Projekt

Erweiterung des arbeitsplatz- und umweltfreundlichen Wasserglasformverfahrens zur Form- und Kernherstellung in Gießereien (Teil 1)

Metallverarbeitung
Branche: Fertigung / produzierende Unternehmen

Grundlagenuntersuchungen an Wasserglas-Binderlösungen, die durch Modifikatoren optimiert waren, ergaben, dass durch ihr Aushärten mittels Kohlendioxid oder Essigsäure bereits wesentliche Anforderungen an den Formstoff bezüglich Anfangsfestigkeit, Formstoffzerfall, Emissionsverhalten beim Aushärten und Regenerierbarkeit von Altformstoffen erfüllt werden können.

Wasserglasgebundener Formstoff ist wegen seiner niedrigen Kosten und guten Umweltverträglichkeit zur Form- und Kernherstellung von Grauguss-, Leicht- und Schwermetallgussteilen geeignet. Bei herkömmlichen Binderlösungen auf der Basis von Natrium- bzw. Kaliumanionen und einer Aushärtung durch Kohlendioxidbegasung oder Essigsäure waren bisher allerdings Nachteile wie ungenügende Anfangsfestigkeiten und eine schlechte Regenerierbarkeit des Altformstoffes verbunden.

Vor diesem Hintergrund wurden im hier beschriebenen Projekt handelsübliche sowie durch Modifikatoren optimierte Wasserglas-Binderlösungen mit organischen Härtern verglichen und einer umfassenden gießereitechnischen Bewertung unterzogen. Ziel der Untersuchungen war es, Binderlösungen mit erhöhten Primärfestigkeiten, einem verbesserten Formstoffzerfall beim Ausschlagen der fertigen Gussteile sowie einer verbesserten Formstoffwiederverwertung zu entwickeln.

Ergebnisse:

  • Modifizierte Binderlösungen erzielten im Vergleich zu herkömmlichen Wasserglaslösungen um bis zu 150% höhere Festigkeiten hinsichtlich der Druck-, Biege- und Zugbeanspruchung.
  • Die Zerfallsneigung von Formstoffen auf Basis modifizierter Binderlösungen konnte um bis zu 400% verbessert werden. Bei vollständiger Formstoffwiederverwertung und Kohlendioxidhärtung wurde eine Festigkeit von ca. 80% gegenüber Neusand erzielt.
  • Tongebundene Formstoffe mit maximal 10%igem Altsandanteil hatten keine negativen Auswirkungen auf das Umlaufverhalten.
  • Gaschromatische Untersuchungen zu Schadstoffverbindungen ergaben keine bzw. keine kritischen maximalen Arbeitsplatzkonzentrationen in den untersuchten Binderlösungen.

 

Bezugsquelle:

Der Abschlussbericht zum Vorhaben kann unter der Signatur
F 95 B 2307 ausgeliehen werden bei der
Technischen Informationsbibliothek (TIB) Hannover
Welfengarten 1B
30167 Hannover

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