DE10312782B4 - Water-soluble salt cores and process for producing water-soluble salt cores - Google Patents

Water-soluble salt cores and process for producing water-soluble salt cores Download PDF

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Abstract

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.Water-soluble salt cores, by condensing water-soluble Salting under pressure and then Are made sintered, characterized in that they have a Proportion of 0.5 to 15 wt .-% of a porosity-generating additive such as Sugar, wheat semolina or Oat bran or a combination of at least two of these substances contain.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft wasserlösliche Salzkerne und Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher Salzkerne.The The present invention relates to water-soluble salt cores and processes for producing water-soluble Salt cores.

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 Belastbarkeit 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 vor. 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 Patentoffenlegung 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.Such Salt cores for Foundry purposes, which are washed out after the casting of parts, have long been known as well as attempts to add them by adding additives optimize. It was found in DE-C-14 83 641 that an addition of up to 10% borax, magnesium oxide or talcum loading capacity of salt cores of NaCl and / or KCl improved. DE-C-19 24 991 hits to further increase the compressive and flexural strength before the addition of water glass. Also For example, other salts have been suggested, such as an alkaline one Metal Halide in US Pat. No. 3,356,129. There have been recent attempts the surface of Salt cores as possible smooth and non-porous, as through the use of ceramic additives as in PCT WO 98/00251 or similar of Alumina in Japanese Patent Laid-Open No. 60118350. So can smooth surfaces with a RZ <40 be achieved. From DE-A-19 34 787 it is known for Salt cores next to water glass a resin binder from furan or To use phenolic resins. This resin binder will go through before pouring Heating carbonized.

Es hat sich aber herausgestellt, dass es 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' eingeschlossen wird und ein Luftpolster bildet, das nicht mehr entweichen kann, wie dies in den 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.However, it has been found that with very smooth surfaces when circulating the salt core 1 through the melt 2 to binding problems due to the formation of an oxide wedge 3 that comes from the overturning melt 2 ' is enclosed and forms a cushion of air that can not escape, as in the 1 and 2 is shown. One tries to counteract this by a very complicated process by avoiding cold runs by casting under inert gas and consuming cleaning of the melt.

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.task The present invention is the problems described by the emergence of a Oxydkeils and thus the complex manufacturing process to avoid and a salt core with a controlled adjustable porosity which does not lead to a loss of strength.

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.These The object is achieved with the features mentioned in claim 1. advantageous versions and further developments of the invention and in particular a method according to the invention are in the further claims includes.

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.According to the invention, water-soluble salt cores, by condensing water-soluble Salting under pressure and then Are made sintered, characterized in that they have a Proportion of 0.5 to 15 wt .-% of a porosity-generating additive such as Sugar, wheat semolina or Oat bran or a combination of at least two of these substances contain.

Bei Verwendung von Zucker weist dieser vorzugsweise eine Korngröße von 0,2 bis 1,6 mm auf.at Use of sugar, this preferably has a grain size of 0.2 up to 1.6 mm.

Die erfindungsgemäßen wasserlöslichen Salzkerne können weiter einen Anteil von jeweils 0 bis 10% weiterer bekannter Zusätze wie Borax, Magnesium, Graphit und/oder Talkum enthalten.The water-soluble salt cores according to the invention can in each case a share of 0 to 10% of further known additives such as Borax, magnesium, graphite and / or talc.

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 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.
An inventive method for producing water-soluble salt cores is characterized by the steps:
  • Mixing water-soluble salts such as NaCl or KCl in a proportion of 0.5 to 15% by weight of a porosity-generating 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 borax, Magnesium, graphite or talcum in a mixing drum,
  • - filling the mixture into a mold,
  • Pressing the mixture in the mold with a pressure of between 1,500 and 2,500 KN / cm 2 ,
  • Sintering the pressed salt core at a temperature of 500 to 740 ° C for 1.5 to 2.5 hours,
  • - Remove the salt core and cool down.

Das Ergebnis ist ein Salzkern 1, bei dem wie in den 3, und 4 gezeigt, die aufsteigende Schmelze 12 keinen Luftkeil erzeugt, sondern vorhandene Luft 13 in die Poren 11' des porösen Salzkerns 11 verdrängt.The result is a salt core 1 in which like in the 3 , and 4 shown the rising melt 12 no air wedge generated, but existing air 13 in the pores 11 ' of the porous salt core 11 repressed.

Claims (7)

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.Water-soluble salt cores produced by compacting water-soluble salts under pressure and subsequent sintering, characterized in that they contain from 0.5 to 15% by weight of a porosity-generating additive such as sugar, wheat semolina or oat bran or a combination of at least two contain these substances. Wasserlöslicher Salzkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zucker eine Korngröße von 0,2 bis 1,6 mm aufweist.water-soluble Salt core according to claim 1, characterized in that the sugar a grain size of 0.2 up to 1.6 mm. Wasserlösliche Salzkerne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Anteil von > 0 bis 10 Gew.-% Borax enthalten.water-soluble Salt cores according to claim 1 or 2, characterized in that they a share of> 0 contain up to 10 wt .-% borax. Wasserlösliche Salzkerne nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Anteil von > 0 bis 10 Gew.-% Magnesium enthalten.water-soluble Salt cores according to claim 1, 2 or 3, characterized in that they account for> 0 contain up to 10 wt .-% magnesium. Wasserlösliche Salzkerne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Anteil von > 0 bis 10 Gew.-% Graphit enthalten.water-soluble Salt cores according to one of the claims 1 to 4, characterized in that they contain a proportion of> 0 to 10 wt .-% graphite contain. Wasserlösliche Salzkerne nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Anteil von > 0 bis 10 Gew.-% Talkum enthalten.water-soluble Salt cores according to one of the claims 1 to 5, characterized in that they contain a proportion of> 0 to 10 wt .-% talc contain. 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.Process for the preparation of water-soluble salt cores according to one of Claims 1 to 6, characterized by the steps of: mixing water-soluble salts in a proportion of 2 to 10% by weight of sugar, wheat semolina, oat bran or a combination of at least two of these substances and in each case 0 to 10 % Borax, magnesium, graphite or talc in a mixing drum, - filling the mixture into a mold, - pressing the mixture in the mold with a pressure of between 1,500 and 2,500 KN / cm 2 , - sintering of the pressed salt core at a Temperature of 500 to 740 ° C for 1.5 to 2.5 hours, - Removing the salt core and cooling.
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