Bentonitgebundene Formstoffe

JAHRESÜBERSICHTaktivierung mit Soda deutet auf einen geringenWiderstand gegen Versalzung hin.Die Ergebnisse in Bild 6 zeigen großeUnterschiede in der Nasszugfestigkeitnach Zugabe von Elektrolyten. Scheinbarwird eine bestimmte Schwelle überschritten,jenseits davon fällt die Nasszugfestigkeitstark ab (Niveau von 0,30bis 0,36 auf 0,17 N/cm 2 ).Schülpen, SchülpentestSchalenbildung in der feuchten Gießformtritt als Folge hoher Druckspannungen undzu geringer Nasszugfestigkeiten entlang einerfestigkeitsschwachen Schicht in derKondensationszone auf. Die Fehler, die ander Gussoberfläche entstehen, nennt manSchülpen. Weitere mögliche Fehlerbildungenwerden in der Fachsprache als Riefen,Blattrippen, Hohlkehlen, Rattenschwänzeund Formbruch bezeichnet.Eine qualitative Erfassung und ein Vergleichder Fehlerneigung von Formstoffenmit verschiedenen Bentoniten kann mitHilfe von Schülpentests erfolgen. DieDurchführung dieses Tests wurde mehrfachin der Literatur ausführlich erläutertund bedarf keiner weiteren Erklärung. EinigeErgebnisse von Schülpentests sind inBild 7 und die Tabelle 2 zu sehen.Die gemessenen Werte zeigen eine hervorragendeÜbereinstimmung mit dem bekanntestenSchülpendiagramm [12] –Bild 8 – und „bestätigen“ bzw. begrenzendie Anwendung einzelner Bentonite in Bezugauf:> steigenden Wassergehalt; steigendeVerdichtung,> steigenden Bindergehalt,> Aktivierung,> steigende Olithisierung,> Desaktivierung.Mit der Schülpzeit wird die höchstzulässigeGießzeit angegeben, in der die Formgefüllt sein muss, bevor es zur Schülpenbildungkommt. Sie sollte unter Umständen(„schülpenschwache“ Bentonite) auchin die Berechnung des Gieß- und Speisesystemshineinfließen.Durch Formstoffzusätze, zulaufendeKernaltsande, Betriebswasser und wiederholtenSandumlauf wird die Lage des Betriebspunkteseines Nassgusssandes verändert.Auch hier soll dem Gießer ermöglichtwerden, Änderungen mit hoherGenauigkeit abzuschätzen und bei derKreislaufberechnung zu berücksichtigen.Eine Verkürzung der Schülpenzeit findetdemzufolge aufgrund der Des- oder Überaktivierungdes Bentonites statt und ist vonder thermischen Beständigkeit, dem Versalzungswiderstandund dem Umlaufzustandeines Formstoffes abhängig (Bild 8b).Die goldene Regel lautet: „Eine hoheNasszugfestigkeit und eine daraus folgendegeringe Fehlerneigung lassen sichnur durch gute, vollaktivierte Bentoniteerreichen und einhalten“.Bild 7: Schematische Darstellung des Schülpentests: a) Prinzip der Schülpenproben,b) geringe und c) mittlere bis starke FehlerneigungTabelle 2: Schülpenbildungszeit verschiedener aktivierter Bentonite(frische Labormischungen).Bentonit B G H ISchülpenbildungszeit 21 40 22 23Kennzeichnend für vollaktivierte Bentoniteist der nach geringem Sodazusatz unveränderteoder nur schwach verminderteNasszugfestigkeitswert, der erst bei weiteremZusatz von Soda stark abfällt. DieNasszugfestigkeitwerte überaktivierterSande sinken dagegen sofort nach demZusatz kleinerer Sodamengen.Unteraktivierte Ca-Bentonite bzw. unbehandelte(natürliche) Mischbentonitezeigen immer geringere Werte. In der Literaturwird oftmals darauf hingewiesen,dass sich beim Einsatz solcher Bentoniteein gewünschtes Niveau der Nasszugfestigkeitnur durch eine direkte Sodazugabein das Kreislaufsystem einstellen lässt.Diese Arbeitsweise wird sogar als wirtschaftlichempfohlen, da dabei auf denAktivierungsvorgang beim Lieferantenverzichtet werden kann (Beispiel: Mischbentonite).Das Soda muss dabei in einemKollergang intensiv in den Formsand eingeknetetwerden, damit es mit allen Tonteilchenin direkte Berührung kommt.Nach unseren Erfahrungen ist ein solchesVerfahren sowohl weniger wirtschaftlich(Beschaffung von Soda, Dosierenetc.), als auch mit einem hohen Risikoverbunden. Moderne Sandaufbereitungssystemearbeiten zwar immer schneller,können jedoch im besten Fall gerade dennotwendigen Aufbereitungsgrad des Form-66GIESSEREI 92 03/2005