Form- und Kernüberzugsstoffe

„Schwärzen  Schlichten  Formsprühen“

Verschiedene Begriffe und Tätigkeiten, auch historisch gewachsen, werden für Form- und Kernüberzugsstoffe im Gießereialltag verwendet: Schlichte, Schwärze und Formtrennstoffe.
Darunter wird allgemein wärmebeständiger, feuerfester Stoff verstanden, der in flüssiger oder pastöser Form zur Herstellung eines dünnen Überzuges auf den Formwänden oder Kernen verwendet wird.

 

Woher kommt die Vielfalt der Begriffe?

  • Die Schwärze ist ein graphit- oder kohlenstoffhaltige Überzugsstoff. Auch bezeichnet als: Formschwärze, Kernschwärze, Kokillenschwärze 
  • Die Schlichte hat entsprechend der eingesetzten feuerfesten Grundstoffe wie Zirkon oder Magnesit unterschiedliche Farben von fast weiß bis dunkelrot und braun; der Begriff „schlichten“ ist der meist verwendete Begriff bei der Sandformherstellung.
  • Die Formtrennstoffe werden im Druckgussbereich wie auch im Kokillengussbereich eingesetzt und auf die Formoberfläche gesprüht. Sie sind flüssig oder pulverförmig. 

 

Form- und Kernüberzugsstoffe haben unterschiedliche Aufgaben

  1. Wärmeisolierung: Der Überzug soll den Wärmeaustausch zwischen Schmelze und Gießform verlangsamen, besonders wenn der Formstoff oder Formenwerkstoff eine relativ hohe Wärmeleitfähigkeit hat und daher einen Abschreckeffekt ausübt.
  2. Glättung der Oberfläche: Der Überzug soll die Oberflächenrauheit der Formen und Kerne vermindern und damit zur Erzielung glatter Gussflächen beitragen. Dazu gehört auch die Verhinderung des Eindringens (Penetration) von flüssigem Metall in poröse Formoberflächen.
  3. Trennung: In diesem Falle besteht die Hauptaufgabe eines Überzuges darin, ein Ankleben des Metalls an der Formwand zu verhindern und eine sichere Trennung des Gussstücks von der Formwand beim Ausleeren der Form zu gewährleisten. 
  4. Trennstoffe für Druckguss dienen vor allem zur Verhinderung des Anschweißens oder Klebens des flüssigen Metalls an der Formwand, darüber hinaus aber auch zur Verbesserung des Metallflusses sowie zur Schmierung der Auswerferstifte und der beweglichen Formteile, (Formsprühen)
  5. Abriebbeständigkeit: Spezielle Schlichten haben die Aufgabe, die Abriebbeständigkeit des Formstoffes zu verbessern und Auswaschungen oder Erosionsangriffe durch die Gießströmung zu vermeiden.
  6. Verhindern von unerwünschten chemischen und thermischen Reaktionen zwischen Formstoff und Metall. Die sich im Formstoff bildenden Gase, die zu Reaktionen mit dem flüssigen Metall in der Form führen können, sollen abgebunden beziehungsweise gesperrt werden. 

 

Woraus bestehen Form- und Kernüberzugsstoffe?

  • aus feuerfesten Grundstoffen wie Zirkonsilikat, Korund, Magnesit, Chromit, Grafit, Kaolinit
  • aus Trägerflüssigkeiten wie Wasser, Ethanol, Iso-Propanol, Iso-Butanol

sowie

  • Bindemitteln
  • Schwebemitteln
  • Entschäumern
  • Fließverbesserern
  • Konservierungsstoffen

 

Auftragen und Trocknen von Form- und Kernüberzugsstoffen

Auf Sandformen werden Form- und Kernüberzugsstoffe in flüssiger oder pastöser Form durch Streichen, Spritzen, Tauchen, Fluten und Sprühen aufgebracht. Überzugsstoffe auf Wasserbasis sind zu trocknen. Beispielsweise in einem Umluftofen bei Temperaturen zwischen 140 und 180 °C. Überzugsstoffe auf alkoholischer Basis werden im Allgemeinen abgebrannt.

Bei Einzelkokillen und älteren Maschinen wird die Schlichte auf die betriebswarme Formoberfläche aufgetragen, die dann sofort antrocknet. 

Für Druckgussformen (auch Kokillengießanlagen) werden die Formtrennstoffe entsprechend der Temperaturführung des Formwerkzeuges aufgesprüht. 
Durch das Aufsprühen von wasserlöslichen Formtrennstoffen findet zuerst eine Verdampfung des Formtrennstoffes und dann eine Kühlung der Formoberfläche statt, bis sich in Folge ein Trennmittelfilm auf der Formoberfläche ausbilden kann.
Die Entwicklung pulverförmiger Trennstoffe ermöglicht es, ein thermisches Gleichgewicht in der Druckgießform herzustellen, was sich günstig auf die Standzeit der Form auswirkt, da der Temperaturschock wie er durch das Aufbringen der wasserlöslichen Trennmittel erfolgt, entfällt. 
 
 

Quelle: 

Mit freundlicher Genehmigung von

Simone Franke // Dr. Michael Franke
Franke Gießereitechnik
Dresden

franke-giessereitechnik.de