WO2004082866A2 - Wasserlösliche salzkerne und verfahren zur herstellung wasserlöslicher salzkerne - Google Patents

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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
    • B22C9/105—Salt cores

Definitions

  • the present invention relates to water-soluble salt cores and methods for producing water-soluble salt cores.
  • the object of the present invention is to avoid the problems outlined by the formation of an oxide wedge and thus the complex production processes and to create a salt core with a porosity which can be adjusted in a controlled manner and in which there is no loss of strength.
  • water-soluble salt cores which are produced by compressing water-soluble salts under pressure and then sintering are characterized in that they contain from 0.5 to 15% by weight of a porosity-producing additive such as sugar, wheat semolina or oat bran or a combination contain at least two of these substances.
  • sugar it preferably has a grain size of 0.2 to 1.6 mm.
  • the water-soluble salt cores according to the invention can also contain a proportion of 0 to 10% each of other known additives such as borax, magnesium, graphite and / or talc.
  • water-soluble salts such as NaCl or KCl
  • a porosity-producing additive such as sugar, wheat semolina or oat bran or a combination of at least two of these substances and in each case 0 to 10% by weight of borax, Magnesium, graphite or talc in a mixing drum,
  • the result is a salt core 11 in which, as shown in FIGS. 3 and 4, the ascending melt 12 does not generate an air wedge, but rather displaces existing air 13 into the pores 11 ′ of the porous salt core 11.

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Abstract

Wasserlösliche Salzkerne, die durch Verdichten von wasserlöslichen Salzen unter Druck und anschließendem Sintern hergestellt werden, wobei sie einen Anteil von 0,5 bis zu 15 Gew.-% eines Porosität erzeugenden Zusatzes wie Zucker, Weizen­grieß oder Haferkleie oder eine Kombination wenigstens zweier dieser Stoffe ent­halten.

Description

Wasserlösliche Salzkerne und Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher Salzkerne
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft wasserlösliche Salzkerne und Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher Salzkerne.
Solche Salzkerne für Gießereizwecke die nach dem Guss von Teilen ausgewaschen werden sind lange bekannt, wie auch Versuche, diese durch Beimischung von Zusatzstoffen zu optimieren. So wurde in der DE-C-14 83 641 gefunden, dass eine Zugabe von bis zu 10% Borax, Magnesiumoxid oder Talkum die Belastbar- keit von Salzkernen aus NaCl und/oder KCl verbessert. Die DE-C-19 24 991 schlägt zur weiteren Erhöhung der Druck- und Biegefestigkeit den Zusatz von Wasserglas, Auch wurden weitere Salze vorgeschlagen, wie zum Beispiel ein alkalisches Metallhalogenid in der US-A-33 56 129. In jüngerer Zeit gab es Versuche, die Oberfläche von Salzkernen möglichst glatt und porenfrei zu gestalten, wie durch den Einsatz von keramischen Zusätzen wie in der PCT-WO-98/00251 oder ähnlich von Aluminiumoxid in der japanischen Patentoff enlegung 60118350. So können glatte Oberflächen mit einem RZ < 40 erzielt werden. Aus der DE-A- 19 34 787 ist es bekannt, für Salzkerne neben Wasserglas einen Kunstharzbinder aus Furan- oder Phenolharzen zu verwenden. Dieser Kunstharzbinder wird vor dem Gießen durch Erhitzen karbonisiert.
Es hat sich aber herausgestellt, dass bei sehr glatten Oberflächen beim Umlaufen des Salzkerns 1 durch die Schmelze 2 zu Bindungsproblemen aufgrund Entstehen eines Oxydkeils 3 kommt, der von der umschlagenden Schmelze 2' eingeschlos- sen wird und ein Luftpolster bildet, das nicht mehr entweichen kann, wie dies in den Abb. 1 und 2 dargestellt ist. Man versucht dem durch sehr aufwendige Verfahren entgegen zu steuern, indem Kaltläufe durch Gießen unter Schutzgas und aufwendiges Reinigen der Schmelze vermieden werden. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die geschilderten Probleme durch das Entstehen eines Oxydkeils und damit die aufwendigen Fertigungsverfahren zu vermeiden und einen Salzkern mit einer kontrolliert einstellbaren Porosität zu schaffen, bei dem es nicht zu einem Festigkeitsverlust kommt.
Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen und Weiterentwicklungen der Erfindung und insbesondere ein erfindungsgemäßes Verfahren sind in den weiteren Ansprüchen umfasst.
Erfindungsgemäß sind wasserlösliche Salzkerne, die durch Verdichten von wasserlöslichen Salzen unter Druck und anschließendem Sintern hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Anteil von 0,5 bis zu 15 Gew.-% eines Porosität erzeugenden Zusatzes wie Zucker, Weizengrieß oder Haferkleie oder eine Kombination wenigstens zweier dieser Stoffe enthalten.
Bei Verwendung von Zucker weist dieser vorzugsweise eine Korngröße von 0,2 bis 1,6 mm aufweist.
Die erfindungsgemäßen wasserlöslichen Salzkerne können weiter einen Anteil von jeweils 0 bis 10% weiterer bekannter Zusätze wie Borax, Magnesium, Graphit und/oder Talkum enthalten.
Ein erfindungsgemäßes. Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher Salzkerne ist gekennzeichnet durch die Schritte:
- Mischen wasserlöslicher Salze wie NaCl oder KCl mit einem Anteil von 0,5 bis zu 15 Gew.-% eines Porosität erzeugenden Zusatzes wie Zucker, Weizengrieß oder Haferkleie oder eine Kombination wenigstens zweier dieser Stoffe und jeweils 0 bis 10 Gew.-% Borax, Magnesium, Graphit oder Talkum in einer Misch- trommel,
- Einfüllen der Mischung in eine Form,
- Pressen der Mischung in der Form mit einem Pressdruck von zwischen 1.500 und 2.500 KN/cm2, - Sintern des gepressten Salzkerns bei einer Temperatur von 500 bis 740°C während 1,5 bis 2,5 Stunden,
- Entnehmen des Salzkerns und Abkühlen.
Das Ergebnis ist ein Salzkern 11 bei dem wie in den Abb. 3 und 4 gezeigt, die aufsteigende Schmelze 12 keinen Luftkeil erzeugt, sondern vorhandene Luft 13 in die Poren 11' des porösen Salzkerns 11 verdrängt.

Claims

Ansprüche
1. Wasserlösliche Salzkerne, die durch Verdichten von wasserlöslichen Salzen unter Druck und anschließendem Sintern hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Anteil von 0,5 bis zu 15 Gew.-% eines Porosität erzeugenden Zusatzes wie Zucker, Weizengrieß oder Haferkleie oder eine Kombination wenigs- tens zweier dieser Stoffe enthalten.
2. Wasserlöslicher Salzkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zucker eine Korngröße von 0,2 bis 1,6 mm aufweist.
3. Wasserlösliche Salzkerne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Anteil von 0 bis 10 Gew.-% Borax enthalten.
4. Wasserlösliche Salzkerne nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Anteil von 0 bis 10 Gew,-% Magnesium enthalten.
5, Wasserlösliche Salzkerne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Anteil von 0 bis 10 Gew.-% Graphit enthalten.
6, Wasserlösliche Salzkerne nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Anteil von 0 bis 10 Gew.-% Talkum enthalten.
7. Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher Salzkerne nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Schritte:
- Mischen wasserlöslicher Salze mit einem Anteil von 2 bis 10 Gew.-% Zucker, Weizengrieß, Haferkleie oder einer Kombination wenigstens zweier dieser Stoffe und jeweils 0 bis 10 Gew.-% Borax, Magnesium, Graphit oder Talkum in einer Mischtrommel,
- Einfüllen der Mischung in eine Form,
- Pressen der Mischung in der Form mit einem Pressdruck von zwischen 1.500 und 2.500 KN/cm2,
- Sintern des gepressten Salzkerns bei einer Temperatur von 500 bis 740°C während 1,5 bis 2,5 Stunden,
- Entnehmen des Salzkerns und Abkühlen.
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