DE2730945A1 - Gussverfahren - Google Patents
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- DE2730945A1 DE2730945A1 DE19772730945 DE2730945A DE2730945A1 DE 2730945 A1 DE2730945 A1 DE 2730945A1 DE 19772730945 DE19772730945 DE 19772730945 DE 2730945 A DE2730945 A DE 2730945A DE 2730945 A1 DE2730945 A1 DE 2730945A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
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Description
GLAWE, DELFS, MOLL & PARTNER
-to-
Kubota, Ltd.
Osaka, Japan
Osaka, Japan
Gußverfahren
PATENTANWÄLTE
DR-ING RiCHARD GLAWE. MÜNCHEN DIPL-ING KLAUS DELFS. HAMBURG
DIPL.-rHYS. DR. WALTER MOLL. MÜNCHEN DIPL-CHEM DR ULRICH MENGDEHL. HAMBURG
8000 MÜNCHEN 26 POSTFACH 3 7 LIEBHERRSTR 20
TEL. (089) 22 65 48 TELEX 52 25 05
MÜNCHEN A 68
2000 HAMBURG 13 POSTFACH 25/0 ROTHENBAUM-CHAUSSEE 58 TEL. (040)410 20 08
TELEX 21 29 21
Die Erfindung betrifft ein Gußverfahren zur Herstellung von Gußstücken, insbesondere ein Präzisionsgußverfahren zur
Herstellung eines dreidimensionalen Formteils, beispielsweise eines Propellers, unter Verwendung von Umguß- oder
Präzisionsgußformen.
Umguß- oder Präzisionsgußverfahren sind seit mehreren
Jahrhunderten zum Gießen von Teilen mit komplexer Form bekannt
und werden seit einiger Zeit zum Gießen von Teilen
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verwendet, die selbst bei vergleichsweise einfacher Form mit genauen Abmessungen gegossen werden müssen, so daß nachfolgende
Reinigungs- oder Bearbeitungsprozesse unnötig werden, die den Verlust teurer Materialien bewirken können und die
außerdem zur Veränderung der Eigenschaften zumindest der Oberflächen eines Formteils führen können. Üblicherweise wird bei
diesen Verfahren eine Form aus Wachs oder Polystyren oder aus einer Substanz mit ähnlichen Eigenschaften ausgeformt, und
zwar entweder direkt oder unter Verwendung einer festen Hauptform;
danach wird die Form in eine Aufschlemmung eines feuerfesten Materials eingetaucht und danach normalerweise mit
Sand abgespritzt, wodurch eine feuerfeste Beschichtung auf der Form erzeugt wird. Danach wird Stützmaterial, beispielsweise
trockner Sand, um die Form gegossen, wodurch in dem Stützmaterial eine Umgußform erhalten wird, die daraufhin abtrocknen
kann, worauf das Wachs oder die andere Substanz, die das Muster bildet, geschmolzen wird und die Form verlassen kann;
die Form wird bis zu einer Temperatur vorgeheizt, die ausreicht, um ein bestimmtes Material oder eine bestimmte Legierung
zu gießen, und danach wird das Metall eingegossen und kann sich verfestigen, worauf die Form entfernt wird.
Da die räumliche Form eines Formteils durch ein einstückiges Muster festgelegt wird, ist es möglich, eine sehr viel
bessere Präzision zu erreichen, als bei Gußverfahren, bei denen verschiedene Teile eines Gußstücks durch getrennte
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Huster oder Teile definiert werden; daher wird beispielsweise
das Umgußverfahren üblicherweise in der Luftfahrtindustrie angewandt. Üblicherweise ist es jedoch außerordentlich schwierig
oder unmöglich, Formen mit der ausreichenden Stärke zu erzeugen, um das Gießen großer Teile zu ermöglichen, und daher
ist in der Luftfahrtindustrie und in anderen Industriezweigen das Umgußverfahren fast ausschließlich auf die herstellung
kleiner Teile begrenzt.
Beispielsweise haben Turbinenschaufeln eine Länge von 40 bis 130 cm und ein Gewicht von 1 kg bis 70 kg, und Schiffsschrauben
haben einen Durchmesser in der Größenordnung von 200 cm und ein Gewicht in der Größenordnung von 250 kg; für
das Präzisionsgießen derartig großer Teile ist es bekannt, ein Verfahren anzuwenden, bei dem ein Formpaar, beispielsweise
eine Grünsand-Form (green mold), eine kristalline Form (jell mold) oder eine keramische Schalenform, über einem
Muster verwendet wird; danach wird das Formpaar von dem Muster abgenommen, erneut zusammengebracht und verfestigt, d.h.
der sogenannte Shaw-Prozeß oder eine Modifikation davon. Jedoch weist bei diesem Verfahren die Form zumindest zwei Teile
auf, die exakt aneinander angepaßt und miteinander verklemmt werden müssen, und abgesehen davon, daß das Zusammenfügen der
Formhälften einen zusätzlichen Arbeitsschritt bildet, ist es schwierig sicherzustellen, daß die Formhälften genau aneinander
angepaßt werden. Formteile, bei denen die Stoßteile häufig
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überhängende Vorsprünge aufweisen, müssen daher gewöhnlich zusätzlich bearbeitet werden, was einen zusätzlichen inaterialverlust
bedeutet, und bei einigen Materialien, beispielsweise bei Edelstahl, ist es schwierig, den gewünschten Präzisionsgrad
bei der Bearbeitung zu erhalten.
Wie sich aus hydrodynamischen Überlegungen ergibt, verändert sich die Dicke der Schaufeln von Schiffsschrauben in
Richtung ihrer Längsachsen. Da beim Gießen einer derartigen Schiffsschraube mit einem bekannten Verfahren die verwendete
"Grün"-Form einen vergleichsweise niedrigen Wärmewiderstand
aufweist, was die Temperatur begrenzt, auf die die Form während des üußvorgangs aufgeheizt werden kann, ergibt sich eine
unvollständige Füllung der Form mit Gußmetall, und zwar insbesondere dann, wenn zur Erzielung einer verbesserten Festigkeit
und Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung und Korrosion anstelle von Kupferlegierungen Edelstahl verwendet wird, wobei
zusätzlich auf der Oberfläche des Gußstücks Blasen oder abgebrannter Edelstahl entstehen. Aufgrund dieser Fehler in
Verbindung mit der Tatsache, daß eine gute Abmessungsgenauigkeit des Gußstücks, wie oben ausgeführt, nicht garantiert
werden kann, ist an dem Gußstück immer unnötiges Metall oder anderes Material, das durch zusätzliche Bearbeitung entfernt
werden muß und das die Herstellungskosten, beispielsweise der Schiffsschraube, erhöht.
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Diese Nachteile sind nicht auf die Herstellung von Schiffsschrauben
begrenzt, sondern treten auch auf bei der Herstellung von ähnlich großen Teilen mit komplexen Formen, beispielsweise
von Schaufeln für große Überverdichter-Turbinen, Kompressoren oder Kondensatoren.
Aufgrund der Eigenschaften des verwendeten mister-Materials ist es bei bekannten Umgußverfahren notwendig, eine vergleichsweise
große und komplexe Spritzgußvorrichtung zum Einspritzen des thermisch schmelzbaren Materials zu verwenden.
Abgesehen davon, daß das Muster aus thermisch schmelzbarem Material von Hand durch Gravieren ausgeformt werden kann,
wird bei der Herstellung im industriellen Maßstab eine geteilte Form aus einer Metallegierung verwendet, die zum Gießen
eines Hauptmusters verwendet wird. In diesem Fall müssen die Formhälften maschinell oder in ähnlicher Weise genau bearbeitet
und danach miteinander verbunden werden, um eine einzige Form zu bilden, in die das thermisch schmelzbare Material mit
einer Spritzgußvorrichtung eingespritzt wird. Jedoch führt die Verwendung einer Spritzgußvorrichtung zu erhöhten Her-Stellungskosten,
da die geteilte Form entsprechend einer gegewünschten Raumform außerordentlich stark ausgebildet sein
muß, um dem hohen Strömungsdruck des eingespritzten, thermisch schmelzbaren Materials zu widerstehen. Wenn außerdem der Hohlraum
der Form einen Kern enthalten muß, müssen zusätzliche besondere Maßnahmen ergriffen werden, um sicherzustellen, daß
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sich der Kern während des Einspritzens des thermisch schmelzbaren Materials nicht bewegt, wobei die komplizierten Maßnahmen,
die notwendig sind, um sicherzustellen, daß der Kern genau positioniert bleibt, häufig eine Verlängerung der Her-Stellungsprozesse
bewirken.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbessertes Prazisionsgußverfahren für dreidimensionale Profilteile,
beispielsweise für Propeller, Turbinen, Diffuser, Kondensatoren, Turbinenschaufeln od. dgl., zu schaffen, bei
dem die Nachteile der bekannten Gußverfahren vermieden werden.
Außerdem soll es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich sein, große Profilteile zu gießen, ohne daß komplizierte
Gußabläufe erforderlich sind.
Schließlich soll das erfindungsgemäße Präzisionsgußverfahren für Profilteile nicht auf das Gießen von Propellern oder
Schiffsschrauben einer bestimmten Größe oder aus einem bestimmten Material begrenzt sein, wodurch die Herstellung von
dreidimensionalen Profilteilen mit außerordentlich präzisen Gußabmessungen und einer glatten Gußoberfläche erreicht wird.
Außerdem soll erfindungsgemäß ein Umgußverfahren angegeben
werden, bei dem die Herstellung von Umgußmustern von
dreidimensionalen Profilteilen leicht erreicht wird und bei
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dem die Herstellungskosten vergleichsweise niedrig sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung beispielsweise
einer Schiffsschraube unter Verwendung einer Umgußform zeichnet sich durch folgende Verfahrensschritte aus:
a) Herstellen eines thermisch schmelzbaren Modells eines dreidimensionalen Gußstücks, beispielsweise einer Schiffsschraube,
durch Schmelzen eines thermisch schmelzbaren Materials, das zumindest aus Naphthalin oder Para-Dichlorbenzol
od. dgl. besteht und das entweder einzeln oder mit einem oder mehreren Copolymeren mit Vinyl-Basen gemischt ist, und Eingießen
dieses geschmolzenen Materials in eine Form mit einer Gußgeschwindigkeit zwischen 0,1 kg/sek bis 5 kg/sek,
b) Herstellen einer Keramikschale um das Modell durch wiederholtes
Beschichten des Modells mit einem feuerfesten Material und nachfolgendem Aufbringen von feuerfestem Pulvermaterial,
c) Durchfuhren eines Vorschmelzprozesses, um zwischen dem Modell und der Schale durch Auflösen eines Teils des Modells
mit Hilfe von Dampf eines organischen Lösungsmittels einen kleinen Zwischenraum zu erzeugen,
d) Durchführen eines vollständigen Ausschmelzprozesses, bei dem das Modell Wärme ausgesetzt wird, um eine vollständige
Schmelze und Entfernung von der Schale zu bewirken, um eine Schalenform zu erhalten,
e) Vorheizen der Schalenform auf eine Temperatur in der Nähe der Temperatur des geschmolzenen Metalls zur Herstellung der
e) Vorheizen der Schalenform auf eine Temperatur in der Nähe der Temperatur des geschmolzenen Metalls zur Herstellung der
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Schiffsschraube und Eingießen des geschmolzenen Metalls In
die Form,
f) Verfestigen des Gußmetalls und Entnehmen des verfestigten
Netalls aus der Form.
Aufgrund des in der ersten Schmelzstufe erzeugten Zwischenraums
werden Dehnungen und das Abbrechen von Teilen der Schale aufgrund der Ausdehnung des Modells in der zweiten Schmelzstufe
vermieden, und dadurch wird eine Schalenform erhalten, die die Herstellung eines Gußstücks, beispielsweise einer
Schiffsschraube, mit einer guten und nicht mehr weiter zu bearbeitenden Oberfläche und mit genauen Abmessungen gestattet.
Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines thermisch schmelzbaren Modells einer Schiffsschraube, das entsprechend einem
erfindungsgemäßen Umgußverfahren mit einer Keramikschale bedeckt ist,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer Heizvorrichtung zum Entfernen des thermisch schmelzbaren Materials unter Darstellung
des Verfahrensschritts der anfänglichen Entfernung von thermisch schmelzbarem Material gemäß Fig. 1,
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Fig. 3 eine Querschnittsansicht ähnlich Fig. 2 unter Darstellung der Verfahrensstufe, bei der der Hauptteil des
thermisch schmelzbaren Materials entfernt wird,
Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer Form, die nach dem Entfernen des thermisch schmelzbaren Materials für den Umguß
fertig ist, und
Fig. 5 eine Querschnittsansicht ähnlich Fig. 4 mit einer Form für eine Schiffsschraube innerhalb einer Kastengußform
unmittelbar vor dem Gußvorgang selbst.
In der nachfolgenden Beschreibung wird als Gußstück eine Schiffsschraube angenommen, jedoch kann das erfindungsgemäße
Verfahren gleichermaßen auf das Gießen anderer dreidimensionaler Profilteile, beispielsweise Schaufelräder, Diffuser,
Kondensatoren, Turbinenschaufeln od. dgl., angewandt werden.
In Fig. 1 ist ein heißschmelzendes oder thermisch schmelzbares Modell 1 dargestellt, das einer mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren zu gießenden Schiffsschraube oder einem ähnlichen Bauteil entspricht und das mit einer Keramikschale 2
geeigneter Dicke bedeckt ist.
20 Das Modell 1 kann nach irgendeinem bekannten Verfahren
hergestellt sein, wie es beispielsweise bei Umguß- oder ähn-
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*5
lichen Verfahren angewendet wird. Vorzugsweise wird jedoch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine mehrteilige Form
aus Gips verwendet, die zwei Hälften aufweist und in der Teil entsprechend dünnen Abschnitten einer nicht dargestellten
Hauptform für die Schiffsschraube Hohlräume bilden. Die Abmessungen dieser Gipsform werden ausgewählt unter Berücksichtigung
der Schrumpfung des gegossenen Metalls und des Materials, das entfernt werden muß, um ein fertiges Gußstück zu
bilden.
Da eine Schiffsschraube eine Bohrung aufweisen muß, um
eine Befestigung auf einer Antriebswelle zu gestatten, ist eine derartige Bohrung in dem Modell vorgesehen, und aus
Gründen, die weiter unten ersichtlich werden, kann in der Hauptform eine Aussparung entsprechend einer Wellenbohrung
15 vorgesehen sein.
Bevor thermisch schmelzbares Material des Modells 1 in den Mittelbereich eingegossen wird, der durch die zwei Hälften
der mehrteiligen Form gebildet wird, die miteinander verbunden sind, wird in der mehrteiligen Form ein Kern 3 angeordnet,
der eine Bohrung für die Antriebswelle der Schiffsschraube festlegt und einen Flansch 4 am Boden aufweist.
Danach wird das thermisch schmelzbare Material durch Erhitzen auf 85°C verflüssigt und in die mehrteilige Form ge-
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Ab
gössen. Die Zusammensetzung des thermisch schmelzbaren Materials
wird weiter unten beschrieben. Die Eigenschaften des thermisch schmelzbaren Materials, das in die mehrteilige Form
gegossen worden ist, sind derartig, daß eine Spritzgußvorrichtung unnötig ist. Dies bedeutet nicht notwendigerweise,
daß eine Spritzgußvorrichtung im absoluten Sinne nie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird. Jedoch muß selbst
beim Gießen von vergleichsweise großen Teilen eine gegebenenfalls verwendete Spritzgußvorrichtung lediglich eine einfache
Konstruktion aufweisen.
Ein besonders bemerkenswertes Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Gießgeschwindigkeit des thermisch schmelzbaren
Materials in die Form. Als bevorzugtes thermisch schmelzbares Material gemäß der Erfindung werden Naphthalin-Systeme
verwendet. Obwohl derartige Materialien viele Vorteile aufweisen, ist herausgefunden worden, daß deren Verwendung bei
bekannten Verfahren zu Löchern in der Oberfläche und zu lokaler Porosität in dem erzeugten Modell führt. Die im Rahmen
der Erfindung unternommenen Versuche haben gezeigt, daß die Hauptursache für diese Fehler darin zu sehen ist, daß der
während des GußVorgangs erzeugte Dampf an der Wand der Form
haftet. Durch weitere Versuche hat sich ergeben, daß dies vermieden werden kann, indem die Gußgeschwindigkeit im Bereich
zwischen 0,1 kg/sek und 5 kg/sek gehalten wird. Wenn flüssiges Material in die Form mit einer Geschwindigkeit größer als
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5 kg/sek gegossen wird, treten Wirbel auf und Luft wird an der Formoberfläche eingefangen, so daß dies zu Oberflächenrauhigkeiten
bei dem fertigen Modell führt. Zusätzlich besteht die Tendenz, daß aufgebrachtes Lösungsmittel entfernt
wird, so daß die Auslösung des Modells aus der Form erschwert wird. Wenn andererseits die Gießgeschwindigkeit kleiner
ist als 0,1 kg/sek, so tritt lokale Porosität auf und, da sich das eingegossene Material rasch abkühlt, bevor neues
Material nachgegossen wird, Abstufungen oder Zonen werden in der Oberfläche des Modells erzeugt, und die geforderten
Präzisionsabmessungen werden nicht erreicht. Wenn jedoch die Gießgeschwindigkeit im Bereich zwischen 0,1 kg/sek und 5 kg/sek
gehalten wird, werden Modelle mit genauen Abmessungen und mit einer glatten fertigen Oberfläche erhalten.
Nach dem Eingießen des thermisch schmelzbaren Materials in die mehrteilige Form zur Ausbildung des Modells 1 kann
sich das Material verfestigen, und das Modell wird dann aus der Form entnommen. Das so entnommene Modell 1 enthält noch
den Kern 3.
Als thermisch schmelzbares Material für das Modell kann verwendet werden Para-Diglycol-Benzol in der Form von
Naphthalin, Polystyren-Harz oder Vinylacetat einzeln oder gemischt
und gebildet durch mindestens eine der folgenden Substanzen oder durch ein Gemisch von zwei oder mehreren der
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folgenden Substanzen, wie Naphthalin, Para-Diglycol-Benzol
oder eine Verbindung von Naphthalin-Benzol und Naphthalin. Vorzugsweise wird jedoch das Gesamtgewicht von Naphthalin
im Bereich von 0,5 % bis 10 % gehalten, wenn ein Gemisch von Naphthalin und Polystyren-Harz verwendet wird, in dem
Bereich zwischen 1 bis 5 %, wenn ein Gemisch aus Naphthalin
und einem Copolymer von Äthylenacetat verwendet wird, und im Bereich von 3 bis 10 %, falls ein Gemisch aus Naphthalin
und Polyäthylen-Harz verwendet wird.
10 Die Eigenschaften von Naphthalin und von Styronaphthalin, d.h. ein Gemisch von Naphthalin und Polystyren-Harz, sind in
Tabelle 1 aufgeführt. Zum Vergleich sind die Eigenschaften von üblichen bekannten Wachsen in Tabelle 2 aufgeführt. Durch
Vergleich der Werte dieser zwei Tabellen wird ersichtlich,
daß die Zugabe von Polystyren die Biegefestigkeit erhöht.
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Schrumpfung, Festigkeit und Expansionskoeffizient
der Styronaphthaline
der Styronaphthaline
O
CO
OO
CO
OO
Zusammen setzung |
Polystyren- Harz |
Schrumpfung (unbeschränkt) %) (für Form bildung ) |
Biegefestig keit (kg/cm2) (formbildendes Material) |
Linearer Expansions koeffizient (x 10~;j) (20-600C) |
|
Naphthalin | O | 0,23 | 6,8 | 0,57 | |
Naphthalin | 100 | 0,5 | 0,26 | 20,8 | 0,87 |
Stjrro- naphthalin 1 |
99,5 | 1,0 | 0,4 | 25,5 | 1,02 |
H £ | 99,0 | 3,0 | 0,5 | 31,0 | 1,56 |
3 | 97,0 | 5,0 | 0,5 | 34,0 | 2,71 |
•ι 4 | 95.0 | 10,0 | 0,7 | 37,4 | |
•ι 5 | 90,0 |
GO CD CO
Schrumpfung, Festigkeit und Expansionskoeffizient von repräsentativen Wachsen
O CO OO
Verbindung | Paraf fin |
Stearin | Cere sin |
Braun kohlen wachs |
Torf wachs |
Harz | andere Kompo nenten |
Schrumpfung (unbe schränkt) (%) |
Paste*» | Biege- festigk- keit 0 (kg/cm^) |
Linearer Expansions koeffizient ix 10"5) (20-400C) |
|
Wachs 1 | 50 | 50 | Form bil dung* |
0,7-0,8 | Paste** | 42-52 | ||||||
η 2 | 58 | 25 | 12 | 5 | 1,5 | 1,05 | 18-20 | Il | ||||
" 3 | 60 | 18 | 15 | 7 | 1,5 | 1,0-1,18 | 25-28 | ti | ||||
•— | 31-42 |
* Wachsfestigkeit bei Formguß
** Wachsfestigkeit beim Einspritzen als Paste mit einer Spritzgießvorrichtung
ro -j CO O
CD
cn
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Wenn das thermisch schmelzbare Modell 1 fertig ist, wird um diesem herum eine feuerfeste Keramikschale 2 durch wiederholte
Beschichtungs- und Sandspritz-Schritte hergestellt, und zwar mit einer bestimmten Anzahl, die sich aus der gewünschten
Festigkeit der Schale 2 ergibt. Beispielsweise wird das Beschichten und das Absprühen mit Sand abwechselnd sechsbis
siebenmal wiederholt, falls danach eine Schiffsschraube mit einem Durchmesser von 400 mm gegossen werden soll, und
zehn- bis zwölf mal wiederholt, falls danach eine Schiffsschraube mit einem Durchmesser von 1200 mm gegossen werden
soll. Das Modell 1 ist von der Schale 2 vollständig umschlossen mit der Ausnahme einer Öffnung 10, die bei einem
Schiffsschraubenmodell auf der dem Kern 3 gegenüberliegenden Seite des Modells angeordnet ist.
Jeder Sandstreuschritt ist vorgesehen, um die Keramikschale 2 zu verstärken, und vorzugsweise wird als Sand
trockener Sand, beispielsweise Tonerde oder schmelzbares Siliciumdioxid, verwendet, der in einen Flußbetttrog eingebracht
oder auf die Schale 2 aufgeblasen oder gegossen werden
20 kann.
Nach Vervollständigung der gewünschten Zyklenzahl für das Beschichten und das Sandstreuen wird der von dem Modell 1 abgestützte
Kern 3 mechanisch gehalten, und der Flansch 4 an der Schale 2 gehalten, um sicherzustellen, daß der Kern 3
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an seiner Stelle verbleibt, wenn das Modell 1 danach aus der Schale 2 herausgeschmolzen wird.
Nach Abschluß des letzten der oben erwähnten Zyklen werden nacheinander ein teilweiser und ein vervollständigender Ausschmelzprozeß
durchgeführt, um das Modell 1 zu entfernen und in der Schale 2 einen zentralen Hohlraum zu belassen, der der
Form der zu gießenden Schiffsschraube entspricht. Der erste der beiden Prozeßschritte wird in einem Ofen 5 für das teilweise
Ausschmelzen durchgeführt, der in Fig. 2 dargestellt ist,
auf die im folgenden Bezug genommen wird.
Über einem unteren Abschnitt des Ausschmelzofens 5 ist eine horizontal angeordnete Trennwand 6 vorgesehen, so daß
in dem untersten Teil des Ofens 5 eine Heizkammer 7 gebildet wird. Die Heizkammer 7 wird mit einem flüssigen Medium, bei-
15 spielsweise Öl, gefüllt. Ein elektrisches Heizrohr 8, dem
elektrischer Strom über eine Leitung 9 zugeführt wird, ist an einem unteren Seitenwandabschnitt des Ofens 5 befestigt und
erstreckt sich in die Kammer 7. Wenn dem Heizrohr 8 Strom zugeführt wird, wird das flüssige Medium in der Kammer 7 aufge-
20 heizt und ebenfalls die Trennwand 6.
Das Modell 1, das mit der Schale 2 beschichtet ist, ist mittels Halterungen 11 in dem Ofen 5 derart befestigt, daß
die unbeschichtete Öffnung 10 nach unten weist, so daß ge-
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schmolzenes Material des Modells 1 auf die Trennwand 6 fallen kann, auf der es eine Schicht 12 bildet. Um das Material in
dem Modell 1 aufzulösen, wird dem Ofen 5 eine geeignete Menge eines organischen Lösungsmittels in Form beispielsweise eines
Alkens oder eines Chlor-Hydrocarbons zugeführt, beispielsweise 1-1-1-Trichlor-äthan (CH3ICCt3), 1-1-2-Trichlor-äthan
CC^) oder 1-1-2-2-Tetrachlor-äthan ^
Die Eigenschaften der verschiedenen erfindungsgemäß verwendeten Lösungsmittel sind in Tabelle 3 aufgeführt.
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I | CH^rCCc, | Molekular gewicht |
Siede- pug« |
Spezifische Wärme (20C) |
Spezifisches Gewicht (40C) |
Dampf- dichte (g/4) |
Spezifisches Dampf- Gewicht druck relativ zu (mmHg) Luft |
CHCt' iCCcp | 133,41 | 74,0 | 0,255 | 1,346 | 4,69 | 4,55 : 100 | |
C £ 2C: CC t"2 | 131,39 | 87,1 | 0,227 | 1,464 | 4,45 | 4,54 ; 57,8 | |
165,83 | 121,2 | 0,205 | 1,623 | 5,13 | 5,72 14,4 I |
IS
Um zu vermeiden, daß unnötig viel Lösungsmittel erforderlich ist und um eine Verunreinigung der Atmosphärenluft zu
vermeiden, sind um dem oberen Abschnitt der Innenwand des Ofens 5 Kühlrohre 13 vorgesehen. Kühlluft oder ein anderes
Medium wird ständig durch die Rohre 13 durch äußere, nicht dargestellte bekannte Einrichtungen umgewälzt. Bei dieser
Anordnung wird der Dampf des Lösungsmittels, der zum Oberteil des Ofens 5 ansteigt, durch die Kühlrohre 13 abgekühlt und
bildet Tropfen 14, die, da gemäß Tabelle 2 das verwendete Lösungsmittel schwerer als Luft ist, an der Innenwand des
Ofens 5 ablaufen, so daß das Lösungsmittel wiedergewonnen wird.
Das thermisch schmelzbare Material des Modells 1 wird aufgrund der latenten Verdampfungswärme des Lösungsmittels geschmolzen
und außerdem durch den Dampf des Lösungsmittels gelöst. Gleichzeitig tritt der Dampf des Lösungsmittels durch
Mikroporen in der Keramikschale 2 hindurch, und diese wird aufgrund der latenten Verflüssigungswärme dieses Dampfes erhitzt.
Es ist unerwünscht, die Anordnung, bestehend aus dem Modell 1 und der Schale 2, während einer langen Zeit in dem
Ofen 5 zu belassen, nachdem die Verdampfung des Lösungsmittels begonnen hat, und nach dem Abschmelzen einer derartigen
Menge des thermisch schmelzbaren Materials für das Modell 1, daß ein Zwischenraum 3a von mehreren Millimetern zwischen
der Außenfläche des Modells 1 und der Innenfläche der Scha-
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27309Ab
le 2 gebildet wird, wird die Anordnung, bestehend aus dem
Modell 1 und der Schale 2, aus dem Abschmelzofen 5 für das erste teilweise Abschmelzen entnommen und zu einem Abschmelzofen
15 für das vollständige Ausschmelzen des Materials transportiert.
Gemäß Fig. 3 ist die Anordnung mit dem Modell und der Schale in dem Ausschmelzofen 15 durch Stützen 20 der gleichen
Konstruktion wie die Stützen 11 des Ausschmelzofens 5 gehaltert, wobei die Öffnung 10 nach unten weist; die Anordnung
wird durch Luft bei einer Temperatur von 350 bis 45O0C erwärmt,
die dem Inneren des Ofens 15 über eine oder mehrere Rohrleitungen 17 durch einen Hochdruckbrenner 16 zugeführt
wird. Diese Heißluft wird vorzugsweise in den Ofen 15 derart gerichtet, daß sie von der oder den Rohrleitungen 17 nicht
direkt auf die Anordnung mit dem Modell und der Schale bläst. Die Oberseite des Ofens 15 ist geschlossen, wobei Luft den
Ofen 15 über geeignete, nicht dargestellte Leitungen verlassen kann.
Dieser zweistufige Ausschmelzprozeß gemäß der Erfindung ist sehr vorteilhaft, insbesondere hinsichtlich der Einhaltung
der Abmessungen der Gußstücke. Obwohl das Zerbrechen der Keramikschale bei bekannten Verfahren zum Ausschmelzen des
das Modell bildenden Materials vermieden werden kann, wobei eine Anordnung,bestehend aus einem Modell und einer Schale,
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in kochendes Wasser eingetaucht wird oder wobei von Anfang an eine Anordnung, bestehend aus dem Modell und der Schale,
durch einen Luftstrom mit einer Temperatur im Bereich von 350 bis 4500C aufgeheizt wird, führt bei dem ersten Verfahrer
das Überlange Eintauchen der Anordnung zu einer Schwächung des Bindermaterials und damit zu einer Veränderung der Form,
während bei dem letzteren Verfahren es schwierig ist, den Wärmeübergang von dem Kabenteil der Schiffsschraube zu den
Schaufelspitzen oder -kanten zu steuern, und wenn das das Modell bildende Material einen großen Anteil an Polystyren,
d.h. 3 % oder mehr, enthält, können große Teile der Form für die Ausbildung der Schaufelkanten abbrechen, da das Material
sich ausdehnt, bevor es schmilzt.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden jedoch diese Probleme vermieden, da die erste Stufe des Ausschmelzvorganges
von praktisch keinerlei Ausdehnung des das Modell bildenden Materials begleitet wird, da dieser Verfahrensschritt bei
niedriger Temperatur erfolgt und kurz sein kann, da er nur erforderlich ist, um einen Zwischenraum 3a in der Größenordnung
von 0,5 bis 1,0 mm zwischen dem das Modell bildenden Material und der Innenseite der Keramikschale zu erzeugen, um
sicherzustellen, daß die thermische Ausdehnung keine nachteiligen Auewirkungen auf den nachfolgenden vollständigen Ausschmelzschritt
hat.
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Das Ausschmelzen des thermisch schmelzbaren Materials in dem Ofen 15 führt zur Bildung einer hohlen Keramikschale für
eine Form 2a. Um irgendwelches Wasser oder restliches Modellmaterial zu entfernen, das an der Innenfläche der Form 2a
noch anhaften kann, und um außerdem die Form 2a fest und stabil zu machen, wird diese für eine vorgegebene Zeit auf einer
Temperatur im Bereich zwischen 500 und 11000C in einem Heizofen
22 gehalten, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Der Ofen 22 weist Stahlwände auf, die mit feuerfestem Material 23
ausgekleidet sind, und in der Mitte der unteren Wand ist ein Gestell 24 für die Form vorgesehen, auf der die Form 2a abgestützt
wird, wobei der Nabenteil nach unten und die Bohrung nach oben weisen; die Oberseite des Gestells 24 ist flach
ausgebildet, um eine stabile Abstützung der Form 2a sicherzustellen. In dem Gestell 24 sind Düsen 27 vorgesehen, die eine
Verbindung herstellen zwischen dem Inneren des Ofens 22 und einem Hochdruckbrenner 25, der unterhalb des Gestells 24
außerhalb des Hauptkörpers des Ofens 22 vorgesehen ist und dem Gas über eine Rohrleitung 26 zugeführt wird. Bei Betrieb des
Brenners 25 wird daher die Form 2a Heißluft ausgesetzt, durch die Wasser und andere Restmaterialien vollständig entfernt
werden. Zusätzlich zum Trocknen der Form 2a dient der Ofen 22 außerdem dazu, die Form auf einer Temperatur zu halten, die
möglichst nahe der Temperatur des geschmolzenen Metalls ist, das danach eingegossen wird. Beispielsweise wird die Form 2a
in dem Ofen 22 für etwa drei Stunden gehalten, falls es er-
8098U/0S33 - 23 -
forderlich ist, die Form auf eine Temperatur in der Größenordnung von 400 bis 700°C aufzuheizen.
Danach wird die Form 2a in eine Kastengußform 28 gemäß Fig· 5 gebracht, wobei die Öffnung der Form 2a nach oben
weist und nunmehr einen Eingußkanal 10a bildet. Stahlkorn, Chromitsand, Zirconsand oder ähnlich trockenes Sandmaterial
wird um die Form 2a gepackt, wobei lediglich der Eingußkanal 10a so belassen wird, daß er über das Niveau des Sandmaterials
29 hinausreicht. Dieser vorspringende Teil wird in geeigneter Weise mit isolierendem Material 30, beispielsweise
aus Keramikfasern, umwickelt.
In dem in Fig. 5 dargestellten Zustand kann die Form 2a mit geschmolzenem Metall ausgegossen werden. Einer der Hauptvorteile
des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der, daß als Gußmetall Edelstahl verwendet werden kann. Obwohl seit kurzem
Materialien, beispielsweise Aluminiumbronze, manchmal anstelle von hochfestem Messing (HBgC-1) verwendet werden, das bisher
als Hauptmaterial zur Herstellung von Schiffsschrauben verwendet worden ist, gab es bisher keine Vorrichtungen oder Verfahren,
die die ökonomische Verwendung von Edelstahl gestatteten. Dies liegt daran, daß üblicherweise sogenannte Durchlauf
-Gußverfahren angewendet werden unter Verwendung von CO2- oder "grünen" Formen, und die mit dem Einlauf und anderen
en Faktoren zusammenhängenden Probleme macß es erforderlich,
8098U/0533 - 24 -
273094b
2 bis 3 mm zu belassen, die nach dem Gießen maschinell bearbeitet
werden. Dies ist keine erhebliche Menge bei üblichen Kupferlegierungen, die vergleichsweise billig sind und leicht
bearbeitet werden können, jedoch ist dies eine erhebliche Menge bei Edelstahl, der nur schwer maschinell bearbeitet werden
kann und der außerdem teuer ist. Dies führt dazu, daß bei bekannten Verfahren die Herstellungskosten von Schiffsschrauben
aus gegossenem Edelstahl drei- bis fünfmal höher sind als bei Verwendung von Kupferlegierungen. Mit dem er-
10 findungsgemäßen Verfahren werden jedoch, wie weiter unten
näher erläutert wird, eine außerordentlich gute Fertigung und enge Abmessungstoleranzen erreicht, selbst wenn Edelstahl zum
Gießen von Schiffsschrauben verwendet wird, und die Materialmenge, die nach dem Gießen entfernt werden muß, liegt lediglieh
in der Größenordnung von 0,3 mm. Mit anderen Worten hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß hinsichtlich
der Gesamtherstellungskosten lediglich ein geringer Unterschied besteht zwischen der Verwendung von Edelstahl und von
Kupferlegierungen zur Herstellung von Schiffsschrauben, d.h.
20 Schiffsschrauben können leicht und ökonomisch aus Edelstahl hergestellt werden, was für diesen Zweck Kupferlegierungen
weit überlegen ist.
Beispiele für geeignete Typen und Zusammensetzungen der Edelstahle zur Herstellung von Schiffsschrauben werden in
25 Tabelle 4 angegeben.
8098U/0533 - 25 -
27309Ab
Material (Code) |
C | Si | Mn | Cr | Ni | Mo | Cu | |
Nr. 1 | KSP-1 | 0,04 | 1,4 | 1,2 | 18,8 | 8,5 | 1,0 | |
Nr. 2 | KSP-2 | 0,05 | 0,8 | 0,8 | 13,0 | 4,0 | 0,7 |
Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist herausgefunden worden, daß kein Unterschied in der Gußoberfläche
besteht, unabhängig davon, ob der Einguß von unten oder von oben erfolgte, jedoch wird der Einguß von oben
bevorzugt, da er Vorteile hinsichtlich der Vorbehandlung der Formen bietet. Wenn ein Eingußbehälter verwendet wird,
ist lediglich eine geringe Menge von Schlacke od. dgl. in dem fertigen Gußstück enthalten. Hinsichtlich der Leichtigkeit
des Gußvorgangs ist es am besten, einen Gießlöffel zu verwenden, um zunächst einen Vorguß vorzunehmen und dann
einen Einguß von oben.
Nach dem Gießen können die Gußstücke abkühlen, und danach werden eventuelle Steigrohre abgeschnitten und maschinelle
Bearbeitung oder andere Fertigungsverfahren werden in
bekannter Weise vorgenommen, um die Schiffsschrauben fertigzustellen.
8098U/0533
- 26 -
-ML-
Im Gegensatz zum Mittelwert der Oberflächenrauhigkeit von 50 bis 140 ρ bei Schiffsschrauben, die in üblichen Sandformen
gegossen worden sind, ist die Oberflächenrauhigkeit von Schiffsschrauben aus 18-8-Edelstahl, die mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren gegossen worden sind, sehr gering, und zwar im Bereich zwischen 5 und 15 U. Daher ist lediglich eine geringe
maschinelle Nachbearbeitung erforderlich, und dementsprechend sind die erforderliche Zeit sowie die Kosten für
die Herstellung einer fertigen Schiffsschraube sehr viel geringer.
Beispiele für die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen guten Ergebnisse sind in Tabelle 5 aufgeführt, in
der Gußabmessungen von erfindungsgemäß gegossenen Schiffsschrauben angegeben sind.
Größe | Abmessungsgenauigkeit | 0,5 | mm |
< 25 mm | ■C - 0,2 mm | 1,0 | mm |
25 - 75 mm | * 0,15 - | 1,5 | mm |
75 - 200 mm | i 0,4 - | 2,0 | mm |
200 - 400 mm | - 0,8 - | 2,4 | mm |
400 - 600 mm | - 1,2 - | 0,4 | mm |
600 - 800 mm | i 1,8 - | ||
>800 mm | i 0,2 - | ||
8098U/0533 - 27 -
5 27309A5
Zur weiteren Darstellung der erfindungsgemäßen Vorteile vergleicht Tabelle 6 den Blattanstellwinkel einer Schiffsschraube
nach dem bekannten "Grün" (ungesinterten)-Formgußverfahren bzw. nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
8098U/0533 - 28 -
co
ο cc
CO
cn co u>
Abstand von der ]j[f^gn- | 1. Schaufel | 88.8 | 106.5 | 142.0 | 177.5 | 213.0 | 248.5 | 284.0 |
Meßbereichswinkel (°) | 2. Schaufel | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
;Radiusverhältnie (R) | 3. Schaufel | 0.25 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 |
be
kannte Bei spiele |
,Differenz zwischen
Maximum u. Minimum |
650.4 | 670.8 | 709.2 | 724.8 | 726.0 | 727.8 | 731.4 |
Nr. 1)
KSP-1 |
Mittelwert | 649.8 | 678.6 | 708.6 | 718.8 | 725.4 | 730.8 | 728.4 |
(Nr. 2)
CSP-2 |
.1 . Schaufel | 657.6 | 693.6 | 727.8 | 739.8 | 745.2 | 747.0 | 751.2 |
2. Schaufel | 7.8 | 22.8 | 19.2 | 21.0 | 19.8 | 23.1 | 22.8 | |
•3. Schaufel | 652.6 | 715.2 | 727.8 | 732.2 | 735.2 | 737.0 | ||
Differenz zwischen
Maximum u. Minimum |
628.8 | 660.0 | 682.8 | 691.2 | 687.6 | 687.6 | 690.0 | |
Mittelwert | 624.0 | 644.0 | 676.8 | 698.4 | 688.0 | 686.4 | 686.4 | |
.1. Schaufel | 627.6 | 655.2 | C81.6 | 686.4 | 679.2 | 676.8 | 681.6 | |
2. Schaufel | 4.8 | 16.0 | 6.0 | 12.0 | 9.6 | 10.6 | 8.4 | |
3. Schaufel | 626.8 | 653.1 | 680.4 | 692.0 | 686.9 | 683.6 | 687.2 | |
Differenz zwischen
Maximum u. Minimum |
631.2 | 658.2 | 687.0 | 699.6 | 706.2 | 711.6 | 700.8 | |
Mittelwert | 624.0 | 658.2 | 688.8 | 700.2 | 697.2 | 692.4 | 683.4 | |
635.4 | 669.6 | 704.4 | 712.8 | 714JU | 710.0 | 707.4 | ||
11.4 | 11.4 | 17.4 | 13.2 | 16.8 | 19.2 | 24.0 | ||
630.2 | 662.0 | 693.4 | 704.2 | 705.8 | 704.7 | 697.2 |
ο«»
CO
CO
cn
Im Idealfall sollten die Abmessungen für die ersten und die dritten Schaufeln gleich sein, jedoch treten in der
Praxis unvermeidbar einige Unterschiede in den Abmessungen oder im Winkel zwischen den Schaufeln auf. Wie sich aus der
obigen Tabelle ergibt, ist dieser Unterschied bei in bekannter Weise gegossenen Schiffsschrauben groß, während er
bei Schiffsschrauben, die erfindungsgemäß gegossen worden sind, klein ist. Dies bedeutet, daß mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren die Herstellung von Schiffsschrauben möglich wird, die mit hoher Geschwindigkeit umlaufen können, die jedoch
geringen Vibrationen ausgesetzt sind.
Im folgenden wird ein Beispiel für die Herstellung einer Schiffsschraube aus Edelstahl nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren näher beschrieben.
15 Beispiel
1. Schiffsschraubenabmessungen
Durchmesser 810 mm
Ausdehnungsverhältnis 45 %
Gewicht 15 kg
20 Anzahl der Schaufeln 3
2. Fertigungsschritte
a) Eine Gipsform wurde hergestellt unter Berücksichtigung
der Schrumpfung und des zu entfernenden Materials, um ein
8098U/0533 - 30 -
fertiges Produkt mit den gewünschten Abmessungen zu erhalten.
b) Naphthalin wurde bei einer Temperatur von 85°C geschmolzen, 1 % Polystyren wurde zugegeben und darin ge-
schmolzen, und das Gemisch wurde in die Gipsform gegossen, um ein Ausschmelzmodell zu bilden.
c) Nachdem das Modell ausgehärtet war, wurde es aus der Form genommen und konnte sich auf Raumtemperatur abkühlen.
d) Das Modell der Schiffsschraube wurde beschichtet durch Eintauchen in eine Breiaufschlemmung, bestehend aus
Siliciumdioxidpulver, das kräftig zu kolloidalem Siliciumdioxid durchmischt wurde, und im noch feuchten Zustand wurden
Siliciumdioxidkörner aufgestreut, und danach wurde die Anordnung getrocknet. Dieser Beschichtungs- und Aufstreuvorgang
wurde achtmal wiederholt, so daß auf dem Modell eine Keramikschale mit einer mittleren Dicke von 6 mm erhalten wurde.
e) Das in dieser Weise beschichtete Modell wurde während etwa 12 Stunden getrocknet und danach in ein Trichloräthylen-Dampfbad
für etwa 15 Minuten eingetaucht, um den ersten teilweisen Abschmelzvorgang zu bewirken, bei dem etwa 1 mm der
Außenfläche des Modells abgeschmolzen wurde, worauf die Anordnung, bestehend aus dem Modell und der Schale, in einen
8098U/0533 - 31 -
Heißluftofen gebracht wurde, in dem sie während etwa 30 Hinuten einem Heißluftstrom mit einer Temperatur von 35O°C ausgesetzt
wurde, um das Modellmaterial vollständig zu schmelzen und eine Schalenform zu bilden.
f) Die so hergestellte Schalenform wurde getrocknet und
während 15 Minuten in einem Heizofen mit Hochdruckbrennern gehärtet und danach auf Rotglut (etwa 6500C) aufgeheizt.
g) Die erhitzte Form wurde in trockenen Sand gepackt, und dann wurde 18-8-Edelstahl eingegossen, der in einem elektrisehen
Hochfrequenzofen geschmolzen worden ist.
h) Nach dem Guß konnte das Gußmetall sich auf Raumtemperatur abkühlen und wurde dann aus der Form entnommen.
3. Maßgenauigkeit des Gusses
An zwei Stellen wurde die Dicke jedes der mit dem oben beschriebenen
Verfahren hergestellten 20 Schiffsschrauben gemessen, und es stellte sich dabei heraus, daß die Variation
in der Dicke für die gesamte Meßreihe nicht größer war als - 0,41 mm, und die Standardabweichung betrug 0,12. Dies ist
im Gegensatz zu bekannten Sandform-Gußstücken, bei denen die Variation in der Dicke - 1,5 mm oder mehr beträgt.
8098U/0533 - 32 -
4. Überflächenrauhigkeit des Gußstücks
Die Oberflächenrauhigkeit wurde an drei Stellen bei jeder der 20 Schiffsschrauben gemessen und lag im Bereich zwischen
8 und 12 u, was wesentlich weniger ist als 50 bis 140 u, die mit bekannten Verfahren erreicht werden.
80981 A/0533 - 33 -
Claims (10)
1. Ausschmelzgußverfahren zur Herstellung eines Gußstücks, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
a) Herstellen eines thermisch schmelzbaren Modells, bestehend aus einem Material aus Naphthalin, Para-Dichlor-Benzol od. dgl. mit oder ohne Zugabe eines Polymers mit einem
Vinyl-Rest, wobei das Modell im wesentlichen dem gewünschten Gußstück entspricht,
b) Herstellen einer feuerfesten, das Modell umgebenden Hülle durch Aufbringen einer feuerfesten Breiaufschlemmung
auf dem Modell,
c) teilweises Abschmelzen des Modells zur Erzeugung eines kleinen Zwischenraums zwischen dem Modell und der feuerfesten
Hülle durch Auflösen eines Teils der Oberfläche des Modells mit Hilfe des Dampfes eines organischen Lösungsmittels,
d) vollständiges Ausschmelzen und Entfernen des Restes des Modells aus der feuerfesten Hülle durch Aufheizen, so daß
die feuerfeste Hülle einen von dem Modell vorher eingenommenen
Hohlraum aufweist, der dem Modell entspricht, so daß eine einstückige, feste Keramikform erhalten wird,
8098U/0533
- 34 -ORJGJNAL JIMSPECTED
e) Vorheizen der die Form bildenden feuerfesten Hülle innerhalb eines Ofens auf eine Temperatur in der Nähe der
Temperatur des geschmolzenen Metalls,
f) Eingießen des geschmolzenen Metalls in die geheizte
Form, um den Temperaturunterschied zwischen der Form und dem geschmolzenen Metall zu minimalisieren,
g) Verfestigen des geschmolzenen Metalls innerhalb der Form und
h) Entnehmen des verfestigten Metalls in Form des ge-10 wünschten Gußstücks aus der Form.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Verfahrensschritt b) mehrfach
wiederholt wird und darin besteht, daß das Modell in ein Bad mit der feuerfesten Aufschiemmung eingetaucht wird und das
so bedeckte Modell mit Sand besprüht wird.
3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß bei dem Verfahrensschritt c)
ein organisches Lösungsmittel, beispielsweise eine chlorierte Kohlenwasserstoffverbindung, verwendet wird, wobei die
Schmelze des Modells dadurch erreicht wird, daß dieses in Berührung mit dem Dampf des organischen Lösungsmittels kommt,
sowie unter der Wirkung der latenten Wärme des verdampften Lösungsmittels.
8098U/0S33
- 35 -
- 35 -
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Verfahrensschritt d)
in einem Ofen bei einer Temperatur zwischen 350 und 45O°C er folgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Verfahrensschritt e)
in einem Ofen bei einer Temperatur zwischen 500 und 1100°C erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymere Polystyren-Harz,
ein Copolymer des Äthylen-Vinylacetats und/oder ein Polyäthylen-Harz verwendet werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß als chlorierte Kohlenwasserstoffe
1,1,1-Trichloräthan, 1,1,2-Trichloräthan und/oder
1,1,2,2-Tetrachloräthan verwendet werden.
8. Ausschmelzgußverfahren zur Herstellung von Gußstücken,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
a) Herstellen eines thermisch schmelzbaren Modells eines
Profilteils durch Schmelzen eines thermisch schmelzbaren Ma-
8098U/0533 - 36 -
2 7 3 Ü 9 U h
terials, bestehend aus mindestens einer Verbindung der Verbindungsgruppen
Naphthalin und Para-Dichlor-aenzol, die
einzeln oder gemischt mit einem oder mehreren Copoiymeren mit einem Vinyl-Rest verv/endet werden, und Eingießen des
geschmolzenen Materials in eine Form mit einer üießgeschwindigkeit
zwischen 0,1 kg/sek und 5 kg/sek,
b) Herstellen einer feuerfesten Hülle um dem thermisch
schmelzbaren Modell durch wiederholtes Beschichten des Modells mit feuerfestem Material und nachfolgendem Aufbringen eines
10 feuerfesten Pulvers,
c) teilweises Ausschmelzen zur Bildung eines kleinen
Zwischenraums zwischen dem liodellund der Schale durch Auflösen eines Teils der Oberfläche des Modells mit Hilfe des
Dampfes eines organischen Lösungsmittels,
d) vollständiges Ausschmelzen, bei dem das Modell erhitzt wird, um es vollständig zu schmelzen und aus der Schale zu
entfernen, so daß eine einstückige, feste Keramikform erhalten
wird,
e) Vorheizen der Schalenform auf eine Temperatur in der hiähe der Temperatur des geschmolzenen Metalls für das Profilteil
und Eingießen des geschmolzenen Metalls in die Form und
f) Verfestigen des eingegossenen Metalls und nachfolgendes
Entnehmen des verfestigten Metalls aus der Form.
8098U/0533
- 37 -
2'! 3094b
9. Einstückige, feuerfeste form, dadurch g e k e η η zeichnet , daß sie nach einem der Verfahren der Ansprüche
1 bis β hergestellt ist.
8098U/0533 - 38 -
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