine     Bindeeigenschaften    hat, geht daraus hervor,  dass unter dieser Voraussetzung sich     die    bindenden       Kräfte        ad'd'ieren    müssten.

       überraschenderweise        tritt     aber keine Addition ein,     sondern    im Gegenteil  sind den Sanden etwa in gleichem Prozentsatz mehr       Wasserelas    zuzusetzen, wie     Bentonit        verwendet    wird.  Aus Versuchen ergibt :sich     folgendes:    Setzt man     einem     Sand z. B.     etwa    3,2 % Wasserglas ohne     Bentonit    zu,  so erhöht sich der     Wasserglasanteil    z.

   B. auf 3,6 %,  wenn 0,4 %     Bentonit    zugesetzt     wird.    Dagegen     zer-          fäll't    der nur mit 3,2 % Wasserglas     verarbeitete    Kern  schlecht,     während    der mit 3,6 %     Wasserglas    plus  0,4 %     Bentonit        verarbeitete    Kern sehr gut     zerfällt.     



  Die     klassische    chemische Gleichung des Kohlen  säureverfahrenslautet         Na2Si03    -     xH20+C02=Na2C03+Sn02    -     xH20       Der     Zerfall    setzt darum ein,     weil    das    Sie -     xH20        (KieselsäurKgel)       durch den     Bentonitzusatz    zerlegt bzw.

       zerstört        wird.          Die        Verbindung        SiO2    -     xH20    ist     rein.    chemisch die  jenige, die     eine    leimartig     bind'end'e    Eigenschaft hat.

             Wenn,    also dieses     Kieselsäuregel    zerstört     wird,    so  hört die     chemische    Bindung auf, es entstehen die       beiden        Zerr        Nteile        Si02    (Kieselsäure) und H20  (Wasser)

   nach folgender Gleichung         S102        #        xH20=Si02+xH20            Die    Spaltung des     Kieselsäuregels    erfolgt     durch    die  hohe     chemische        Affinität        des        Bentonits    zu Wasser.

         Diese        Affinität        ist    zwar     allgemein        bekannt,    wenn  man in Sand     eingebrachten        Bentonit    in     Verbindung          mit    flüssigem     Wasser-        bringt.    Dieses Wasser lagert  sich an     Bentonit    an.     Nicht    aber     bekannt    war es bis  her,     dass    auch das     Kristallwasser,    also das Wasser  im     trockenen:

      Zustand, durch     Benenn        sofort    wieder  fest     als    Kristallwasser gebunden wird.  



  Der     Zerfall    des     Kieselsäurlegels    selbst     wird    mit       Bentonit    durch die Giesstemperatur ausgelöst. Die       chemischen        Gleichungen    zeigen eindeutig,     d'ass        die          Wirkungsweise    des     Bentonites        mit        seinem    klassi  schen Einsatz     zur    Herstellung von     synthetischen          Sanden    nicht das     geringste    zu tun hat.  



  Man kann ausserdem eine     glaUere        Gussoberfläche     erreichen,     wenn,    wie     angestellte    Versuche ergaben,  dem     Kernsand        nicht    nur     Wasserglas    und Kohlen  säure,     sondern    auch Zucker in     Puderform    und     in          Verbindung        mit    Staub, wie     Quarzmehl,    zur Auf  hebung der     Zuckerhygroskopie        zugesetzt    wird'.

       Die          hierdurch        erreichten        Vorteile    sind     darin,    zu sehen,       dass    einmal die     Abriebfestigkeit    der     Kerne    bzw.       Formen        wesentlich        verbessert    wird und     ferner    das         Gussstück    ausserdem eine bedeutend glattere Ober  fläche     erhält.     



  Diese Massnahmen     bringen    in     Verbindung    mit dem  oben     genannten        Bentonitzusatzverfahren    eigenartige       Kombinationswirkungen,    die     darin    bestehen, dass  ohne     Bentonitzusatz    zwar     eine    höhere     Abriebfestig-          keit    und eine     glattere        Gussoberfläche    erzielt wird,

   mit       Bentonitzusatz    aber die Glätte der     Gussoberfläche          weiterhin    wesentlich     verbessert    wird, so dass also       Bentonit    und Zucker     zusammen    eine besonders       gute    glättende Wirkung auf die     Gussoberfläche    aus  üben, und ferner ein     guter    Zerfall der Kerne und  Formen nach dem Guss erzielt wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung einer nach dem Ab giessen leicht zerfallenden, durch Wasserglas gebun denen und durch Kohlensäure aushärtbarer Form- oder Kernmasse, dadurch gekennzeichnet, dass dem Form- oder Kernsand vor der Mischung mit Wasser glas Bentonit in Mengen von 0,1 bis 1 Gewichts prozent, bezogen auf die Sandmenge, zugemischt wird.

   UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Form- oder Kernmasse zusätz lich Zucker in, Mengen von 0,01 bis 5 Gewichts prozent, bezogen auf die Sandmenge, in Verbindung mit einem die Hygroskopie des Zuckers aufhebenden Staub zugesetzt wird.