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  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1979000223A1
    申请号:PCT/CH1978/000031
    申请日:1978-10-19
    公开日:1979-05-03
    发明作者:A Ehrensperger；E Ehrensperger
    申请人:A Ehrensperger；E Ehrensperger；
    IPC主号:C08G18-00
    专利说明:
    [0001] Verfahren zur Herstellung von Modellen und Formeinrichtungen
    [0002] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel¬ lung von Modellen und von dauernden Formeinrichtungen mit einem Material auf Basis Phenolharz/Polyisocyanat, worin die Giesslinge in einer sehr kurzen Aushärtungszeit erhalten werden können. Die Erfindung betrifft vor allem die Her¬ stellung von Modellen, Kernbüchsen sowie Formplatten, wie diese von Modellschreinereien hergestellt werden. Im weitern ist das Material zur Herstellung von Spritzguss¬ formen und Spritzgussstücken, Lehren und anderen Fertigungs¬ mitteln gedacht. Ebenso können Giesskörper mit dielektri¬ schen Eigenschaften von glasfaserverstärkten Pressungen hergestellt werden.
    [0003] Da für diese Mischungen aus Harz und Füllstoff
    [0004] ein guter Absatz sowohl für Bastler als auch für Spiel¬ zeuge zur Selberherstellung vorauszusehen ist (Klein¬ packung) , soll diese Ausführung einen anderen Namen er¬ halten: "Hobbyschnellharz Turgi 77".
    [0005] Beim neuen Verfahren werden zwar die gleichen Binder verwendet, wie diese von der Firma Ashland zur Her¬ stellung von Kernen und Giessformen eingesetzt werden. Dieses Verfahren ist im Schweizer Patent 478 609 be¬ schrieben, und es gelangt beinahe ausschliesslich in Giessereien zur Anwendung. Das nach dem neuen Verfahren hergestellte Universalschnellharz "Turgi 77" ist dem von der Firma Ashland entwickelten Coldbox- und Pep-Set-Ver- fahren sowohl in der Zielsetzung als auch in der Her¬ stellung und Verarbeitung diametral entgegengesetzt. So¬ wohl beim Coldbox- als auch beim Pep-Set-Verfahren wird mit einer sich trocken anfühlenden Sandharzmischung gear¬ beitet, mit dem Ziel, eine Form oder einen Kern zu erhal¬ ten, der wohl genügend Festigkeit für einen Abguss aufweist der jedoch nach dem Giessen einen möglichst leichten Zer¬ fall haben muss. Dies wird in der Regel durch Beimischung von je 0,4 bis ca. 1 % Gewichtsteile der beiden Harzkom¬ ponenten zum Sand erreicht. Nach dem Giessenwerden sowohl die Kerne als auch die Formen in der Regel zerstört,um die Gusstücke freizulegen. Mit dem neuen Universalschnellharz will man Giesslinge für Modellschreinereien usw. mit ge¬ nügender Festigkeit erreichen, damit diese immer wieder gebraucht werden können. Im Gegensatz zum Ashlandverfahren wird man die beiden Harzkomponenten nicht in den Sand ein¬ geben, sondern das Verfahren läuft genau umgekehrt. Man nimmt also die beiden Harzkomponenten und mischt ganz be¬ liebige Füllstoffe zu, um die jeweils gewünschten Eigen¬ schaften des Fertigproduktes zu erhalten. Dabei werden auch die beigefügten Mengen an Füllstoff dem jeweiligen Ver¬ wendungszweck oder der Gestalt des Giesslings angepasst. Es können auch ohne weiteres mehrere Komponenten von Füllstoffen zugleich beigemischt werden. Bei dünnwan¬ digen Modellen wird man logischerweise das flüssige Harz etwas dünnflüssiger halten als bei dickwandigen und massiven Stücken. Im Unterschied zum Ashlandverfahren wird meistens mit Harzmischungen, die noch gut fliessbar sind, gearbeitet, d.h. sie werden also im flüssigen Zu¬ stand eingefüllt, während bei der Kernherstellung mit Coldbox und Pep-Set ein trockener Sand verwendet wird. Als Beschleuniger wird bevorzugt eine Pyridinverbindung eingesetzt, und zwar folgendermassen:
    [0006] Ein Mindestanteil der Pyridinverbindung wird vorteilhaft schon vom Lieferwerk in die Komponente A ein¬ gemischt. Da sowohl die Topfzeit als auch die Aushärtungs¬ zeit stark von der Te -peratur der Harze abhängig sind und ebenso von der Umgebungstemperatur beeinflusst werden, muss der Pyridinzusatz den jeweiligen vorherrschen¬ den Temperaturen angepasst werden. Das bedeutet, dass der Zusatz des Beschleunigers von 0,05 bis 0,3 % schwanken kann. Bei einer Temperatur von 15-20 arbeitet man jetzt mit einem Zusatz von 0,3 % bezogen auf den Teil A. Dieser Zusatz gewährleistet auch eine Aushärtung des Kunstharzes für den Fall, dass bei der Mischung eine zusätzliche Pyri- dinzugabe vergessen wird. In der Regel werden jedoch kürzere Härtezeiten gewünscht, was man wiederum je nach Wunsch und den gegebenen Formen mit Leichtigkeit dem je¬ weiligen Stück anpassen kann. Im weitern besteht eine Variationsmöglichkeit der Topf- und Aushärtezeit darin, dass man entweder vom Teil A oder dann vom Teil B mehr als 50 % beimischt. Füllstoffe
    [0007] Als Füllstoffe können irgendwelche Materialien verwendet werden. Beispiele dafür sind: Gips, Schiefer¬ mehl, Kugellagerstaub, Metallpulver, Aluminiumschrot, Sand, Blähton, Glasfasern, Glasschnitzel, Holzmehl, Holz, Asbestfasern, Textilfasern, Kohlenstaub, Glimmerpulver, Tonerde usw. Auch kann die Oberfläche für dekorative Zwecke mit Metallstaub angereichert werden, z.B. mit Bronce-Messing-Zinn.
    [0008] Mischungsverhältnisse/Versuche, die Stücke zu ver¬ messingen. (Galvanisch spritzen, aufdampfen sind im Gange)
    [0009] Eine bevorzugte Binderzusammensetzung ent¬ hält etwa 50 % Teil A und etwa 50 % Teil B. Im Gegen¬ satz zu vielen anderen Bindermischungen muss in diesem Fall das Mischungsverhältnis nicht absolut genau sein. Eine weite Streuung ist möglich; wenn beispielsweise das Mischungsverhältnis statt 50 zu 50, 40 zu 60 oder 60 zu 40 beträgt, so ist der Erfolg immer noch gewähr¬ leistet; während bei der Form- und Kernherstellung nach dem Patent Ashland für Giessereizwecke der Sand die Haupt¬ komponente darstellt und Harz lediglich in kleineren Mengen beigegeben wird, ist beim neuen Universalschnellharz in der Regel der Anteil an Phenolharz und Polyisocyanat vor¬ herrschend, d.h. es liegen Konzentrationen von 10-100 % vom Harzgemisch vor, während der Füllstoff beigemischt wird, um ganz spezifische Eigenschaften, wie höheres oder kleineres Gewicht oder bessere dielektrische Eigen¬ schaffen oder sonstige physikalische Werte, zu erhalten oder auch nur um Material zu sparen.
    [0010] Das erfindungsge ässe Verfahren besitzt z.B. die folgenden grossen Vorteile:
    [0011] 1) kurze Aushärtungszeit
    [0012] 2 ) Einfachheit des Verfahrens
    [0013] 3) Herstellung von schwundlosen Modellen
    [0014] Es kann deshalb bequem in den folgenden Gebieten ange¬ wandt werden: - in Modellschreinereien - zur Herstellung von Modellen
    [0015] - zur Herstellung von Kernbüchsen
    [0016] - zur Herstellung von Lehren und anderen Fertigungs¬ mitteln
    [0017] - zur Herstellung von Spritzgussformen und Sprit_guss- stücken
    [0018] - zur Herstellung
    dielektrischen Giesskörpern (Isolatoren)
    [0019] - zum Eingiessen von elektrischen Apparaten
    [0020] - zur Herstellung von Glasfaserlaminaten aller Art
    [0021] - zum Kopieren, Vervielfältigen
    [0022] - zum Reparieren
    [0023] - u.a.
    [0024] Der Umgang mit diesem Harz ist derart ein¬ fach, dass es ohne weiteresauch für Hobbybastler, sowie für die Herstellung von Spielzeugen ohne weiteres ge¬ braucht werden kann, wobei schon kleinere Kinder damit um¬ gehen können und ihre Spielsachen, Tierchen usw. selber anfertigen können. Infolge der kurzen Aushärtungszeit der Giesslinge können beispielsweise an einem Arbeitstag viele Modelle mit einem einzigen Negativ hergestellt werden, da es durchaus möglich ist, schon innert einiger Minuten Modelle zu entformen. Das preisgünstige Material, die einfache Arbeitsweise als auch die kurze, je nach Bedarf einstellbare Topfzeit sowie die kurze Aushärte¬ zeit ermöglichen es zum Beispiel, anstelle von Cliche- formplatten ganze Formplatten mit demselben Modell zu belegen.
    [0025] Die Herstellung von Negativen sowie Positiven von Modellen, ebenso wie von Formplatten, kann wie unten ausgeführt erfolgen. Man legt ein Modell auf eine entsprechende Unterlage, sei diese aus Gips, Sand oder Plexiglas usw. Ein Holzmodell sollte z.B. am besten ver¬ siegelt sein. Wie üblich, wird dann das Modell- sowie die
    [0026] OMPI Unterlage und der entsprechende Rahmen, in welchem das Negativ hergestellt werden soll, mit einer Wachsschicht überzogen. Darauf kann das Material eingegossen werden. Ein vorheriges Einpinseln einer Oberflächenschicht wie z.B. bei anderen Kunstharzen ist dabei nicht nötig. .Ebenso kann bei der Verwendung als Negativ zur Herstellung von Modellen auf eine Laminieruϊig weitgehend verzichtet werden, ebenso bei den nachher zu fertigenden Modellen. Je nach den Anforderungen kann in dem gegossenen Negativ nach 20 bis 30 Minuten bereits das erste Positiv gegossen werden. Als grosses Plus kann noch vermerkt werden, dass das Ma¬ terial gegenüber Konkurrenzprodukten praktisch schwundfrei ist.
    [0027] Ebenso können von Einfachkernbüchsen, wie sie in der Regel von. Kunden angeliefert werden, schon bei einer Bestellung von einigen hundert Stück sehr vorteil¬ haft Mehrfachkernbüchsen für die Schiessautomaten herge¬ stellt werden.
    [0028] Insbesondere können mit diesem Verfahren auch Spritzgussformen für die Herstellung von thermoplastischen Spritzgussstücken erhalten werden. Je nach Verwendungszweck kann dieses Material auch zugleich für das Spritzguss- §^ selber verwendet werden, d.h. dasselbe Material wird sowohl für die Herstellung der Spritzgussform als auch für das Spritzgussstück selber verwendet. Die Anwendung dieses Materials für Spritzgussformen als auch für Spritzguss¬ stücke ist für die Herstellung von Prototypen, Null¬ serien oder Kleinserien gedacht. Der Vorteil dieses Her¬ stellungsverfahrens liegt eindeutig darin, dass eventuelle Korrekturen oder Umkonstruktionen ohne grosse Kosten vorge¬ nommen werden können.
    [0029] Die Einfachheit der Ausführung des erfindungs- gemässen Verfahrens kann durch die beiden folgenden Tat¬ sachen gezeigt werden: 1) Um zu verhindern, dass einmal eine Binder¬ mischung überhaupt nicht aushärtet, bedingt durch eine Nachlässigkeit, wird eine Minimalmenge des Beschleunigers schon vom Lieferwerk eingemischt.
    [0030] 2 ) Um allfällige Fehlmischungen zu vermeiden, ist der eine Teil blau eingefäάt, während der anderE eil mit einer gelben Farbe eingefärbt wurde. Dadurch erreicht man, dass man auf Grund der Farbe schon feststellen kann, ob ein Fehler vorliegt, d.h. sollte eine Mischung nur blau aussehen, dann fehlt ganz eindeutig der gelbe Teil, denn das Endresultat muss gezwungenermassen grün sein. Anhand der Färbung kann man auch den Verlauf der Aus¬ härtung optisch verfolgen, da bei beginnender Härtung die Farbe von einem dunkelgrünen in einen hellgrünen Farbton wechselt.
    [0031] Dieses Phenolharz ist derart einfach in der Bindermischung zu verarbeiten, dass man ohne weiteres auf eine Waage verzichten und nur mit Messbechern ar¬ beiten kann. Im weitern ist es möglich, durch eine Vor¬ mischung ganz einfach von jedem Teil so viel zuzusetzen, dass eine grüne Farbe entsteht. Damit ist dann eine Aus¬ härtung schon gewährleistet.
    [0032] Eine einwandfreie Mischung lässt sich her¬ stellen, indem man das Phenolharz und das Polyisocynanat mittels einer Bohrmaschine unter Zuführung des ge¬ wünschten Füllstoffes miteinander vermischt. Aber auch darauf kann man gut verzichten, denn es lässt sich auch eine einwandfreie Mischung durch einfaches Umrühren von Hand mittels eines Holzstäbchehs herstellen, wobei jedoch zu beachten ist, dass man die Topfzeit nicht schon beim Rühren überschreitet. Beispiel
    [0033] In unserer Giesserei wurden Formen für etwa 200 kleine Gussteile hergestellt. Leider war die Kern¬ büchse aber nicht sofort greifbar. Anstelle dieselbe zu suchen, wurde zuerst eine neue Kernbüchse hergestellt. Da die Kernseelen vorhanden waren, dauerte die Arbeit für eine neue Kernbüchse mit neuen kleinen Kernen ca. J2 Stunde mit einem Materialaufwand von ca. Fr. 10.—. Nach dem Giessen der Kernbüchse wurde dieselbe 40 Minuten später bereits auf der Kernschiessmaschine verwendet, und 2 Stunden später waren die Stücke abgegossen. Dieses Bei¬ spiel zeigt in eindrücklieher Weise die Geschwindig¬ keit dieses Verfahrens.
    [0034] 1 . -
    权利要求:
    Claims - 9 -P a t e n t a n s p r ü c h e
    1. Verfahren zur Herstellung von Modellen und dauernden Formungseinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass man eine flüssige Bindungsmittelzusammensetzung aus Phenolharz und Polyisocyanat mit einem Füllstoff ver¬ mischt und mit einem Beschleuniger in Kontakt bringt.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass als Beschleuniger eine Pyridinverbindung eingesetzt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Füllstoff Gips, Schiefermehl, Kugellagerstaub, Sand, Metallpulver, Aluminiumschrot, Quarzsand, Blähton, Glasfasern, Holz verwendet wird.
    4. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Herstellung von Kernbüchsen, Formplatten und Mo¬ dellen.
    5. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Herstellung von Spritzgussformen und Spritzguss- stücken.
    6. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Herstellung von Lehren und anderen Fertigungs¬ mitteln.
    7. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur' Herstellung von dielektrischen Giesskörpern.
    8. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 in der Modellschreinerei
    9. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Herstellung von glasfaserverstärkten Pressungen.
    类似技术:
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1979-05-03| AK| Designated states|Designated state(s): BR DE GB JP SE SU US |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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