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Verfahren zur Herstellung von Dauerformen oder Modelleinrichtungen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Dauerformen;, wie
z. B. Kokillen für Leicht- und Schwermetallgu:ß, oder von Modelleinrichtungen, wie
Formplatten bzw. deren Urmodelle. Als besonderes Anwendungsgebiet für das Verfahren
gemäß der Erfindung wird die Herstellung von Dauerformen oder Modelleinrichtungen
für die Gießerei angegeben, jedoch beschränkt sich die Erfindung keineswegs auf
dieses Anwendungsgebiet, sondern das Verfahren gemäß der Erfindung kann in gleicher
Weise auch zur Herstellung von Preßformen zur Verformung von Blechen oder nichtmetallischen
Werkstoffen oder von sonstigen Dauerformen angewendet werden.
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Dauerformen oder Modelleinrichtungen dieser Art erfordern zu ihrer
Herstellung im allgemeinen eine spanabhebende Bearbeitung, die oft aus dem # ollen
Material heraus erfolgen muß, so daß der rbeitsaufwand für die,Herstellung solcher
Formen meist sehr groß ist. iDadurch werden die Herstellungskosten, vor allem. bei
schwierigen Formen, außerordentlich hoch, so daß eine wirtschaftliche Fertigung
mit derartigen Formen nur bei verhältnismäßig hohen .Stückzahlen der zu, formenden
Gegenstände möglich ist.
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Durch .die Erfindung wird bezweckt,. diesen Mangel zu 'beseitigen
und ein Verfahren zu schaffen, mit dessen Hilfe Dauerformen oder Modelleinrichtungen
der in. Rede stehenden Art mit einem wesentlich geringeren Arbeitsaufwand und entsprechend
geringeren Kosten hergestellt werden können. Die Erfindung geht hierbei tvon dem
in der Gießerei an sich bereits bekannten Verfahren aus, daß von einem Positiv der
gewünschten Dauerform oder
Modelleinrichtung ein Negativ 'hergestellt
wird. Bei den bekannten Verfahren dient dieses Negativ zur Herstellung weiterer
Positive.
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Demgegenüber besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß auf
diesem Negativ auf galvanischem Wege ein Metallniederschlag erzeugt wird, welcher
sodann aus denn Negativ entfernt wird.
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Die Herstellung der Negative von. dem jeweiligen Positiv kann am einfachsten
als Gipsabguß erfolgen. Dieser negative Abguß wird in bekannter Weise z. B. durch
Graphi.tauftrag auf der Oberfläche elektrisch leitend gemacht. In einem galvanischen
Bad wird. nun auf diesem so vorbereiteten Negativ ein Metallniederschlag, -z. B.
ein Kupferniederschlag, erzeugt, wobei die Stärke dieses Niederschlages nach Belieben
der Gestalt und Größe der ;gewünschten Dauerform bzw. Modelleinrichtung angepaßt
werden kann. Wenn der metallische Niederschlag die erforderliche Stärke erreicht
hat, welche z. B. 3 bis 8 mm betragen möge, wird er von. .dem Negativ abgelöst und
zeigt dann auf seiner Oberfläche die Gestalt der gewünschten Dauerform in vollkommener
Nachbildung aller Einzelheiten und ohne jede Sehwindung.
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Damit dieser Metallniederschlag den späteren Anforderungen bei der
Fertigung standhalten kann, wird er zweckmäßig auf seiner Rückseite, die durch den
galvanischen Pro.zeß rauh geblieben ist, noch entsprechend verstärkt. Hierzu können
nicht zu hoch schmelzende Metalle oder Metallegierungen, wie z. B. Hartblei, Zinklegierungen
oder Leichtmetallegierungen, verwendet werden, die auf der Rückseite des Metallniederschlages
aufgegossen werden. In vielen Fällen kann es auch genügen, flüssige oder breiige
Werkstoffe zu verwenden, welche nach einiger Zeit erhärten, wie z. B. Zement; Bleiglätte;
Steinmodellmassen, Hartgips o d. dgl. Bei Formen kleinerer Abmessungen macht das
.Aufgießen von Metallen oder Metallegierungen zur Verstärkung gar keine Schwierigkeiten.-
Bei Formen von ,.großen Abmessungen ist dies auch ohne weiteres möglich, jedoch
wird in diesem Falle zweckmäßig mit dünnem und verteiltem Gießstrahl gearbeitet.
Auf diese Weise können z. B. richtige Gesenkblöcke hergestellt werden, bei denen
nur noch die Oberfläche der aufgegossenen Masse eine Bearbeitung zur Herstellung
einer ebenen -Auflagerfläche benötigt. - -In der Zeichnung ist das Verfahren gemäß
der Erfindung an Hand von zwei einfachen Beispielen erläutert, und zwar zeigen -Fig.
z und 2 in Seitenriß ;bzw. @Grundri@ß -den alls Beispiel gewählten, herzustellenden
Gegenstand; Fig. 3 zeigt im Längsschnitt eine zur Herstellung des Gegenstandes nach
Fig. r und 2 erforderliche Kokille oder Preßform; Fig. q. bis 6 veranschaulichen
in verschiedenen Stufen die Durchführung des Verfahrens. zur Herstellung der Kokille
oder Preßform nach Fig. 3; Fig.7 zeigt in Seitenansicht eine Modellplatte zur Herstellung
von Gußformen für den Gegenstand gemäß Fig. z und 2,, und Fig. 8 bis rio veranschaulichen
in verschiedenen Stufen das Verfahren zur Herstellung der Modellplatte gemäß der
Fig. 7.
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Gemäß Fig. r und 2 der Zeichnung ist als Beispiel für den herzustellenden
Gegenstand eine einfache Platte - mit zwei seitlichen Augen gewählt worden. Um diesen
Gegenstand durch Gießen oder Pressen od. dgl. zu erzeugen, wird .z. B. eine Kokille
oder eine Preßforrn gemäß Fig.3 benötigt. Diese Dauerform ,besteht aus zwei Formhälften
a und b, deren Hohlraum der Gestalt .des fierzustell-enden Gegenstandes entspricht.
Mit c ist ein Einguß bezeichnet, während auf die Darstellung von Luftschlitzen oder
Steigern od. dgl. verzichtet ist. Eine Preßform würde entsprechend Fig. 3., jedoch
ohne Einguß, ausgebildet sein. ' Um nun eine Dauerform gemäß Fig. 3 herzustellen,
wird zunächst ein. Positiv derselben in Form von Abgüssen des herzustellenden Modells
erzeugt. Gemäß: Fig. q. ist z. B. die linke Kokillenhäl.fte a als Positivabguß:
d des Modells hergestellt. Dieses Positiv entspricht in seinen äußeren Maßen
dem gewünschten Formteil a, wobei es in :der Höhe zweckmäßigerweise etwas größer
,genommen wird. Bei. Kokillen wird der Anschnitt für den späteren Einguß in diesen
Positivabguß mit eingearbeitet.
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Von dem Positiv d wird nun in an sich, bekannter Weise gemäß Fig.
q: ein Negativ e abgegossen, z. B. als Gipsabguß. Dieses Negativ e bildet die Ausgangsform
für den galvanisch herzustellenden Niederschlag. Der Negatnvab:guß e wird nach Erhärtung
und gegebenenfalls Trocknung auf der Oberfläche seiner Innenseite elektrisch leitend
gemacht; was in bekannter Weise z. B. .durch Graphitauftrag erfolgen kann. .Sodann
wird auf dieser leitenden Innenfläche des Negativs e in einem galvanischen Bad ein
Metallniederschlag; z. B. ein Kupferniederschlag, erzeugt, welcher in Fig. 5 mit
f bezeichnet ist. Sobald dieser Metallniederschlag in dem galvanischen Bad die gewünschte
Stärke erreicht hat, welche im wesentlichen von der Größe. der gewünschten Dauerform
abhängig sein wird, so wird das. Negativ e mit dem darin befindQichen Niederschlag
f aus dem Bad genommen und der Metallniederschlag f aus dem Negativ e he-rausgelöst.
Dieser Metallniederschlag f entspricht in seiner -äußeren. Form- .der herzüstelleriden
Däuerformhäffte a. -.Der Metallniederschlag f wird nun -auf seiner Rückseite in
dem Maße ausgegossen, in welchem seine spätere Verwendung eine 'Verstärkung erfordert,
so- daß gegebenenfalls ein massiver Dauerformblock-entsteht. In Fig. 6 ist der Metallniederschlag
f' dargestellt, welcher auf seiner Rückseite mit der Verstärkungsmasse g voll ausgegossen
ist. Im allgemeinen wird es auch noch erforderlich sein, die unebene Unterseite
h dieses -Dauerformbloclzes zu 'bearbeiten. Auf diese Weise ist eine -fertige Dauerformhälfte
entstanden, welche im- Ausführungsbeispiel der Kokillenhälfte a entspricht: Für
die Herstellung der Positivabgüsse d und Negativabgüsse e können in bekannter Weise
gießbare oder knetbare Mässen,- welche erhärten, verwendet
werden,
wie z. B. Gips, Steinmodellmassen, Iunstharzmassen od. dgl. Wenn hierfür schwindungsfreie
Massen verwendet werden, so ist die fertige Dauerform maßlich vollkommen modellgetreu.
Bei Verwendung von nicht schwindungsfreien Massen muß das Maß der :Schwindung selbstverständlich
bei dem ersten Modell berücksichtigt werden.
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Entsprechend wird das Verfahren zur Herstellung von Modelleinrichtungen,,
wie Formplatten, durchgeführt. Fig. 7 zeigt als Beispiel eine Modellplatte für den
in Fig. i und : dargestellten Gegenstand. .Die Platte selbst ist mit p bezeichnet,
welche auf ihren beiden Seiten die Modellhälften g1 und 92 trägt. Zur Herstellung
beispielsweise. der linken Hälfte einer solchen Modellplatte wird zunächst ein Modell
dieser Plattenhälfte mit dem aufgesetzten halben Modell des Gegenstandes als Positiv
hergestellt. Von diesem Positiv wird gemäß Fig.. 8 ein Negativ r abgegossen, welches
als Niederschlagsform benutzt wird. Zu diesem Zweck wird das Negativ r auf seiner
Innenseite elektrisch leitend gemacht, worauf in einem galvanischen Bad auf dies-er
Innenseite der gewünschte Metallniederschlag erzeugt wird. Fig.g veranschaulicht
dieses z. B. als Gi,psabguß hergestellte Negativ r mit dem darin erzeugten Metallniederschlags
von der gewünschten Stärke. Dieser Metallniederschlag s wird sodann aus dem Negati-vr
entfernt und zweckmäßig an seiner Rückseite, wie oben erläutert, hintergossen und
eben bearbeitet. Fig. io zeigt die auf diese Weise entstandene Modellplattenhälfte,
bestehend aus dem Metallniederschlag s mit der hintergossenen Masse t und der eben
bearbeiteten Rückseite u. Die andere Hälfte der Metallplatte wird in gleicher Weise
angefertigt, worauf beide Plattenhälften miteinander verbunden werden.
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Die Herstellung anderer Dauerformen, wie z. B. Preßformen od. dgl.,
geschieht analog den vorstehend beschriebenen, so daß sich eine weitere Erläuterung
erübrigt. Die Erfindung erstreckt sich selbstverständlich nicht nur auf das beschriebene
Verfahren, sondern auch auf die auf diese Weise hergestellten Dauerformen oder Modelleinrichtungen
selbst.