DE687383C

DE687383C - Masse zum Herstellen von Gussformen

Info

Publication number: DE687383C
Application number: DE1937K0145355
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Victor Krosta
Original assignee: FRITZ DUEKER; HELMUT DUEKER DR; VICTOR KROSTA DR ING
Current assignee: FRITZ DUEKER; HELMUT DUEKER DR; VICTOR KROSTA DR ING
Priority date: 1937-02-04
Filing date: 1937-02-04
Publication date: 1940-01-27

Description

Masse zum Herstellen von Gußformen Bei der Herstellung von Gußstücken, die unter Vermeidung einer maßgerechten Nachbearbeitung eine vorbestimmte Größe aufweisen sollen, für welche aber keine um das Schwindmaß vergrößerte Modelle zur- Verfügung stehen bzw. angefertigt werden können, versucht man, die unvermeidliche Gußschwindung durch entsprechende Dehnung der Form mehr oder weniger vollkommen auszugleichen.
In der zahnärztlichen Prothetik z. B. hat man für die Herstellung von Gußstücken aus niedrigschmelzendem Metall, insbesondere Gold, mit gutem Erfolg gipshaltige Einbettmassen verwendet. Gußformen aus solchen Massen erfahren einerseits durch die Abbindung des Gipses und anderseits durch die Wärmedehnung bei Erhitzung auf Gießtemperatur eine Vergrößerung, die zum Ausgleich einer linearen Gußschwindung bis etwa 1,50/, ausreicht. , Für hochschmelzende Metalle, bei denen gipshaltige Einbettmassen nicht verwendbar sind, wurden verschiedene gipsfreie Einbettmassen in Vorschlag gebracht. Die Vergrößerung der aus solchen Massen hergestellten Formen beruht entweder auf einer Abbindedehnung und einer Wärmedehnung oder auf einer Wärmedehnung unter Ausnutzung der Umwandlungsdehnung des Quarzes beim Übergang aus der a-Form in Cristobalit bzw. Trydimit. Bisher ist nur mit Einbettmassen der letztgenannten Art ein vollkommener Ausgleich der Gußschwindung hochschmelzender Metalle, z. B. Stahl und Legierungen auf Chrom-Nickel oder Chrom-Kobalt-Basis, gelungen.
Die Wärmedehnung allein genügt nach den bisherigen Erkenntnissen nicht, um eine Form um das Schwindmaß des Gußstücks zu vergrößern, da dieser Dehnung die unvermeidliche Trockenschwindung der Form und die vielfach ebenfalls unvermeidliche Brennschwindung gegenüberstehen. Es muß eine zusätzliche Vergrößerungswirkung hinzukommen; eine solche ist durch die Abbindedehnung der Masse und die Umwandlüngsdehnung des Quarzes gegeben.
Die Erfindung beruht auf der neuen Erkenntnis, für die Vergrößerung der Form die Erscheinung auszunutzen, daß zahlreiche Stoffe durch Aufnahme von Gasen oder Dämpfen der Umgebung eine Volumenzunahme erfahren.
Die Erfindung besteht demgemäß in einer Masse zur Herstellung von Gußformen vorbestimmter Dehnung, die neben feuerfesten Stoffen und geeigneten Bindemitteln Stoffe oder Stoffgemische enthält, welche unter Volumenvergrößerung Gase oder Dämpfe der Umgebung aufnehmen oder sich mit solchen Gasen oder Dämpfen umsetzen. Als solche Stoffe kommen z_ B. in Frage metallisches Eisen, Kupferpulver, Chrommetall, Nickel, Silicium, Ferrosilicium, Bäriumoxyd u. a. m., ohne daß hiermit die Reihe der brauchbaren Stoffe bereits erschöpft aufgeführt sein soll. Diese Stoffe setzen sich mit Sauerstoff unter Bildung von Oxyden bzw. Super- oder Sequioxyden um, die ein größeres Volumen einnehmen als der Ausgangsstoff und daher eine Vergrößerung der Form hervorrufen. Im gleichen Sinne wirkt Wasserdampf; der z. B. von metallischem Eisen unter Bildung von Wasserstoff und Eisenoxyd zersetzt wird. Dabei kann der Wasserdampf z. B. von der Umgebungsluft, von den Verbrennungsgasen bei Vorwärmung in Gasöfen oder von der Einbettmasse selbst geliefert werden. Dadurch wird beispielsweise das Hydratationswasser der Zemente im Augenblick des Entweichens sofort wieder von der Masse gebunden, ehe eine Schwindung eintreten kann. An Stelle von Sauerstoff oder Wasserdampf kann auch die Aufnahme vor. Kohlendioxyd erfolgen; hierfür werden zweckmäßig solche Stoffe verwendet, welche Kohlendioxyd auch bei hohen Temperaturen nicht wieder abgeben, z. B. Bariumoxyd; aus welchem durch Aufnahme von Kohlendioxyd Bariumcarbonat entsteht. Zur leichten Regelbarkeit der Formdehnung empfiehlt es sich, als Zusatzstoff ein Gemisch von Metallen verschiedener Oxydationstemperatur zu verwenden.
Es ist schon vorgeschlagen worden, Formmassen unter Verwendung von Metallen herzustellen. Hierbei handelt es sich aber um ausschließliche oder nahezu ausschließliche Verwendung von Metallpulver als Baustoff, und es wird lediglich eine Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit der so hergestellten Kokillen, nicht aber auch eine Volumenvergrößerung der Formen bezweckt. Auch für sog. metallkeramische Körper ist der Zusatz von Metallen vorgeschlagen worden. Hier soll jedoch der Metallzusatz keine Volumenvergrößerung bewirken, sondern lediglich eine Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit, um das Auftreten von Wärmespannungen zu vermeiden und damit eine schnelle Zerstörung des Werkstücks durch Temperaturwechsel zu verhüten.
Im übrigen sind bei der Einbettmasse nach der Erfindung die zugesetzten geringen Metallmengen praktisch ohne Einfluß auf die Wärmeleitfähigkeit der daraus hergestellten Formen.
Der Einfuß von Zusatzstoffen, die durch Aufnahme von bzw. durch Umsetzung mit Gasen oder Dämpfen eine Vergrößerung der Form bewirken, ergibt sich beispielsweise aus folgender Übersicht: Eine Masse aus 2o Teilen Zement und 7o Teilen fein gemahlenem Quarz erfährt bei Erwärmung auf goo° C eine lineare Dehnung von r,r °/o. Wenn dieser Masse zo bzw. 15 Teile Eisenpulver zugesetzt werden,. so beträgt die lineare Dehnung bei gleicher Aufwärmung r,g°fo bzw. 2,7°0. Daraus geht zugleich hervor, daß die. Dehnung durch Veränderung der Zusatzmenge geregelt und demgemäß der Gußschwindung des jeweiligen Gußmetalls genau angepaßt werden kann.
Da die erfindungsgemäß zu verwendenden Zusatzstoffe im Vergleich zu den übrigen Mischungsbestandteilen der Masse teuer sind, wird man zwecks Einsparung an Zusatzstoffen versuchen, die Trockenschwindung der Form durch geeigneten Korngrößenaufbau möglichst gering zu halten. Man wird weiterhin solche Bindemittel vorziehen, die eine geringe Schwindung zeigen. überraschenderweise zeigte sich, daß die "frockenschwindung bei den sog. Tonerdezementen, die im wesentlichen aus Calciumaluminaten bestehen, erheblich geringer ist als bei den Portlandzementen, die im wesentlichen aus Calciumsilicaten bestehen. Bei Verwendung zementartiger Bindemittel wird man daher den ersteren den Vorzug geben. Sofern solche Zemente zu langsam abbinden, kann die Verfestigung durch@den Zusatz bekannter Abbindebeschleuniger gefördert werden.
In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, solche dehnungsvergrößernde Zusatzstoffe zu wählen, welche gleichzeitig eine Verbesserung der Gußoberfläche bewirken, z: B. empfiehlt es sich, bei der Herstellung von Gußstücken aus Chrom-Nickel-Legierungen als Zusatzstoff metallisches Chrom und/oder metallisches Nickel zu verwenden. Dadurch, daß diese Stoffe sich mit der Einbettmasse schon umsetzen, sofern überhaupt die Möglichkeit zu einer Umsetzung besteht; bevor der Guß erfolgt, ist dein beim Gießen in die Form einschießenden Metall jegliche Umsetzmöglichkeit mit der Einbettmasse genommen, so daß besonders saubere Gußoberflächen entstehen, die keiner Nachbearbeitung bedürfen: Infolge ihrer besonderen Eigenschaften, wie genaue ,Regelbarkeit ihrer Ausdehnung und hohe Feuerfestigkeit, kann die Einbettmasse nach der Erfindung zum Vergießen niedrig-und hochschmelzender Metalle und Metalllegierungen verwendet werden. Die Freiheit in der Wahl der Zusatzstoffe nach Art und Menge gestattet Anpassung an beliebige Gußzwecke. Ferner können nunmehr beliebige feuerfeste Stoffe als Grundsubstanzen gewählt werden. Insbesondere ist die Verwendung feuerfester Stoffe ermöglicht, die vielleicht eine nur geringe Wärmedehnung besitzen, sich aber durch besonders hohe Feuerfestigkeit auszeichnen, wie z. B. Tonerde, Magnesia, Chromoxyd. Diese Stoffe besitzen sämtlich Schmelzpunkte über zooo° C und liefern deshalb Einbettmassen bzw. Formen, die ohne weiteres für den Guß höchstschmelzender Metalle, wie Platin, Platin-Iridium usw., benutzt werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Masse zur Herstellung von Gußfo.rmen vorbestimmter Dehnung, die aus feuerfesten Stoffen und Bindemitteln besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Formmasse Stoffe oder Stoffgemische enthält, die unter Volumenvergrößerung Gase oder Dämpfe der- Umgebung aufnehmen oder sich mit ihnen umsetzen, wie z. B. Metalle, Metalloide oder Verbindungen beider. z. Masse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusätze Gemische von Metallen verschiedener Oxydationstemperatur enthalten. 3. Masse nach den Ansprüchen i und 2, gekennzeichnet durch den Zusatz solcher Metalle oder Metalloide, die gleichzeitig eine Verbesserung der Gußoberfläche bewirken.