DE2343063A1

DE2343063A1 - Casting mould mfr. using thin walled thermoplastics dish - embedded in loose sand and heated to form crust

Info

Publication number: DE2343063A1
Application number: DE19732343063
Authority: DE
Inventors: Eduard Dr Ing Baur
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-08-25
Filing date: 1973-08-25
Publication date: 1975-03-06

Abstract

Casting mould is made by embedding a dish-shaped, thin walled thermoplastics body in a moulding mass and then pouring metal into the mould cavity. Before pouring the metal, the plastics is heated until it binds to the mould material and forms a crust. Pref. the heat is derived from that used in forming the thermoplastics; the heated body is surrounded by loose sand, free from binder, or other binder-free moulding material, which is heated; the heated sand may contain particles of thermoplastics, e.g. foam plastics meal added to the moulding material, partic. near the dish-shaped plastics model. No appts. for producing press. difference is required.

Description

Köln, den 24. August 1973Cologne, August 24, 1973

PatentanmeldungPatent application

des Herrnof the Lord

Dr.-Ing. Eduard BaurDr.-Ing. Eduard Baur

5256 Waldbruch, Post Hommerich5256 Waldbruch, Post Hommerich

Verfahren zum Herstellen von GießformenProcess for making casting molds

Es wurde bereits vorgeschlagen, Gießformen aus dünnwandigen Schalen aus Kunststoff, insbesondere aus tiefgezogenen Kunststoffolien herzustellen, die mit einem bindemittelfreien Sand umgeben werden. Ausgehend von diesem Grundvorschlag gehen weitere Vorschläge dahin, daß vor oder während des Einrormens des Modells in der Formmasse in das Innere des Modells ein* Stoff oder Medium eingebracht wird, das dem durch die Formmasse von außen auf das Modell einwirkenden Druck entgegenwirkt. Um den Druckunterschied zu erhalten, wurde auch vorgeschlagen, einen bindemittelfreien jb'ormstoff unter Vakuum zu setzen. Die Erzeugung von Druckunterscnieden in der Gießform erfordert einen nohen apparativen Aufwand und kann wahrend aes Gießens zu Schwierigkeiten rühren.It has already been proposed to make casting molds from thin-walled Shells made of plastic, in particular made of deep-drawn plastic films, with a sand that is free of binding agents be surrounded. On the basis of this basic proposal, further proposals are that before or during the initialization of the model in the molding compound, a substance or medium is introduced into the interior of the model, which the molding compound counteracts external pressure acting on the model. To get the pressure difference, it has also been suggested to put a binder-free molding material under vacuum. The creation of pressure differences in the mold requires no equipment and can be used during aes pouring to stir trouble.

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üs wurae aucn bereits bei einem verrahren zum Herstellen von üießformen und Kernen unter Verwendung eines unter Wcu-mewirkung veroindenden tnermoplastischen Binders vorgeschlagen, daß der Formsand erhitzt,wobei vor oder nach dem Erhitzen diesem ein thermoplastischer Binder zugegeben und die damit bindefähig gewordene heiße Formmasse auf ein kaltes Modell aufgebracht wird. Diese Lösung hat bisher in der Praxis keine Anwendung finden können.üs wurae also already with a verrahren for the production of Molds and cores using a toilet-water effect Veroindenden thermoplastic binder suggested that the The molding sand is heated, with a thermoplastic binder being added to it before or after the heating, making it bindable become hot molding compound is applied to a cold model. This solution has so far not been used in practice can find.

Die vorliegende Erfindung geht von der Aufgabe aus, das Verfahren zum Herstellen von Gießformen unter Verwendung von schalenförmigen, dünnwandigen Körpern aus thermoplastischem Kunststoff so zu gestalten, daß ohne Anwendung von Druckunterschieden mit dem damit notwendigem apparativen Aufwand in solche Schalen gegessen v/erden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Herstellen von Gießformen durch Einbetten eines schalenförmigen, dünnwandigen Körpers aus thermoplastischem Kunststoff in eine Formmasse und nachfolgendem Eingießen des Metalls in den Pormhohlraum erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß vor dem Eingfeßen des Metalls in den Formhohlraum der thermoplastische Kunststoff so weit erhitzt wird, daß er mit dem Formstoff eine Bindung eingeht und eine Kruste bildet.The present invention is based on the object, the method for producing casting molds using shell-shaped, thin-walled bodies made of thermoplastic material so that without the use of pressure differences can be eaten in such bowls with the necessary equipment. To solve this problem is in a method of making casting molds by embedding a shell-shaped, thin-walled body made of thermoplastic material in a molding compound and subsequent pouring of the metal in the Pormhohlraum proposed according to the invention that before pouring the metal into the mold cavity the thermoplastic material is heated so far that it forms a bond with the molding material and forms a crust.

Der erfindungsgemäße Vorschlag führt dazu, daß vor dem Einwirken der Gießschmelze der schalenförmige thermoplastischeThe proposal according to the invention leads to the fact that before the action of the casting melt, the shell-shaped thermoplastic

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Kunststoff in ein Bindemittel umgewandelt wird, so daß er in Verbindung mit dem Formstoff eine Kruste ausreichender Festigkeit bildet. Diese Kruste ist dann vorteilhaft eingebettet in weiteren, vorzugsweise bindemxttelfreien Formsand, insbesondere Quarzsand. Die Kruste ist so stark, daß sie dem Druck des aufliegenden Formsandes oder dergl. Hinterfüllstoffes widersteht. Plastic is converted into a binder, so that it forms a crust of sufficient strength in connection with the molding material forms. This crust is then advantageously embedded in further, preferably binder-free molding sand, in particular Quartz sand. The crust is so strong that it withstands the pressure of the molding sand or the like.

In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß im unmittelbaren Anschluß an die Formgebung des schalenförmigen Körpers aus thermoplastischem Kunststoff die bei dessen Formgebung vorhandene Erhitzung benutzt wird, diesen mit dem Formstoff in eine Birüxng zu bringen. Dadurch läßt sich vielfach eine zusätzliche Erhitzung der thermoplastischen Kunststoffschale zum Zwecke der Bindung mit dem umliegenden Formstoff, insbesondere bindemittelfreien Quarzsand, erübrigen. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, den schalenförmigen Körper aus thermoplastischem Kunststoff mit einem erhitzten, bindemxttelfreien Formstoff zu umgeben. Die Hitze des Formstoffes weicht dann den schalenförmigen Körper so weit auf, daß er mit den Formstoffpartikeln, insbesondere aus Quarzsand, eine Bindung eingeht und eine Kruste bildet.In a further embodiment according to the invention it is proposed that immediately following the shaping of the shell-shaped Body made of thermoplastic material during its shaping existing heating is used to bring this with the molding material in a Birüxng. This often allows an additional Heating of the thermoplastic plastic shell for the purpose of bonding with the surrounding molding material, in particular binder-free Quartz sand, unnecessary. It is also within the scope of the invention, the shell-shaped body made of thermoplastic To surround plastic with a heated, binder-free molding material. The heat of the molding material then gives way to the shell-shaped Body so far that it enters into a bond with the molding material particles, in particular made of quartz sand, and forms a crust.

In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß der erhitzte bindemittelfreie Formstoff auf den schalenförmigen Körper aus Kunststoff unter einem Druck, beispielsweise nach Art einer Spritzpistole, aufgebracht wird, so daß.sich die Formstoff-In a further embodiment according to the invention, it is proposed that the heated, binder-free molding material be applied to the shell-shaped Body made of plastic is applied under pressure, for example in the manner of a spray gun, so that the molding material

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partikel in die Oberfläche der Schale aus thermoplastischer Kunststoffolie einbetten. Der anzuwendende Druck wird dabei vorteilhaft so bemessen, daß die Fcrmstoffpartikel an der Außenfläche des schalenförmigen Körpers eingebettet werden, die Innenfläche des schalenförmigen Körpers jedoch unbeschädigt und somit glatt bleibt. Dadurch werden Gußstücke mit hoher Oberflächenglätte erhalten.embed particles in the surface of the shell made of thermoplastic plastic film. The pressure to be applied is thereby advantageously dimensioned so that the Fcrmstoffpartikel are embedded on the outer surface of the shell-shaped body, however, the inner surface of the bowl-shaped body remains undamaged and therefore smooth. This makes castings obtained with high surface smoothness.

In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß der schalenförmige Körper mit einem erhitzten Forrastoff, insbesondere ^uarzsand umgeben wird, der zugleich Partikel aus thermoplastischem Kunststoff aufweist. Hier erfolgt nicht lediglich eine Bindung der einzelnen Formstoffkörper, insbesondere Quarzkörner, mit der Schale aus thermoplastischem Kunststoff, sondern zusätzlich geben die dem Sand zugegebenen thermoplastischen Kunststoffpartikel eine weitere schnelle und sichere Bindung mit dem schalenförmigen Kunststoffkörper und zugleich mit den Quarzkörpern. Dadurch lassen sich ausgehend von einem Modell aus schalenförmigem dünnwandigen Kunststoff Gießformen beliebiger Dicke aufbauen. Zugleich können mit dieser Methode großflächige Modelle erhalten werden.In a further embodiment according to the invention, it is proposed that the shell-shaped body with a heated Forrastoff, in particular ^ uarzsand is surrounded, which at the same time has particles made of thermoplastic material. Here takes place not just a bond between the individual molded material bodies, in particular quartz grains, with the thermoplastic shell Plastic, but additionally give the thermoplastic plastic particles added to the sand a further rapid and secure bond with the bowl-shaped plastic body and at the same time with the quartz body. This allows starting from a model made of bowl-shaped thin-walled plastic Build casting molds of any thickness. At the same time you can large-area models can be obtained with this method.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorschlag beim Herstellen von Gießformen durch Einbetten eines schalenförmigen dünnwandigen Körpers aus thermoplastischen Kunststoff in eine Formmasse und nachfolgendem Eingießen des Metalls in den FormhohlraumAnother proposal according to the invention when producing casting molds by embedding a shell-shaped thin-walled one Body made of thermoplastic material in a molding compound and subsequent pouring of the metal into the mold cavity

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besteht darin, daß dem Formstoff, insbesondere lediglich im nahen Bereich des schalenförmigen Modells, Partikel aus thermoplastischem Kunststoff zugegeben v/erden, die unter dem Einfluß der von der Gießschmelze ausgehenden Erhitzung eine Bindung des Sandes ergeben. Der Vorschlag,, die Bindung des Formstoffes durch die Schmelzhitze zu erhalten, ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit der an sich bekannten Maßgabe, bei Anwendung einer Kunststoffolie aus thermoplastischem Kunststoff den umgebenden bindemittelfreien Formsand unter Vakuum zu setzen. Die Hitze der Gießschmelze, die zu einem Reißen des Kunststoffes führen kann, wird dann genutzt zur Verbindung des die Kunststoffhülle umgebenden Formstoffgemisches aus Sand und thermoplastischem Kunststoffpartikeln. Der vorerwähnte Vorschlag ermöglicht auch auf die Anwendung von Druckuntersohieden, entweder Erzeugung eines Überdruckes in dem Gießformhohlraum oder eines Unterdruckes in dem Formstoff, zu verzichten, so daß damit der attraktive Aufwand entfällt.is that the molding material, in particular only in near area of the bowl-shaped model, particles out thermoplastic material added v / ground under the influence of the heating emanating from the casting melt result in a binding of the sand. The proposal, the bond to obtain the molding material by the melt heat is particularly advantageous in connection with the known per se Condition when using a plastic film made of thermoplastic Plastic to put the surrounding binder-free molding sand under vacuum. The heat of the casting melt which can lead to the plastic tearing, is then used to connect the one surrounding the plastic casing Molding mixture of sand and thermoplastic plastic particles. The aforementioned proposal also enables the application of pressure differences to either create one Overpressure in the mold cavity or a negative pressure in the molding material, to do without, so that the attractive No effort is required.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert. Sie beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausbildungsformen, vielmehr sind weitere, im Rahmen der Erfindung liegende Abwandlungen möglich. Es zeigen:The invention is shown in the drawings on the basis of some exemplary embodiments explained in more detail. It is not limited to the forms of training shown, rather there are more, Variations within the scope of the invention are possible. Show it:

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Fig, 1 im vertikalen Schnitt schematisch das Hersteilen eines Formhohlraumes aus einer tiefgezogenen Folie aus thermoplastischem Kunststoff,Fig, 1 in vertical section schematically the manufacturing a mold cavity made of a thermoformed film made of thermoplastic material,

Fig₀ 2 schematisch das Umgeben der Kunststoffolie mit Formstoff, Fig. 3 schematisch und im Schnitt eine Gießform,Figure 2 schematically ₀ surrounding the plastic sheet with mold material, Fig. 3 schematically and in section a mold,

Fig, 4 schematisch und im Schnitt eine Gießform mit dem Vakuumverfahren4 shows, schematically and in section, a casting mold using the vacuum process

Nach Fig. 1 wird über die Tiefziehform 10 die Kunststoffolie 11 gezogen. Zum Tiefziehen wird entweder in an sich bekannter Weise die Folie 11 erhitzt oder aber das Formmodell 10 wird erhitzt. Auf den nach Fig. 2 tiefgezogenen und bei der Formgebung erhitzten schalenförmigen Körper 1j> wird eine Formstoffschicht 14 aufgebracht und awar vorzugsweise unter Druck durch eine Blasdüse 15-- Vorteilhaft findet Quarzsand Anwendung. Der Quarzsand verbindet sich mit dem erhitzten schalenförmigen Körper aus thermoplastischen Kunststoff und geht somit eine Bindung ein, so daß eine Kruste gebildet wird. Durch den aufgewendeten Druck graben sich die Formstoffpartikel in die Oberfläche des schalenförmigen Körpers ein und bilden eine Kurste. Es ist dabei vorteilhaft, den Druck so zu bemessen, daß keine Beschädigung der Innenfläche des schalenförmigen Körpers stattfindet. Um die Bindung zu erhöhen, wird vorgeschlagen, den Quarzsand in erhitztem Zustand auf das schalenförmige Modell zu bringen. Es bildet sich dabei die in Fig.According to FIG. 1, the plastic film is over the deep-drawing mold 10 11 drawn. For deep drawing, either is known per se Way the film 11 is heated or the mold model 10 is heated. On the deep-drawn according to FIG. 2 and in the shaping heated bowl-shaped body 1j> a molding material layer 14 is applied and awar preferably under pressure through a blower nozzle 15 - quartz sand is advantageously used. The quartz sand combines with the heated bowl-shaped Body made of thermoplastic plastic and thus enters into a bond, so that a crust is formed. Through the expended The molding material particles dig into the pressure Surface of the cupped body and form a course. It is advantageous to measure the pressure in such a way that that there is no damage to the inner surface of the cup-shaped body. To increase the bond it is suggested to bring the quartz sand in a heated state onto the bowl-shaped model. The form shown in Fig.

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dargestellte Kruste.depicted crust.

Um Schalen beliebiger Dicke zu erreichen, wird weiterhin vorgeschlagen, daß dem aus der Düse 15 austretenden erhitzten Quarzsand bzw. dergl. Formstoff Partikel aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Schaumkunststoff, zugegeben werden.In order to achieve shells of any thickness, it is further proposed that that the exiting from the nozzle 15 heated quartz sand or the like. Mold material particles made of thermoplastic Plastic, in particular foam plastic, are added.

Aus Fig«, 2 ist verständlich, daß bei Anwendung erhitzten Formsandes auf den schalenförmigen Körper aus thermoplastischen Kunststoff dieser schalenförmiger Körper selbst auch kalt sein kann und somit bereits, wie aus Fig. J hervorgeht, in einem Formkasten 16 angeordnet sein kann. Dabei kann, wie gestrichelt dargestellt, der schalenförmige Körper 13 aus thermoplastischen Kunststoff durch ein Modell, das zugleich auch das Formmodell zur Formgebung des schalenförmxgen Körpers nach dem Tiefziehverfahren sein kann, unterstützt sein. Notwendig ist dies in vielen Fällen jedoch nichts bei großflächigen schalenförmigen Körpern jedoch vielfach zu empfehlen.From Fig «, 2 it can be understood that when using heated molding sand on the shell-shaped body made of thermoplastic material, this shell-shaped body itself is also cold can be and thus already, as can be seen from Fig. J, in a molding box 16 can be arranged. Here, as shown in dashed lines, the shell-shaped body 13 made of thermoplastic Plastic through a model, which is also the shape model for shaping the shell-shaped body after the deep drawing process can be supported. In many cases, however, this is not necessary for large areas Shell-shaped bodies, however, are often recommended.

Fig. 4 zeigt den Vorschlag, daß das schalenförmige Modell 1j5 aus thermoplastischen Kunststoff, das den Hohlraum 10 begrenzt, mit einem Formstoff umgeben ist, der vorteilhaft lediglich in nahen Bereichen des Modells 1J mit Zusätzen an thermoplastischen Kunststoffpartikeln versehen ist, damit die durch den Einguß 18Fig. 4 shows the proposal that the shell-shaped model 1j5 made of thermoplastic material, which delimits the cavity 10, is surrounded with a molding material that is advantageously only in near areas of the model 1J with additions of thermoplastic Plastic particles is provided so that the through the sprue 18

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einfließende Giefischmelze mit ihrer Hitze die thermoplastischen Kunststoffpartikel mit den QuarzSandkörnern zur Bindung bringt» Diese Lösung ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit der Maßgabe, daß., wie an sich bekannt, der Formstoff 19, der den schalenförmigen .Körper IJ umgibt, über eine Leitung 20 unter Vakuum gesetzt; wird. Sofern nämiich durch einen dünnwandigen schalenförmigen Körper 1J ein Reißen der Folie 13 stattfindet, ist dies schadlos, weil die thermoplastischen Partikel unter dem Einfluß der Hitze schmelzen, den Quarzsand zur Bindung
bringen und somit Risse in der Folie oder dem schalenförmigen Körper 1j5 unwirksam machen.inflowing foundry melt brings the thermoplastic plastic particles with the quartz sand grains to bond with its heat »This solution is particularly advantageous in connection with the proviso that, as known per se, the molding material 19, which surrounds the shell-shaped body IJ, via a line 20 put under vacuum; will. If the film 13 tears through a thin-walled, shell-shaped body 1J, this is harmless because the thermoplastic particles melt under the influence of the heat, the quartz sand for bonding
bring and thus make cracks in the film or the shell-shaped body 1j5 ineffective.

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Claims

1. Method of making casting molds by embedding a shell-shaped, thin-walled body made of thermoplastic material in a molding compound and subsequent pouring of the Metal in the mold cavity, characterized in that before pouring the metal into the mold cavity the thermoplastic material is heated to the extent that that it forms a bond with the molding material, and a crust forms.

2. The method according to claim 1, characterized in that immediately following the shaping of the shell-shaped body made of thermoplastic material, the heating present in the shaping of the shell-shaped body is used to bring it into a bond with the surrounding molding material _o

3. The method according to claim 1, characterized in that that the heated bowl-shaped body made of thermoplastic with a binder-free loose land is surrounded.

4. The method according to claim 1, characterized in that that the bowl-shaped body made of thermo-

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plastic plastic with a heated., binder-free Molding material is surrounded,

5, method according to claim 1, d a d u raw characterized -3a3 the sehalenförnige body with a heated Sand is surrounded by, at the same time, particles of thermoplastic Plastic «

6 * method lashing "forming foundry molds by embedding a bowl-shaped, thin-walled body of thermoplastic synthetic · material in a molding compound and subsequent pouring of the model in the mold cavity <iad u rehgeke η η i ze net, since 3 the Formet off, iii -sosoor-dere only, in the area of the shawl-shaped model made of thermoplastic material, particles of thermoplastic material, especially foam plastic powder, are added, which result in a bond of the molding material under the influence of the heat emanating from the casting melt.

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