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Schlichte

Herstellung Formen und Kerne

Feuerfester Stoff, der in flüssiger oder pastöser Form zur Herstellung eines dünnen Überzuges auf den Formwänden oder Kernen verwendet wird. Solche Überzüge haben unterschiedliche Aufgaben:

  1. Wärmeisolierung. Der Schlichteüberzug 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 Schlichteüberzug soll die Oberflächenrauheit der Formen und Kerne vermindern und damit zur Erzielung glatter Gussflächen beitragen. Dazu gehört auch die Verhinderung von Penetration des flüssigen Metalls in poröse Formoberflächen.
  3. Trennung. In diesem Falle besteht die Hauptaufgabe einer Schlichte 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. Abriebbeständigkeit. Spezielle Schlichten haben die Aufgabe, die Abriebbeständigkeit des Formstoffes zu verbessern und Auswaschungen oder Erosionsangriffe durch die Gießströmung zu vermeiden.
  5. 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. Beispielsweise enthalten manche harzgebundenen Form- und Kernformstoffe Schwefel, besonders bei der Verwendung von Sulfonsäuren als Härter oder Katalysator. Durch die aus dem Formstoff freigesetzten schwefelhaltigen Formgase wird bei Gusseisen mit Kugelgraphit das Magnesium in der erstarrenden Gussstückrandzone gebunden, sodass es zur Bildung von Vermicular- und/oder Lamellengraphit kommt. In solchen Fällen helfen Schutzschlichten, die eine Sperre bilden und im Falle des genannten Beispiels den Schwefel abbinden.

Schlichten werden nach den gestellten Aufgaben in wärmeisolierende und glättende Schlichten, Formtrennstoffe und härtende Schlichten unterschieden. Vielfach sind diese Aufgabenbereiche miteinander kombiniert. Auch wird zwischen Form- und Kernschlichten, je nach ihren besonderen Erfordernissen, und zwischen Sandform- und Kokillenschlichten sowie Vollformmodellschlichten unterschieden. Darüber hinaus gibt es auch Schlichten für Gusseisen- oder Stahltiegel und für Schmelzwerkzeuge, Gießlöffel und andere Werkzeuge.

Schlichten sind im gebrauchsfähigen Zustand Suspensionen, bestehend aus einer Trägerflüssigkeit, den Feuerfeststoffen, Bindern, Suspensionsstoffen und weiteren Additiven. Die Binder müssen sowohl bei Raumtemperatur als auch bei hoher Temperatur ausreichende Bindekräfte entwickeln. Suspensionsstoffe erhöhen und stabilisieren die Viskosität der Trägerflüssigkeiten und halten dadurch die Feuerfeststoffe in der Schwebe.

Um einen fehlerfreien Schlichteüberzug während des Gießens und der Erstarrung gewährleisten zu können, darf die Schlichte weder mit dem flüssigen Metall noch mit eventuell vorhandenen Schlackenresten chemisch reagieren. Die Schlichte muss eine genügend hohe Feuerfestigkeit besitzen und erforderlichenfalls auch Stoffe enthalten, die mögliche Reaktionen zwischen Schlacke und Schlichte hemmen, so zum Beispiel Zusätze, die bei Gießtemperatur reduzierend wirken.

Der Schlichtegrundstoff ist der zweckbestimmende Anteil des Überzugs, er überdeckt die Form- und/oder Kernoberfläche und schließt die Sandporen gegen das Eindringen des Gießmetalls. Solche Stoffe sind Koks, Graphit, Quarz, Zirkonsilikat, Glimmer, Talkum, Magnesit, Aluminiumsilikat, Schamotte sowie metallurgisch wirksame und sonstige Bestandteile. Kombinationen dieser Grundstoffe sind ebenfalls gebräuchlich.

Die Trägerflüssigkeit bildet mit dem Grundstoff eine Suspension, damit der Überzugstoff verarbeitbar wird. Solche Trägerflüssigkeiten sind im Allgemeinen Wasser und Alkohol (Isopropanol).

Als Bindemittel kommen natürliche und synthetische Harze und Kunststoffe, sowie lösliche und quellbare Silikate in Betracht. Sie dienen im Überzug zur Bindung zwischen Grundstoffteilchen und zur Haftung des Überzuges an der Formteiloberfläche. Die in der Trägerflüssigkeit löslichen Anteile konzentrieren sich beim Trocknen an der Oberfläche der Überzüge.

Die Bindemittel beeinflussen im Wesentlichen folgende Eigenschaften der Schlichte:

  • Abriebfestigkeit,
  • Adhäsion (Haftung der Schlichte auf der Oberfläche),
  • Kohäsion (Bindung zwischen den Pigmentteilen),
  • Tropfenbildung (Ausbildung einer gleichmäßigen Schichtdicke),
  • Bläschenbildung (beim Trocknen beziehungsweise beim Abflammen),
  • Schülpenbildung (Verträglichkeit mit dem Formstoff).

Additive in der Schlichte beeinflussen die Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften. Abgestimmt auf die eingesetzten Bindemittel werden oft nur geringe Mengenanteile als Additive der Schlichte zugesetzt. Sie beeinflussen und steuern sie das Absetzverhalten der Feuerfeststoffe, die Fließ- und Verlaufeigenschaften der Schlichte, die Eindringtiefe in den Formgrundstoff, die Oberflächenbeschaffenheit des aufgetragenen Filmes sowie die Viskosität der Schlichte.

Additive lassen sie wie folgt zuordnen:

  • Antischaummittel (Verhinderung der Kraterbildung im Schlichtefilm),
  • Netz- und Dispergiermittel,
  • Suspensionsmittel (verhindern das zähe Absetzen der Feuerfeststoffe),
  • Thixotropierungsmittel (verhindern beim Tauchen ein zu starkes Ablaufen),
  • Verlaufmittel (unterbinden die Streifenbildung beim Streichschlichten),
  • Antigär- und Antischimmelmittel (Verhinderung von biologischen Reaktionen bei Wasserschlichten).

Die Schlichten werden in flüssiger oder pastöser Form durch Streichen, Spritzen, Tauchen und Fluten aufgebracht. Überzugsstoffe auf Wasserbasis sind zu trocknen. Beispielsweise in einem Umluftofen bei Temperaturen zwischen 140 und 180 °C.

Bei Kokillen wird die Schlichte auf die betriebswarme Formfläche aufgetragen, die dann sofort antrocknet.

Für Druckgussformen werden die Formtrennstoffe aufgesprüht (Formsprüheinrichtung). Tennstoffe 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)

 

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