DEP0000516MA

DEP0000516MA - Process for the production of dry molds and cores for foundry purposes

Info

Publication number: DEP0000516MA
Authority: DE
Original assignee: Paschke, Heinrich, Düsseldorf
Publication date: 1951-03-01

Description

Es ist bekannt, dass die Oberflächenbeschaffenheit von Formen und Kernen das Lauf- und Formfüllungsvermögen des Metalls entscheidend beeinflussen. Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, die bei der Herstellung von Formen und Kernen auf die Erzielung einer möglichst glatten Oberfläche abzielen. Zur Herabminderung der Rauhigkeit der Oberfläche von Sandformen hat man daher die Trockenformen und Kerne schon durch geeignete Binde- oder Schwärzungsmittel angespritzt, ohne dass man jedoch eine vollständig glatte und polierte Fläche erzielen konnte, da die Kapillarkräfte der zwischen den Sandteilchen liegenden Bindemittel aufsaugend wirken und die scharfen Sandkörnchen später wieder aus dem sie zunächst umgebenden Film heraustreten. Das gilt sowohl für Trockenformen und Kerne, bei denen als Bindemittel für den Quarzsand Kunstharze oder auch Kernöle Verwendung finden.It is known that the surface properties of molds and cores have a decisive influence on the running and mold filling capacity of the metal. There has therefore been no shortage of attempts aimed at achieving the smoothest possible surface in the manufacture of molds and cores. In order to reduce the roughness of the surface of sand molds, the dry molds and cores have already been injected with suitable binding or blackening agents, but without being able to achieve a completely smooth and polished surface, since the capillary forces of the binding agents between the sand particles have an absorbent effect and the Sharp grains of sand later emerge from the film that initially surrounds them. This applies to both dry molds and cores in which synthetic resins or kernel oils are used as binders for the quartz sand.

Bekannt sind weiter Kunstharze, die, wenn sie auf eine bestimmte Temperatur erwärmt werden, rasch in einen harten unschmelzbaren und nicht löslichen Zustand übergehen. Diese sogenannten aushärtbaren Kunstharze werden in der Technik der Kunststoffpresserei, der Lackfabrikation und der Schleifscheibenindustrie benutzt.Also known are synthetic resins which, when heated to a certain temperature, quickly change into a hard, infusible and insoluble state. These so-called hardenable synthetic resins are used in the technology of the plastics press, paint production and the grinding wheel industry.

Auf obigen Erkenntnissen aufbauend ist nun Gegenstand dieser Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Trockenformen und Kernen für Gießereizwecke, die aus einer Sandmischung aus reinem ton- und wasserfreien Quarzsand bestehen und mit organischen Bindemitteln, vornehmlich mit aushärtbaren Kunstharzen, abgebunden sind. Das Wesen der Erfindung besteht darin, Gießereiformen und Kerne aus diesen Mischungen einem zweistufigen Trocknungsverfahren zu unterziehen, dergestalt, dass die Oberfläche der Formen und Kerne in der ersten Trocknungsstufe rasch auf eine Temperatur gebracht wird, die der Aushärtungstemperatur des Bindemittels entspricht, und in der zweiten Stufe alsdann die Nachtrocknung zur Erhärtung des Gesamtquerschnitts erfolgt. Dabei kann die schnelle Erhitzung der Oberfläche der Formen und Kerne in verschiedener Weise geschehen, beispielsweise dadurch, dass die Oberfläche der fertigen Formen und Kerne kurzfristig der erforderlichen Aushärtungstemperatur ausgesetzt wird, beispielsweise durch Einlegen in entsprechend erhitzte Aushärtungsschalen und das Innere der Kerne dann einer langsameren Antrocknung unterliegen. Besonders zweckmäßig ist es aber, die gekennzeichnete Aushärtung der Oberflächenschicht der Formen und Kerne schon bei der Herstellung zu bewirken. Das geschieht dann dadurch, dass das mit dem Kunstharz angemachte Sandgemisch beispielsweise mit Hilfe der bekannten Kernblasmaschinen auf Metallmodellplatten oder in Kernbüchsen eingeblasen wird, die vorher auf die Aushärtungstemperatur des Bindemittels gebracht worden sind. In dem Falle härtet schon kurz nach dem Einblasen eine dünne Oberflächenschicht der Form und des Kernes an, und zwar zu einer vollständigen glatten polierähnlichen Fläche. Die Abbindung des restlichen Formquerschnitts geschieht dann in einem zweiten Arbeitsgang, beispielsweise in Kerntrockenöfen.Building on the above findings, the subject matter of this invention is a process for the production of dry molds and cores for foundry purposes, which consist of a sand mixture of pure clay and water-free quartz sand and are set with organic binders, primarily with hardenable synthetic resins. The essence of the invention consists in subjecting foundry molds and cores from these mixtures to a two-stage drying process, in such a way that the surface of the molds and cores is quickly brought to a temperature in the first drying stage that corresponds to the curing temperature of the binder, and in the second Second stage is followed by post-drying to harden the overall cross-section. The rapid heating of the surface of the molds and cores can be done in various ways, for example by briefly exposing the surface of the finished molds and cores to the required curing temperature, for example by placing them in appropriately heated curing dishes and the interior of the cores then drying out more slowly subject. However, it is particularly useful to bring about the marked hardening of the surface layer of the molds and cores during manufacture. This is done by blowing the sand mixture mixed with the synthetic resin, for example with the help of the known core blowing machines, onto metal model plates or into core boxes that have previously been brought to the hardening temperature of the binding agent. In this case, a thin surface layer of the mold and the core hardens shortly after it has been blown in, to a completely smooth, polish-like surface. The remaining cross-section of the mold is then set in a second operation, for example in a core drying oven.

Das Verfahren zur Herstellung von Trockenformen und Kernen nach dieser Erfindung hat für die Gießereitechnik deswegen ganz besondere Bedeutung, weil das Formfüllungsvermögen und damit die Vergießbarkeit der flüssigen Metalle mit den nach diesem Verfahren hergestellten Formen und Kerne erheblich erhöht wird. Es ist möglich, mit den Formen nach der Erfindung Gussstücke von schwer vergießbaren Metallen, wie Stahlformguss und hochlegiertem Grauguss, bei üblichen Temperaturen in Wandstärken von 25 mm herzustellen, was in den gebräuchlichen Sandformen unter den gleichen gießtechnischen Bedingungen nicht gelingt. Das Ausbringen, d.h. das Verhältnis zwischen Gussstück und Gesamtgewicht einer Formplatte, wird mit den Formen nach dieser Erfindung beträchtlich erhöht und schließlich besitzen die Gussstücke, die mit den Formen und Kernen nach dieser Erfindung abgegossen werden, eine besonders hohe Maßgenauigkeit bei außerordentlicher Oberflächengüte.The process for the production of dry molds and cores according to this invention is of particular importance for foundry technology because the mold filling capacity and thus the castability of the liquid metals is increased considerably with the molds and cores produced by this process. It is possible with the molds according to the invention to produce castings of difficult-to-cast metals, such as cast steel and high-alloy gray cast iron, at normal temperatures with wall thicknesses of 25 mm, which is not possible in the customary sand molds under the same technical casting conditions. The yield, i.e. the ratio between the casting and the total weight of a mold plate, is considerably increased with the molds according to this invention and finally the castings which are cast with the molds and cores according to this invention have a particularly high dimensional accuracy with an extraordinary surface quality.

Claims

1) Process for the production of dry molds and cores for foundry purposes from a mixture of pure clay and water-free quartz sand with organic binders, primarily with hardenable synthetic resins, characterized in that the molds and cores are dried in two stages by quickly increasing their surface to one of the hardening temperature of the binder is heated to the appropriate temperature and then the remaining cross-section is dried.

2) Method according to claim 1, characterized in that appropriately designed and preheated metal model plates or metal core boxes are used for rapid heating of the molds and core surfaces.

3) Method according to claim 2, characterized in that the metal model plates or metal molds preheated to the curing temperature are applied to the surface of the molds and cores.

4) The method according to claim 2, characterized in that the dry molds and cores to be produced are deformed on or in the metal model plates or metal core boxes previously heated to the curing temperature and the molds and cores are then further heated after their surface has hardened until their remaining cross-section solidifies.