DE2107103B2

DE2107103B2 - Formentrennmittel

Info

Publication number: DE2107103B2
Application number: DE19712107103
Authority: DE
Inventors: Jürgen 2070 Ahrensburg; Wagnitz Dieter Dr. 2000 Hamburg; Ortstein Edwin 2111 Asendorf Stoldt
Original assignee: BP PLC
Current assignee: BP PLC
Priority date: 1971-02-15
Filing date: 1971-02-15
Publication date: 1973-04-05
Also published as: DE2107103A1; DE2107103C3; GB1321031A

Description

Die Erfindung betrifft Formentrennmittel für den Metallguß auf der Basis von Mineralölfraktionen und Metallseifen.

Beim Mctalldruckgr.ß wird flüssiges Metal! in eine Form gedrückt, in der die Schmelze konturengerecht erstarrt. Die Form besteht im allgemeinen aus zwei Teilen, die hydraulisch oder mechanisch zusammengehalten werden.

Beim öffnen der Form muß sich das Gußstück leicht herauslösen lassen, und zwar ohne daß seine Oberfläche oder die der Form beschädigt wird. Dies kann nur dadurch erreicht werden, daß man ein Trennmittel auf die formgebenden Oberflächen aufbringt, bevor die Schmelze in die Form gedruckt wird. Derartige Trennmittel sollen eine ninzc Reihe von Anforderungen erfüllen:

1. Sie müssen schon beim ersten Aufbringen sofort voll wirksam sein.

2. Sie müssen in sehr geringer Schichtdicke ihre Aufcabe erfüllen.

3. Sie dürfen die Form auch bei Gebrauch über lär.gere Zeit nicht angreifen oder dort Ablagerungen bilden.

4. Sie dürfen auch auf dem Gußstück keine Ablagerungen oder sonstige Verschmutzungen hinterlassen, die eine Weiterbearheitung, wie Oberflächenveredelung oder lackieren, störer, würden.

5. Sie müssen im Gebrauch hohe Oxidationsbeständigkeit und sehr gute Netzfähigkeit haben, dürfen

dagegen keine unerwünschte thermische Instabilität aufweisen.

6. Die Viskosität muß ein Auftragen durch Sprühen erlauben, da sonst nicht gewährleistet ist, daß auch schwer zugängliche Stellen de<" Form bedeckt

werden. Die Trennmittel müssen sich beim Aufsprühen vollkommen gleichmäßig verteilen, ohne von geneigten Flächen abzulaufen oder sich an tiefergelegenen Stellen zu sammeln.

Es ist außerordentlich schwierig, alle vorstehend genannten Anforderungen gleichzeitig zu erfüllen. Häufig führt die Verbesserung einer Eigenschaft zur Verschlechterung einer anderen, so daß nur ein Kompromiß erreicht werden kann.

Formentrennmittel, die bisher beim Metalldruckguß Verwendung fanden, haben nicht immer voll befriedigende Ergebnisse gebracht. Unter schwierigen Gußbedingungen bei rascher Gußfolge können unerwünschte Erscheinungen, z. B. Faltenbildung auf der Oberfläche der Gußstücke, auftreten.

Aus der Patentschrift Nr. 35 077 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin ist ein Schlichtmittel auf Öl-, Fett- oder Wachsbasis bekannt, das zur Verbesserung der Trennwirkung 2 bis 10°,'_o einer Dicarbonsäure sowie gegebenenfalls Aluminiumpulver enthält. Freie Carbonsäuren verhalten sich jedoch bei den üblichen Gießtemperaturen nie vollkommen inert gegenüber Gußform und Gußstück, so daß die obengenannten Anforderungen nicht vollständig erfüllt werden können. Die Verwendung von Aluminiumpulver kann im übrigen zu einer vermehrten Ablagerung von Feststoffen in der Gußform führen.

Aus »Taschenbuch der Gießerei-Praxis«, 1966,

S. 210 ff., sind Fette und öle, Givpliiisuspensicncn in Wasser oder Ö!, Knochenasche oder Kaolin in Wasser sowie reduzierende Atmosphären bildende Schlichten, z. B. brennbare Schlichten, bekannt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß Fette und Öle allein nicht die obengenannten Anforderungen erfüllen können.

Weiterhin führen wasserhaltige Trennmittel beim Gießen infolge der starken Dampfbildung zur Ausbildung einer Dampfschicht zwischen Gußform und Gußstück, die die Abkühlung nach dem Gießen verlangsamt. Graphit in Öl oder Wasser, gemäß der genannten Veröffentlichung nahezu ausschließlich für den Leichtmetallguß verwendet, kann entweder zu Ablagerungen in der Gußform oder zu einer Ankohlung der Gußstücke führen. Die Verwendung von brennbaren Schlichten schließlich ist nicht unbedenk-Hch, da diese selten vollkommen rückstandsfrei verbrennen.

Aus der USA.-Patentschrift 2 103 527 ist schließlich e^:n Formentrennmittel auf der Dasis eines Kohlenwasserstoffes im Gemisch mit natürlichen Harzen und Rizinusöl bekannt, das für den Sandguß bestimmt ist. Ein derartiges Formentrennmittel ist beispielsweise für den Metalldruckguß ungeeignet, weil sich die Harze und Rizinusöl bei höheren Temperaturen zersetzen

end somit infolge von Verkohlungen zu Ablagerungen in der Gußform und auf den Gußstücken führen können.

Die Erfindung ist auf Formentrennmittel gerichtet, die die obigen Anforderungen vollständig erfüllen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Formentrennmittel der eingangs genannten Art gelöst, «las durch die Kombination nach Art und Menge von

a) 30 bis 50 Gewichtsprozent einer Schmierölfraktion mit einer Viskosität von mindestens ?30 cSt/ 50⁰C,

b) 45 bis 65 Gewichtsprozent einer Kohlenwasserstoff-Fraktion mit einem Siedebereich zwischen 170 und 35O⁰C,

c) 1 bis 5 Gewichtsprozent eines Aluminiumsalzes einer aliphatischen Monocarbonsäure mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen,

d) 1 bis 5 Gewichtsprozent eines Magnesiumsalzes einer geradkettigen aliphatischen Monocarbonsäure mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen,

e) 1 bis 5 Gewichtsprozent eines oder mehrerer Ester aus einer ßenzoldicarbonsäure und einem aliphatischen Alkohol mit wenigstens 8 Kohlenstoffatomen,

gekennzeichnet l·.-.

Die Formentrennmittel der E^indung eignen sich besonder? für den Metallduckguß von Leichtmetalllegierungen, beispielsweise von A! .minium-, Magnesium- oder Aluminium-Magnesiurn-Legierungen, die zusätzlich Silizium und/oder Zink enthalten können. Die vorteilhaften Eigenschaften machen sich insbesondere unter sehr schwierigen Gußbedingungen bemerkbar, z. B. beim Metalldruckguß auf automatischen Maschinen, wo vor jeder Gußoperation, die in schnellem Arbeitstakt erfolgen, die Form mit einem Trennmittel ausgesprüht werden muß. Die Formentrennmittel der Erfindung zeigen insbesondere einen ausgezeichneten Geliercffekt und höchste Gleichmäßigkeit bei der Ausbildung des Trennfilmes. Dadurch ist es möglich, schon beim Gießen sehr glatte Oberflächen zu erzielen, die keiner besonderen Nachbehandlung bedürfen.

Es hat sich gezeigt, daß beim Weglassen einer der genannten Komponenten a) bis e) bzw. beim Ersatz einer dieser Komponenten durch eine andere ungünstigere Ergebnisse erhalten werden, '!o führt beispielsweise die Verwendung von Alkali·· und Erdalkalimetallseilen mit Ausnahme derjenigen des Magnesiums zu einer Beeinträchtigung der Oberflächen der Gußstücke bzw. der Formen. Andererseits verteilt sich ein ohn; die Komponente d) hergestelltes Formentrennmittel beim Versprühen nur unzureichend in der Gußform.

Gemäß vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung werden als Komponente a) ein Zylinderöl oder ein Brightstock, als Komponente b) T;stben;:in, Petroleum oder leichtes Gasöl, als Komponente c) Muminiumdioctoat, ein basisches Salz der 2-Äthylhexansäure, als Komponente d) Magnesiumstoarat und als Komponente e) o-Phthalsäurediisodecyiester verwendet.
Die Erfindung wird an Hand des folgenden Beispiels näher erläutert.

Beispiel

32 Gewichtsteile Zylinderöl mit einer Viskosität von 550cSt/50^cCwurdenmit2 Gewichtsteilen Aluminium-

dioctoat (basisches Salz der 2-Äthylhexansäure) und 1 Gewichtsteil Magnesiumstearat gemischt und vorsichtig unter Rühren auf 23O⁰C erhitzt. Nachdem sich die Salze gelöst hatten, wurden noch 9 Gewichtsteile Zylinderöl gleicher Viskosität hinzugegeben. Nach Abkühlen wurde die Mischung mit 56 Gewichtsteilen Petroleum (S^;:degrenzen 175 bis 255⁰C) und 2 Gewichtsteilen o-Phthalsäurediisodecylester versetzt.

Das erhaltene Formentrennmittel wurde auf die Innenfläche einer Stahlform für den Druckguß von Motorblöcken gesprüht. Nach Schließen der Form wurde eine ausreichende Menge einer geschmolzenen Magnesium-Aluminium-Silizium-Legierung (Normbezeichnung: C-Mg Al 4 SiI) mit einer Temperatur von etwa 700⁰C in die Form gedrückt. Nach dem Erstarren der Schmelze wurde die Form geöffnet. Das Gußstück ließ sich ohne Beschädigung herausnehmen; seine Oberfläche war ohne jede Faltenbildung.

Die in der vorstehend beschriebenen Weise erhaltenen günstigen Ergebnisse konnten unter industriellen Fertigungsbedingungen bestätigt werden.

Claims

PaienU'nsprüche:

1. Formentrennmittel für den Metallguß auf der Basis von Mineralölfraktionen und Metallseifen, gekennzeichnet durch die Kombination räch Art und Menge von

a) 30 bis 50 Gewichtsprozent einer Schmierölfraktion mit einer Viskosität von mindestens 23OcSt/5O ⁼ C,

b) 45 bis 65 Gewichtsprozent Hner Kohlenwasserstoff-Fraktion mit einem Siedebereich zwischen 170 und 35O^cC,

c) 1 bis 5 Gewichtsprozent eines Aluminiumsalzes einer aliphatischen ivioiiocarbonsäure mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen,

d) 1 bis 5 Gewichtsprozent eines Magnesiumsalzes einer geiaJkettigen aliphatischen Monocarbonsäure mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen,

■) 1 bis 5 Gewichtsprozent eines oder mehrerer Ester aus einer Benzoldicarbonsäure und einem aliphatischen Alkohol mit wenigstens S Kohlenstoffatomen.

2. Formentrennmittel nach Anspruch L, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente a) ein Zylinderöl oder ein Brightstock verwendet wird.

3. Formentrennmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente b) Testbenzin, Petroleum oder leichtes Gasöl verwendet wird.

4. Formentrennmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente c) Aluminiumdiootoat verwendet wird.

5. Formentrennmittel nach einem der \nsprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente d) Magnesiumstearat verwendet wird.

6. Formentrennmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente e) o-Phthalsäiirediisodecylester verwendet wird.