CH675973A5 - - Google Patents

Description

  
 



  Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Giessform aus einer körnigen Formstoffmischung, zum Abgiessen von kernlosen Gussstücken, sowie Giessformen, hergestellt nach dem Verfahren. 



  Es gibt verschiedene Verfahren zur Herstellung von Giessformen aus einem körnigen Formstoffgemisch. Um eine Formstoffmasse zum Abgiessen von flüssigem Metall verwendbar zu machen, muss zunächst eine Verdichtung der Formstoffmasse erfolgen. Die Giessform muss ausreichende Festigkeitswerte aufweisen, um dem ferrostatischen Druck der flüssigen Metallschmelze standzuhalten. 



  Den bekannten Formverfahren, wie z.B. Rütteln, Pressen, Blasen, Schiessen oder Hochdruckpressen ist gemeinsam, dass Formstoffe mit Zusatzstoffen wie z.B. Bentonit verwendet werden. Da der beim Ausleeren der Gussstücke anfallende Altsand wieder verwendet wird, und deshalb entsprechend aufbereitet werden muss, ist jede Art von Zusatz im Formstoff - für den Vorgang der Wiederaufbereitung - problematisch. 



  Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer Giessform aus einer körnigen Formstoffmischung vorzuschlagen, bei dem keine reaktiven Zusätze gegenüber dem flüssigen Metall vorhanden sind. Die nach dem Verfahren hergestellte Giessform soll umweltschonend und auf einfache Art und Weise aufbereitet werden können. 



  Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch den kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst. 



  Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor. 



  Zur Herstellung einer Giessform in der Art einer Blockform aus einer körnigen Formstoffmasse wird zunächst einmal feinkörniger Quarzsand mit Wasserglas gemischt, wobei das Wasserglas als Binder dient. Durch Begasung mit Kohlensäure erfolgt eine rasche Erstarrung der Formstoffmasse. Es bilden sich unter Wasserabspaltung Kieselsäuregele, die den Quarzsand fest abbinden. 



  Die durch die Kohlensäure eingeleitete Abbindung gestattet die Form vom Modell beschädigungsfrei zu trennen. 



  Die giessfähige Endhärte wird durch Mikrowelleneinwirkung eingestellt. 



  Anhand der Figur wird eine bevorzugte Ausführungsform näher beschrieben. 



  Eine erfindungsgemässe Giessform 1 weist zweiseitig modellierte Formteile 2 und 3 auf mit bereits eingeformten Hohlräumen. Für die Serienfertigung werden mehrere solche Giessformen hergestellt, von denen jeweils je zwei zu  einem Block zusammengeschoben werden, so dass ein kompletter Giesshohlraum entsteht. Dies bringt nicht nur eine optimale Ausnützung der Form mit sich, sondern führt auch zu einer wirtschaftlichen Serienfertigung. 



  Durch Anbringung von Kühlbohrungen 4, die mit Luft als Kühlmedium beaufschlagt werden können, kann eine gerichtete Erstarrung bewerkstelligt werden. 



  Für die Formherstellung wurde Sand mit der Bezeichnung M36 und 5% Wasserglas (z.B. Kernex) verwendet. Nach Begasung mit Kohlensäure wurden die Formen in den Mikrowellenofen gelegt. Während 5 Min. wurde der Ofen mit einer Leistungsstufe gefahren, die einer Energieabgabe von etwa 700 Watt entspricht. Durch Wasserverlust ist eine Erhöhung der Formfestigkeit eingetreten. 



  Nach dem Abguss und dem Erstarren des Metalls in der Form kann die Form im Wasser aufgelöst werden. Die Gussstücke werden dann durch Strahlen fertiggeputzt. Das Absenken der Form im Wasser kann in verschiedenen Stufen gesteuert erfolgen, womit eine Gefügeveränderung im Gussstück sicher vermieden oder auch gezielt eingestellt werden kann. 



  Der im Wasser abgelöste Sand wird nach dem Trocknen der erneuten Aufbereitung zugeführt, wobei diese Aufbereitung ohne zusätzliche Manipulationen in einem umweltschonenden Verfahren erfolgen kann, da keine Zusatzstoffe verwendet werden wie z.B. Bentonit, Kohlenstaub oder andere Additiven. 



   Da die auf die vorgeschlagene Art und Weise hergestellte Giessform eine sehr hohe Festigkeit aufweist, ist ein speiserloses Giessen für grauerstarrende Werkstoffe gegeben. Der in dieser Form abgegossene Gusskörper weist  eine gute Oberfläche als Folge der geringen Penetration auf. 



  Die erhaltenen genauen Abgüsse erfordern keine wesentliche Nachbehandlung. 



  Die Vorteile der nach dem beschriebenen Verfahren hergestellten Form sind vielfältig:
 - Verfahren ist voll automatisierbar
 - Da nur anorganische Stoffe, CO2, Wasserglas, SiO2 (Quarzsand) verwendet werden, ist das Verfahren physiologisch unbedenklich. Während und nach Abguss entstehen keine störenden Geruchsentwicklungen.
 - Das Auspacken erfolgt im Wasser. Dadurch werden Staubbelästigungen vermieden.
 - Umweltschonende, verlustarme Sandaufbereitung.
 - Geringer Energieaufwand. 

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung einer Giessform aus einer körnigen Formstoffmischung zum Abgiessen von kernlosen Gussstücken, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: - eine Formstoffmischung, die Wasserglas enthält, wird in einen Formkasten, der ein Modell enthält, eingebracht, - die Formstoffmischung wird mit CO2-Gas beaufschlagt, - anschliessend wird die Formstoffmischung unter Einwirkung von Mikrowellen verfestigt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Formstoffmischung Quarzsand und Wasserglas verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einwirkzeit der Mikrowellen so eingestellt wird, dass die Formstoffmischung auf Endhärte austrocknet.

4. Giessform hergestellt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie im Wasser löslich ist.

5.

Verwendung der Giessform nach Anspruch 4 zum Abgiessen von von Kurbel-, Nockenwellen, Pleueln und Schwungscheiben.