DE2752037A1

DE2752037A1 - Shell moulds prodn. from heated thermoplastic particles - which are sprayed onto a pattern and then cooled to obtain the shell

Info

Publication number: DE2752037A1
Application number: DE19772752037
Authority: DE
Inventors: Eduard Dr Ing Baur
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-11-22
Filing date: 1977-11-22
Publication date: 1979-05-23

Abstract

The pattern is coated with the heated particles by painting, spraying, or similar processes and, after cooling, the particles form a thin walled shell of foil which is supported by a back-up material, esp. binder-free silica sand, and by a vacuum. the pattern may be covered by a foil(a) and the heated thermoplastic particles then sprayed onto foil(a) to form a thin shell mould(b); and the particles may be applied to only part of the foil(a). The thermoplastic particles may be 0.05-0.5 mm in size; or flakes; or short fibres, in all cases being applied by a hot air blower into which the particles can be fed via a second, cold-air blower. Provides rapid and simple mfr. of shell moulds with accurate contours.

Description

"Verfahren zum Herstellen von Gießformen""Process for the production of casting molds"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von insbesondere durch Unterdruck stahilisierten, hohlen Gießformen aus rieselfähiger, binderfreier Hinterfüllmasse mit einem die formgehende Oberfläche der Gießform abdeckenden, auf das Modell durch Streichen, Ssritzen oder dergl. aufgebrachten, die Formkonturen wiedergebenden Überzug.The invention relates to a method for producing in particular Hollow casting molds made of free-flowing, binder-free casting molds, stabilized by negative pressure Backfill compound with a covering the mold surface of the casting mold the model by painting, scratching or the like. Applied the shape contours reproducing coating.

Es ist bekannt, geteilte hohle Cleßformen aus binderfreiem rieselfähigem Hinterfüllstoff und einem die formqehende oberflache der Gießform abdeckenden und ihre Konturen wiedergebenden Überzug dadurch herzustellen, daß zunächst mit Hilfe des Vakuum- Ziehverfahrens eine erwflrvnte Kunststoffolie eine der Kontur durch Gießmodells entsprechende Formgebung erhält.It is known to split hollow cleft molds made of binder-free, free-flowing Back filler and a covering the mold surface of the casting mold and to produce their contours reproducing coating that initially with the help of the vacuum drawing process, a plastic film mentioned above is used for one of the contours Casting model receives appropriate shaping.

nanach wird binderfreie rieselfMhiger Hinterfüsand an die auf die Modellplatte aufgesetzte Formkastenhälfte eingefisllt, wobei die Formkastenhälfte mit Einrichtungen zur Erzeugung eines unterdrucks in der Cießform versehen ist. Obwohl die so hergestellten Gußformen mit einer Kunststoffolie zu glatten Gußstfcken führen und auch unter der Einwirkung der Litze der metallischen Schmelze eine Bindung mit dem Hinterfüllsand geben, hat diese Arbeitsweise viele Nachteile, die ihre AnwendungsmAgllchkeiten erheblich einschrankt und die praktische Durchführarkeit erschwert. So geschieht es oft, daß die Kunststoffolie bei ihrem Tiefziehen oder ihrer Verformung am Modell reißt. Ein Riß in der Kunststoffolie ffihrt dazu, daß nach Entfernung des Modells unter der Einwirkung des Vakuums der Vakuumraum nicht gesichert ist und das Vakuum somit ganz oder teilweise aufgehoben wird. Sofern dickere Folien verwendet werden, die an örtlichen Stellen des Modells hei ihrem Tiefziehen eine Minderung der Wanddicke ergeben, dann führt diese an örtlichen Stellen sehr dünne Folien dazu, daß sie unter der Einwirkung der Gießschmelze eine nicht ausreichende Verfestigung des Hinterfüllstoffes irn Folienhereich gibt.After that, binder-free, free-flowing backfoot sand is applied to the Model plate attached molding box half filled in, with the Mold box half with devices for generating a negative pressure in the mold is provided. Although the molds produced in this way are covered with a plastic film smooth castings lead and also under the action of the braid of the metallic To give the melt a bond with the backfill sand, this method of working has many Disadvantages, which considerably limit their possibilities of use and the practical Implementation made difficult. So it often happens that the plastic film in their Deep drawing or their deformation on the model tears. A crack in the plastic film leads to the fact that after removal of the model under the effect of the vacuum the Vacuum space is not secured and the vacuum is completely or partially canceled will. If thicker foils are used, apply to the local parts of the model result in a reduction in wall thickness when deep-drawing, then this leads to local Make very thin foils so that they under the action of the casting melt a there is insufficient solidification of the backfill material in the film area.

Um eine tiefgezogene Kunststoffolie zu ersetzen, wurde auch schon vorgeschlagen, eine Kunststoffschale durch Aufspritzen von flüssigem oder pulvrigem Kunststoff auf ein modell zu erhalten. Das Aufspritzen von flüssigem Kunststoff erfordert Lösungsmittel, die auf den Formstoff einen schädlichen Einfluß ausüben und insbesondere eine längere Zeit zur Verdunstung und somit Erhärtung des Kunststoffes brauchen. Auch pulvriger in einer Lösung befindlicher Kunststoff, wobei die Lösung zugleich Eindemittel fr die Kunststoffpartikel ist, hat auf den hinterfüllten Formstoff schNdliche Einflüsse und hedarf zur Bildung der Kunststoffschale einer lMngeren Zeit.In order to replace a deep-drawn plastic film, it was already proposed a plastic shell by spraying liquid or powdery Plastic on to get a model. The splash of liquid Plastic requires solvents, which have a detrimental effect on the molding material exercise and especially a longer time for evaporation and thus hardening of the Need plastic. Also powdery plastic in a solution, whereby the solution is also a bonding agent for the plastic particles, has on the backfilled Mold material harmful influences and must be used to form the plastic shell Longer time.

Es wurde auch bereits vorgeschlagen, daß vor dem Einellen der Hinterfüllmasse auf dem Dauermodell ein Überzug aus körnigen, kleinteiligen, mit kalt- oder warmhMrtenden Bindewitteln vermischten Stoffteilchen aufgebracht wird, die die Oberfläche des Formhohlraumes bilden und nach dem Einfallen der Hinterfflllmasse erhärten. Diese Maßnahme, auf die Folie eine Schicht aus körnigen, kleinteiligen, mit Bindemitteln versehenen Stoffen, aufzubauen, die erst nach dem Einfüllen der Hinterfüllmasse erhärtet, ist ebenfalls mit Nachteilen verbunden.It has also been suggested that before setting the backfill On the permanent model, a coating of granular, small-sized parts with cold or warm ends Binding agents mixed particles of material is applied, which the surface of the Form the mold cavity and harden after the backfill material has fallen in. These Measure to the film a layer of granular, small-sized, with binders provided substances to build up only after filling in the backfill compound hardened, is also associated with disadvantages.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, C.ießformen der vorbeschriebenen Art mit einfachen Mitteln sehr schnell und sicher herzustellen und variabel zu gestalten, daß sie vielfachen wechselnden Anforderungen gerecht wird.The invention is based on the task of C.ießformen the above-described Art can be produced very quickly and safely with simple means and designed variably, that it meets multiple changing requirements.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird hei einem Verfahren der vorbeschriebenen Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß auf das modell erhitzte Teilchen aus thermoplastischem Kunststoff aufgebracht werden, die bei ihrer Erkaltung eine dilnnwandige Schale oder eine Folie bilden.To solve this problem, a method of the method described above Art proposed according to the invention that on the model heated particles of thermoplastic Plastic are applied, which when they cool down a thin-walled shell or form a film.

Durch die erfi.ndungsgemäße Lösung wird erreicht, daB sehr schnell und sicher auf dem Modell eine dnnwandige Schale oder eine Folie aufgebracht wird, weil die unmittelbar vor dem Aufbringen oder wShrend des Aufbringens erhitzten Kunststoffteilchen schnell erkalten, so daß in einer sehr geringen Zeit nach dem Aufbringen ein binderfreier Ilinterfllstoff, insbesondere Quarzsand, aufgebracht werden kann. Die erfindungsgemäße Lösung gestattet, sehr gut kontrollierbar Stoffschichten unterschiedlicher Dicke und auch geringer Dicken aufzubauen. Die erhitzten Kunststoffpartikel, die bei spielsweise unter Druck aufgebracht werden, verteilen sich sehr gleichmMnig an der oberfläche des Modells, wobei sie mit ihrem Puftreffen mit den bereits am MO' dell anliegenden Partikelchen sofort eine Bindung ein gehen, weil die erhitzten Oberflächen der Kunststoffpartikel einander verschmelzen oder verkleben und so miteinander verbunden werden.The solution according to the invention achieves that very quickly and a thin-walled shell or foil is securely applied to the model, because the plastic particles heated immediately before application or during application cool quickly, so that in a very short time after application a binder-free Ilinterflstoff, especially quartz sand, can be applied. The inventive Solution allows very well controllable layers of fabric of different thicknesses and also to build up smaller thicknesses. The heated plastic particles that are used in example are applied under pressure, are distributed very evenly on the surface of the model, with their puft meeting with those already attached to the MO 'dell Particles bond immediately because of the heated surfaces of the plastic particles merge or stick together and are thus connected to one another.

Die erfindungsgemäße Lösung ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit der Maßgabe, angewendet, daß die erhitzten Kunststoffteilchen auf eine am Modell bereits anliegende Folie aus Kunststoff aufgebracht werden.The solution according to the invention is particularly advantageous in conjunction with the proviso that the heated plastic particles are applied to one on the model already attached plastic film can be applied.

So ergibt die tiefgezogene oder dergl. verformte Kunststoffolie eine sehr glatte Oberfläche am gegossenen GußstlSck. Die erhitzten Kunststoffpartikelchen, die sich mit der vorhandenen Folie verbinden, geben die Möglichkeit, insbesondere an.örtlichen Stellen die Kunststoffolie so zu verstärken, daß sie den Beanspruchungen gewachsen ist. So wird eine VersfMrkung durch Auftragen der Kunststoffpirtikeln dort vorgenommen, wo die am Modell verformte Kunststofffolie bei ihrem Tiefziehen oder dergleichen eine Dickenvenninderung erhalten hat. Auch wird eine Verstärkung durch aufgebrachte Kunststoffpartikelchen dort erreicht, wo eine dNrmwsndige Kunststoffolie sich schlecht ausformen,lSßt, d.h. beim Abheben des Modells von der Kunststoffolie infolge ihrer Flexibilität leicht verwirft und. auch sofern beim Abheben des Modells die binderfreie Hinterfüllmasse unter Vakuum gesetzt ist.The deep-drawn or similarly deformed plastic film thus results in a very smooth surface on the cast piece. The heated plastic particles which combine with the existing film, give the opportunity, in particular To reinforce the plastic film at local points so that it can withstand the stresses has grown. So a stain is made by applying the plastic particles made where the plastic film deformed on the model was deep-drawn or the like has received a reduction in thickness. Also becomes a reinforcement reached by applied plastic particles where a thick plastic film can be badly shaped, i.e. when the model is lifted from the plastic film easily discarded due to their flexibility and. also provided when lifting the model the binder-free backfill compound is placed under vacuum.

Nach der Erfindung erfolgt dort ein zusatzliche VerstSrkung durch erhitzte aufgebrachte Kunststoffpartikeichen, bei denen eine besondere Beanspruchung, beispielsweise durch den einlaufenden Gießstrahl, vorhanden ist und somit an solchen Stellen eine verstärkte Wanddicke der Kunststoffolie erstreckt wird, damit an hochbeanspruchten Stellen eine stärkere Bindung des Kunststoffes mit dem binderfreien Formstoff und somit eine stärkere Krustenhildung erreicht wird.According to the invention, there is an additional reinforcement there heated plastic particle ponds, which are subject to special stress, for example by the incoming pouring stream, is present and thus a reinforced wall thickness of the plastic film extends at such points is, so that a stronger bond of the plastic in highly stressed areas with the binder-free molding material and thus a stronger crust formation is achieved.

Es gehört auch zur Erfindung, daß allgemein die verformte Kunststoffolie durch eine nach der Verformung aufgehrachte Kunststoffbeschichtung verstärkt wird, insbesondere an örtlichen Stellen. So kann die Verstrkung der Kunststoffolie auch durch in Lösung befindlichem Kunststoff oder mit Klebstoffen versehenen Kunstctoffpartikeln erfolgen.It is also part of the invention that generally the deformed plastic film is reinforced by a plastic coating applied after deformation, especially at local locations. So can the reinforcement of the plastic film too due to plastic in solution or plastic particles provided with adhesives take place.

Die Kunststoffpartikel sind vorteilhaft kleine Partikel aus Festkunststoff. Es können aber auch kleine Partikel aus Schaumkunststoff seins Die KUnststoffteilchen haben vorteilhaft eine Partikelgröße von 0,05 bis 0,5 mm.The plastic particles are advantageously small particles made of solid plastic. But it can also be small particles of foam plastic. The plastic particles advantageously have a particle size of 0.05 to 0.5 mm.

Unter thermoplastischen Kunststoffteilchen werden insbesondere die Polymere des Styrols, Propylens oder Xthylens verstanden.Under thermoplastic plastic particles are in particular the Understood polymers of styrene, propylene or ethylene.

Besonders vorteilhaft bestehen die Kunststoffteilchen aus kleinen BlS.ttchen, weil diese an ihren OberflSchen schnell erhitzhar sind. Auch können sie aus Fäden kurzer Lunge bestehen, weil diese sich am Modell oder an der am Modell anliegenden Folie gut und sicher rerbinden.It is particularly advantageous if the plastic particles consist of small ones BlS.ttchen, because the surface of these heats up quickly. Also can they consist of threads of short lungs, because these are attached to the model or to the one on the model Tie off the attached film well and securely.

Die Kunststoffpartikel werden in weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung in einem erhitzten Luftstrom auf das Modell oder auf die an dem Modell bereits anliegende Folie aufgebracht, wobei eine gewisse Vorerwärmung der Kunststoffpartikel stattfinden kann, bevor sie in dem erhitzten Luftstrom an ihrer nherfl8che plastisch und somit binde- oder klfflhig werden. Durch eine Vorerwaârmung der Kunststoffpartikel, bevor diese in dem heißen Luftstrom zu einer klebefähigen PlastizitMt erhitzt dem Modell zugetragen werden, läßt sich das sichere Aufbringen und Verbinden vereinfachen.The plastic particles are used in a further embodiment according to the invention in a heated air stream on the model or on the one already applied to the model Foil applied, with a certain preheating of the plastic particles take place before they can be plasticized and thus in the heated air stream on their closer surface become binding or clingable. By preheating the plastic particles before This heats the model in the hot air flow to an adhesive plasticity are added, the secure application and connection can be simplified.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders vorteilhaft gekennzeichnet durch die Merkmale, daß in einer baulichen Einheit ein Heißluftstrom und ein Kaltluftstrom kombiniert sind, wobei in den Kaltluftstrom die Kunststoffpartikel zu dem Heißluftstrom geführt mit diesem gemischt auf das Modell aufgebracht sind.A device according to the invention is characterized particularly advantageously by the features that a hot air flow and a cold air flow in one structural unit are combined, the plastic particles in the cold air flow to the hot air flow led mixed with this are applied to the model.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielhaft dargestellt.The invention is shown by way of example in the drawing.

Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Modell mit dem Aufbringen thermoplastischer erhitzter Kunststoffpartikel, Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Modell mit einer am modellanliegenden Kunststoffolie und einer darauf nachträglich außen aufgebrachten Beschichtung aus Kunststoff.They show: FIG. 1 a cross section through a model with the application thermoplastic heated plastic particles, FIG. 2 shows a cross section through a Model with a plastic film attached to the model and one on top of it externally applied coating made of plastic.

Fig. 2a eine größere Darstellung der am Modell anliegenden Kunststoff- Folienschicht und daran anliegender Kunststoff-Partikel-Schicht. 2a shows a larger representation of the plastic material lying on the model Foil layer and adjacent plastic particle layer.

Fig. 3 Fertige Gießform im Schnitt Fig. 4 Tm Prinzip eine Vorrichtung zum Erhitzen und Auftragen der Kunststoffpartikel. Fig. 3 Finished casting mold in section. Fig. 4 The principle of a device for heating and applying the plastic particles.

Fig. 1 zeigt ein modell 10, insbesondere aus Metall, es kann auch aus holz oder Kunststoff bestehen. Auf seine oberflache ist vorteilhaft ein Trennmittel aufgetragen, insbesondere ein Filikon-Trennmittel. Die Oberfläche des Modells wird beschichtet mit einer Lage 11, aufgebaut aus erhitzten thermoplastischen Kunststoffpartikeln lla, lib usw., die durch eine Heißluftdüse 12 aufgetragen werden.Fig. 1 shows a model 10, in particular made of metal, it can also made of wood or plastic. A release agent is advantageous on its surface applied, in particular a filicon release agent. The surface of the model will coated with a layer 11 made up of heated thermoplastic Plastic particles lla, lib, etc., which are applied through a hot air nozzle 12.

Fig. 2 zeigt, daß an dem Modell eine erste Folienschicht 15 anliegt und auf dieser Kunststoffolienschicht 13 die Kunststoffpartikelschicht 11 aufgebaut wird.FIG. 2 shows that a first film layer 15 rests on the model and the plastic particle layer 11 is built up on this plastic film layer 13 will.

Fig. 5 zeigt eine fertige Gießform, bestehend aus dem Oberkasten 14 und dem Unterkasten 15. Ersichtlich sind die Kunststoffolienlagen 13, erhalten durch die an sich bekannte Verformung einer Kunststoffolie an einem Modell und die außen daran angebrachte Schicht aus thermoplastischen Kunststoffpartikeln 11.5 shows a finished casting mold, consisting of the upper box 14 and the lower box 15. The plastic film layers 13 obtained by can be seen the known deformation of a plastic film on a model and the outside layer of thermoplastic plastic particles 11 attached to it.

Fig. 4 zeigt schematisch die Heißluftdtlse 12 mit dem Gebläse 16, das Über einen Ansaugstutzen 17 Luft ansaugt.Fig. 4 shows schematically the hot air nozzle 12 with the fan 16, which sucks in air via an intake port 17.

Diese wird innerhalb der DÜse 12 durch elektrische Widerstandsdrähte 18 hoch erhitzt, beispielsweise auf eine Temperatur von 1500 bis 2500 C. In einem Behälter 19 sind Kunststoffpartikel vorhanden. An diesem Behälter ist ein Gebläse 20 vorhanden, das Über die Leitung 21 Luft ansaugt und diese Luft zusammen mit den Kunststoffpartikeln in den Heißluftstrahl der DÜse 12 einbringt. Die Zuführung der Partikel in den Heißluttstrom kann auch innerhalb der Dilse 12 erfolgen. Zugleich ist es möglich, die Gebläse 16 und 20 durch ein einziges Gebläse mit entsprechenden Abzweigungen zu ersetzen. Zugleich kann auch die Druckluft von einem im Betrieb vorhandenen Druckluftsystem entnommen werden.This is inside the nozzle 12 by electrical resistance wires 18 highly heated, for example to a temperature of 1500 to 2500 C. In one Container 19 are plastic particles. There is a fan on this container 20 available, which sucks in air via line 21 and this air together with the Brings plastic particles into the hot air jet of the nozzle 12. The feeding of the Particles in the hot air flow can also occur within the dilute 12. Simultaneously it is possible to use the fans 16 and 20 by a single fan with corresponding To replace branches. At the same time, the compressed air can also be supplied by one in operation existing compressed air system.

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Claims

Claims: 1. Method of manufacturing, in particular by Vacuum stabilized, hollow casting molds made from free-flowing, binder-free backfill mass with a covering the shaping surface of the casting mold, on the model Brushing, spraying or the like applied coating reproducing the shape contours, a d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that particles heated on the model made of thermoplastic material are applied, which when cooled down a Form a thin-walled shell or foil.

2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i e h n e t, that the heated plastic particles on a film attached to the model be applied.

;. Method according to Claim 2, d a d u r c h g e k e n n -e e i c h n e t that the heated plastic particles only affect parts of the areas that cover the model Ground the foil applied.

4 '. Method according to claim 1 and one or more of the claims 2 bis), d u r c h g e k e n n n n z e i c h -t! e t that the particles have a particle size from 0.05 to 0.5 mm.

5. The method according to claim 1 and one or more of the claims 2 to 4, that is, that the parts are made of plastic are lamellar.

6. The method according to claim 1 and one or more of the claims 2 to 5, d u r c h e k e n n n z e i c h -n e t that the particles at lower Length are thread-like.

7. The method according to claim 1 and one or more of the claims 2 to 6, that is, the plastic particles can be applied to the model in a heated air stream.

8. Device for performing the method according to the claims 1 to 7, given by a hot air blower (12), the plastic particle and with its hot air jet the heated perticles (lla, body) on the Model (10) are applied.

9. Apparatus according to claim 8, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that in one structural unit a hot air nozzle (12) and a cold air nozzle (22) are combined, whether in the cold air flow the plastic particles to the hot air flow out and are applied with this on the model.