Cold-Box: Eine Zukunftstechnologie!

Hüttenes-Albertus hat als innovativer Gießereizulieferer frühzeitig mit der Entwicklung von Cold-Box-Bindersystemen mit verbesserten Eigenschaften begonnen. Im Jahr 1999 wurden die ersten Cold-Box-Systeme mit Anteilen silikathaltiger Lösemittel in Gießereien angewendet. Gegenüber den bisher im Cold-Box-Verfahren eingesetzten aliphatischen und aromatischen Lösemitteln bedeutete der Einsatz des Tetraethylorthosilikats den ersten Schritt in Richtung eines Cold-Box-Systems mit anorganischem Charakter.

Die bewährten Systeme auf REM- oder TES-Basis oder mit reduzierten Monomeren sind auch heute noch der in zahlreichen Gießereien geschätzte, produktive Standard.

Kontinuierliche Weiterentwicklungen

Hüttenes-Albertus begnügt sich nicht mit den bereits erreichten Erfolgen, sondern forscht und entwickelt kontinuierlich weiter. 

Eines der aktuellsten Entwicklungsziele bestand darin, schrittweise den Anteil der anorganischen Bestandteile im Cold-Box-System zu erhöhen. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde eine neue Bindergeneration auf Basis von Tetraethylsilikat entwickelt. Bei der neuen Generation (Si-modifiziertes System), sind die Si-Einheiten nicht nur im Lösungsmittel enthalten, sondern auch im Harzmolekül integriert.

Bei dieser von Hüttenes-Albertus patentierten Innovation, werden erstmals die Vorteile des Cold-Box-Verfahrens mit denen der Anorganik kombiniert.  Dadurch ist es möglich, deutlich weniger Lösemittel einzusetzen, als bei den bisher angewendeten Cold-Box-Bindemitteln.

Die Resultate sind vielversprechend:

  • Der Kohlenstoffgehalt konnte im Vergleich zu den aromatischen Cold-Box-Systemen um 23 % gesenkt werden. Durch den konsequenten Einbau von silikathaltigen Komponenten hat die neueste Bindergeneration schon den beachtlichen Siliziumdioxyd-Anteil von 12,4 % erreicht.
  • Die neue Generation von Cold-Box Bindemitteln führt im Hinblick auf die Umweltverträglichkeit und Schadstoffminimierung zu einer weiteren Verbesserung.
  • Deutliche Fortschritte sind auch bei der Reduzierung der Kondensatmenge und des Gasdrucks erreicht worden.

Diese neue Bindergeneration wird bereits von einigen Aluminium- und Eisengießereien erfolgreich als Serienmaterial eingesetzt.

Zum Thema: Reduzierung der Emissionen bei der Herstellung von hochkomplexen Gussteilen

Fortdauernd steigende Anforderungen an die Gussqualität und der gewachsene Schwierigkeitsgrad bei der Konzeption von Gussteilen verlangen nach stetigen Verbesserungen der technologischen Eigenschaften der in der Gießerei eingesetzten Bindemittel zur Herstellung von Formen und Kernen.

Die aktuellen Herausforderungen in der Fertigung der sehr kernintensiv gewordenen Gussteile führen zu einer spezifischen Steigerung der vergasbaren Substanzen und somit der Gefahren von gasbedingten Gussfehlern. Diese neuen Gussteile bedürfen - bei den eingesetzten Bindemitteln und Schlichten - neuer Konzepte.

Die Entwicklung eines neuen, innovativen Binderkonzeptes, das in seiner molekularen Struktur mehr anorganische Bestandteile und daher weniger Kohlenstoff beinhaltet, brachte eine adäquate Lösung  zum dargestellten Problem. Das Ergebnis dieser Modifikation führt einerseits zu einer Herabsetzung der Viskosität und somit zu einer Reduzierung der eingesetzten Lösungsmittel - andererseits zeigt der neue Binder, im Vergleich zu den bisherigen Formulierungen, ein höheres molekulares Gewicht, das dem Maskenformverfahren ähnelt. Die Folge ist eine hohe thermische Stabilität der Kerne. Diese Eigenschaft ist besonders wichtig für die zukünftigen Anforderungen, immer filigraner werdende Kerne deformationsfrei abzugießen. Zusätzlich führt der neue Binder, auf Grund seiner Struktur, zu einer deutlichen Verkleinerung des Carbon foot prints.

Seit 20 Jahren erfolgreich im Einsatz: Biodiesel im Cold-Box Binder schont die Umwelt

Vor 20 Jahren gelang den Forschern von Hüttenes-Albertus ein entscheidender Durchbruch zur umwelttechnischen Verbesserung des Cold-Box Bindersystems: Durch den Einsatz von Biodiesel als Lösungsmittel konnten die Emissionen von Benzol, Toluol und Xylol (BTX) deutlich reduziert werden. Eine Erfindung, deren Siegeszug in den Gießereien bis heute andauert.

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