B E S C H R E I B U N G

Schlichtesystem zum Schutz von Gießwerkzeugen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schlichtezusammensetzung, dessen Verwendung zum Schutz von Gießwerkzeugkonturen und mit dieser Schlichtezusammensetzung versehene Gießwerkzeugkonturen.

Durch Gießen werden Schmelzflüssigwerkstoffe in geometrisch bestimmte Gegenstände mit bestimmten Werkstückeigenschaften überführt. Die meisten Erzeugnisse der Eisen- und Stahlindustrie sowie die Werkstoffe der Nichteisenmetallindustrie durchlaufen Gießprozesse zur ersten Formgebung. Voraussetzung für die Herstellung von Gussstücken ist unter anderem die Anfertigung von zum Teil sehr komplizierten Gießformen zur Aufnahme der Schmelze. Die Gießformen werden unterteilt in verlorene Formen, die meist aus einem mineralischen, feuerfesten, körnigen Grundstoff mit einem Bindemittel sowie oft noch verschiedenen weiteren Zusätzen, z.B. zur Erzielung guter Gussoberflächen, bestehen und nach jedem Guss zerstört werden, und Dauerformen, mit denen jeweils eine große Anzahl von Gussteilen hergestellt werden kann.

Als Formwerkstoff für Dauerformen haben sich je nach Anwendungsbereich besonders Gusseisen sowie unlegierte und legierte Stähle, aber auch Kupfer, Aluminium, Graphit, Sintermetalle und keramische Materialien bewährt.

Ein Verfahren zur Herstellung von Gießformen umfasst beispielsweise das Herstellen einer Grundform bzw. eines Grundkerns beispielsweise aus Formsand und das Aufbringen einer feuerfeste anorganische Bestandteile enthaltenden Beschichtungsmasse (Formbeschichtung), welche auch „Schlichte" genannt wird, zumindest auf diejenigen Oberflächen der Grundform und/oder des Grundkerns, die mit dem gegossenen Metall in Berührung kommen. Die Beschichtungsmassen haben unter anderem den Zweck, die

Formteiloberfläche zu beeinflussen, also das Gussstückaussehen zu verbessern, das Gussstück metallurgisch zu beeinflussen und/oder Gussfehler zu vermeiden. So dient die Schlichtezusammensetzung in einer ersten Linie insbesondere zur Unterstützung des Metallflusses, was wiederum zu einer gleichmäßigen Befüllung der Dauerform führt. Ferner haben diese Beschichtungen oder Schlichten die Funktion, die Form vom flüssigen Metall beim Gießen chemisch zu isolieren, wodurch jegliche Haftung verhindert und die spätere Trennung von Form- und Gussteil ermöglicht oder erleichtert wird. Darüber hinaus schützt die Schlichte vor Korrosion, die gängige metallische Werksstoffe gegenüber Aluminium und anderen Nichteisenmetallen bei typischen Verarbeitungstemperaturen zeigen. Schließlich dient die Schlichtezusammensetzung auch zur Vermeidung von Rückständen auf der Dauerform, was zu Ungenauigkeiten in der Form führen kann.

Wenn diese Funktionen durch die verwendete Schlichtezusammensetzung nicht erfüllt wird, wird zum Beispiel eine Metallform im Laufe der aufeinanderfolgenden Gießvorgänge solchen thermischen Belastungen ausgesetzt, dass sie vorzeitig zerstört wird. Die Wärmeübertragung durch die Schlichte kann dabei gezielt genutzt werden, um das Abkühlen des Gussstücks zu beeinflussen. Zur Herstellung von Metallteilen, beispielsweise aus Gusseisen, werden unter anderem das Großgussverfahren und das Schleudergussverfahren eingesetzt. Beim Großgussverfahren herrschen enorme metallostatische Drücke auf Form und Kern, die auch sehr lange Zeit der Temperaturbelastung ausgesetzt werden. Darum übernimmt die Schlichte insbesondere bei diesem Verfahren eine sehr exponierte Schutzfunktion, um ein Eindringen des Metalls in den Formsand (Penetration), Reißen der Kerne (Blattrippen) oder Reaktion mit dem Formsand (Verzerrungen) zu vermeiden. Beim Schleuderguss wird das Gießmetall in eine um ihre Achse rotierende, röhr- oder ringförmige Kokille gefüllt, in der es unter Einwirkung der Zentrifugalkraft zum Beispiel zu Büchsen, Ringen und Rohren geformt wird. Es ist unbedingt notwendig, dass das Gussstück vor dem Entformen vollständig verfestigt ist, so dass eine ziemlich lange Kontaktzeit zwischen Form- und Gussstück erforderlich ist. In diesem Fall wird die Form mit einer isolierenden Schlichte in Form eines einschichtigen oder mehrschichtigen überzugs beschichtet.

Die üblicherweise verwendeten Schlichten enthalten als Grundstoffe z.B. Tone, Quarz, Kieselgur, Cristobalit, Tridymit, Aluminiumsilikat, Zirkonsilikat, Glimmer, Schamotte und auch Koks und Graphit. Diese Grundstoffe sind der zweckbestimmende Anteil der Schlichten, welche die Formoberfläche bedecken und die Poren gegen das Eindringen des Gießmetalls schließen.

Ein seit langem bekannter und in Schlichtezusammensetzungen eingesetzter Werkstoff ist Bornitrit (BN), der von seiner Kristallstruktur her ähnlich aufgebaut ist wie Graphit. Wie Graphit weist er gegenüber vielen Substanzen, wie beispielsweise silikatischen Schmelzen oder auch Metallschmelzen eine geringe Benetzbarkeit auf. Daher gibt es viele Untersuchungen zu nicht anhaftenden Schichten auf Basis von Bornitrit, um diese für Giess- prozesse zu nutzen. Das Problem bei dieser Nutzung ist jedoch, dass es im Allgemeinen schwierig ist, Bornitrit in Substanz auf Formen, insbesondere komplexer Natur, dauerhaft aufzutragen. Ein Verfahren zum dauerhaften Auftragen einer temperaturstabilen, korrosionsbeständigen Formtrennschicht ist in der DE 198 42 660 A1 beschrieben. Hierbei wird ein Bornitrit-Pulver mittels elektrostatischer Beschichtung auf die Oberfläche einer Dauerform aufgebracht.

Um den Verschleiß und die Korrosion von Werkstoffen zu unterdrücken, ist aus der DE 101 24 434 A1 eine Verschleißschutzschicht bekannt, in der Funktionswerkstoffe in einer Bindemittelmatrix eingebunden sind. Diese sogenannte Funktionsbeschichtung besteht dabei aus einer anorganischen Matrixphase, die zumindest weitgehend aus einem Phosphat besteht, und einem darin eingebetteten Funktionswerkstoff, der beispielsweise ein Metall, Graphit, ein Hartstoff, ein Trockenschmierstoff, ein Aluminiumoxid, ein Siliziumkarbid, ect. sein kann. Beschrieben ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung dieser Funktionsbeschichtung, wobei in eine flüssige Komponente, die beispielsweise Wasser sein kann, ein Funktionswerkstoff in Pulverform gelöst und zur Erzeugung eines Phosphates mit Phosphorsäure versetzt wird. Eine derartig zusammengesetzte Matrixlösung mit der flüssigen Komponente und dem Phosphat kann auf Grund ihrer Konsistenz auch als Gel bezeichnet werden. Nach dem Beschichten eines Werkstoffes mit dieser Matrixlösung erfährt der Werkstoff eine Wärmebehandlung, so dass sich eine festhaftende Funktionsbeschichtung auf dem Grundwerkstoff ausbildet.

DE 10 2005 042 475 A1 betrifft eine metallische, eisenhaltige Dauerform, insbesondere eine Dauerform aus Stahl, die mit einem flüssigen oder fließfähigem Aluminium-Werkstoff beaufschlagbar ist, wobei auf mindestens einer Oberfläche der Dauerform eine Schicht bestehend aus

chemisch mit einem Grundwerkstoff der Dauerform gebundenem Eisenphosphit, Strukturteilen der Form AI ₂ O ₃ und/oder SiO ₂ , und/oder TiO ₂ und/oder ZrO ₂ in einer Fraktion von 80 bis 200 nm und einem das Eisenphosphit, die Primärteile, die Strukturteile und die Gleitteile zumindest bereichsweise umschließenden Polymer aus polymerisiertem Monoalumi-

niumphosphat und/oder Monozinkphosphat und/oder Monomagnesiumphosphat und/oder Natriumphosphat und/oder Borphosphat vorhanden ist.

Nachteilig an dieser, aus dem Stand der Technik bekannten Schlichtezusammenstzung ist, dass sie nur eingeschränkt die Lebensdauer der verwendeten Gießwerkzeugkonturen, im Folgenden auch als Dauerformen bezeichnet, verlängern. Darüber hinaus ist häufig die Gussqualität der resultierenden Gussteile nicht zufriedenstellend und verbesserungswürdig. Auch die Genauigkeit der Masse der Gussteile ist bei den oben beschriebenen Schlichtezusammensetzungen häufig noch nicht zufriedenstellend. Darüber hinaus ist die Menge an erforderlicher Schlichte relativ hoch, so dass in der Regel auch der Materialverbrauch relativ hoch ist. Ferner darf es während des Eingießens des Werkstoffes in die Dauerform nicht zu einer übermäßige Gasbildung durch Zersetzung der Schlichte kommen, was nämlich zu einer Porosität der Formteile führen würde. Die Schlichtezusammensetzung sollte letztendlich auch keine gefährlichen oder toxischen Substanzen enthalten.

Damit ergibt sich als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schlichtezusammensetzung bereitzustellen, welche die aus dem Stand der Technik bekannten Schlichezusammensetzungen im Allgemeinen verbessern.

Insbesondere soll die erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzung die Lebensdauer der verwendeten Dauerformen verlängern.

Darüber hinaus soll durch die erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzung die Gussqualität der resultierenden Gussteile vorzugsweise verbessert werden.

Ferner soll die Genauigkeit der Masse der Gussteile durch Verwendung einer entsprechenden Schlichtezusammensetzung verbessert werden.

Die Lösung dieser Aufgaben geht aus von einer Schlichtezusammensetzung, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie keramische Materialien und mindestens ein Bindemittel, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Bindemitteln auf Basis von Wasserglas und Feuerfestbindern in Kombination mit fluoridhaltigen Bestandteilen, umfasst.

Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzung auf einer Dauerform werden die vorstehenden Aufgaben gelöst. Insbesondere wird durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzung auf der Dauerform die

Langzeitstabilität der Dauerform erhöht. Darüber hinaus werden durch die erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzung im Allgemeinen die Gussqualität der resultierenden Gussteile und die Genauigkeit der Masse der Gussteile verbessert.

Gemäß vorstehender Definition enthält die erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzung mindestens ein keramisches Material.

Dieses keramische Material wird im Allgemeinen ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Diatomit, Kaoline, calcinierte Kaoline, Kaolinit, Metakaolinit, Pyrophyllit, Glimmer, Zir- konoxide, Zirkonsilicat (Zirkonmehl, Zirkonsand), Aluminiumoxid, Andalusit, Schamotte, Eisenoxide, Kyanit, Bauxit, Olivin, Quarze, Talk, Graphite, Bornitrid, Siliciumoxide, Titanoxide, Zinkoxide und Ruße sowie diese enthaltende Tone und Mineralstoffe.

Die Teilchengröße der in der erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzung verwendeten keramischen Materialien kann in weiten Bereichen variieren. Die Größe beträgt jedoch im Allgemeinen bevorzugt 2 bis 15 μm.

Darüber hinaus umfasst die erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzung noch mindestens ein Bindemittel, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Bindemitteln auf Basis von Wasserglas und Feuerfestbindern in Kombination mit fluoridhaltigen Bestandteilen sowie Mischungen davon.

Die Aufgabe eines Bindemittels in einer entsprechenden Schlichtezusammensetzung liegt vor allem darin, nach dem Trocknen der auf eine Gießform aufgebrachten Schlichte ein Binden der Inhaltsstoffe der Schlichtezusammensetzung zu ermöglichen. Vorzugsweise härtet das Bindemittel irreversibel aus und ergibt somit eine abriebfeste Beschichtung auf der Gießform. Die Abriebfestigkeit ist für die fertige Beschichtung von großer Bedeutung, da die Beschichtung bei mangelnder Abriebfestigkeit beschädigt werden kann. Insbesondere sollte das Bindemittel durch Luftfeuchtigkeit nicht rückerweichen. In bevorzugten Ausführungsformen wird eine Härtung des Bindemittels in an sich bekannter Weise durchgeführt.

Erfindungsgemäß kann als Bindemittel beispielsweise ein Wasserglas verwendet werden. Wassergläser sind wasserlösliche, glasartige, also amorphe, nicht-kristalline Alkalisilikate, insbesondere Natrium- und Kaliumsilikate, mit der Zusammensetzung M ₂ O ^• n SiO ₂ mit n = 1 bis 4 und M gleich Na oder K.

Zur Herstellung dieser Bindemittel auf Basis von Wasserglas wird ein Gemenge aus hochreinem Quarzsand und Kaliumcarbonat bzw. Natriumcarbonat unter CO ₂ -Entwicklung geschmolzen. Die Schmelztemperatur liegt bei 1350 bis 1480 ⁰ C in Abhängigkeit des Verhältnisses von Sand zu Alkalicarbonat. Das abgekühlte Glas wird zu einem Pulver gemahlen (festes Wasserglas). Zur Anwendung kann jedoch auch flüssiges Wasserglas als klare, alkalische Lösung oder auch als gallertartige bis feste Masse kommen. Flüssiges Wasserglas wird durch Lösen des festen Wasserglases in Wasser bei hohen Temperaturen (150 "C) gewonnen.

Darüber hinaus können auch feuerfeste Bindemittelsysteme verwendet werden. Feuerfeste Bindemittel liegen in der Regel als Pulver vor, die je nach Anwendung auf Korngrößen bis zu etwa 80 bis 125 μm aufgemahlen werden. Die Auswahl des oder der feuerfesten Bindemittel wird in erster Linie durch den zu gießenden Werkstoff bestimmt. Hierbei müssen nicht nur die Gießtemperaturen berücksichtigt werden, sondern auch mögliche Reaktionen zwischen den feuerfesten Bindemitteln und den jeweiligen Gießmetallen sowie den Formstoffen. Der feuerfeste Füllstoff sollte vorzugsweise im Wesentlichen inert sein und darf keine niedrigschmelzenden Verbindungen bilden. Auch sollte er eine niedrige Wärmedehnung aufweisen.

Als feuerfeste Bindemittel kommen im Rahmen der vorliegenden Erfindung beispielsweise in Frage: Graphit, Koks, Quarz, Tonerde, Magnesit, Glimmer, Talk, Pyrophyllit, Zirkon, Olivin, Mullit und phosphathaltige feuerfeste Bindemittel.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind insbesondere phosphathaltige feuerfeste Bindemittel bevorzugt.

Wenn in der erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzung phosphathaltige feuerfeste Bindemittel verwendet werden, so werden diese vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Monoaluminiumphosphat, Monozinkphosphat, Monomagnesiumphos- phat, Natriumphosphat, Borphosphat und beliebigen Mischungen davon.

Darüber hinaus können in Kombination mit den vorstehenden Bindemitteln in den erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzungen noch fluoridhaltige Bestandteile verwendet werden. Beispiele geeigneter fluoridhaltiger Bestandteile sind Zirkoniumfluorid oder H ₂ ZrF ₆ . Weitere mögliche fluoridhaltige Bestandteile sind H ₂ TiF ₆ , H ₂ HfF ₆ , H ₂ SiF ₆ , H ₂ GeF ₆ , H ₂ SnF ₆ und HBF ₄ .

Der Schlichtezusammensetzung können gegebenenfalls üblicherweise verwendete Dispergiermittel zugegeben werden. Die Dispergiermittel werden vorzugsweise in einer Menge von 0,01 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 7,5 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf die erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzung, verwendet. Beispiele für verwendbare Dispergiermittel sind Hexanatriumtetrapo- lyphospliat oder Natriumpolyacrylat.

In einer im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere bevorzugten Ausführungsform wird der Schlichtezusammensetzung eine Dispergiermittel auf Gelatinebasis zugesetzt. Hierdurch lässt sich eine Stabilisierung erreichen und die Reaktionsgeschwindigkeit wird verbessert. Die Gelatine hat bevorzugt die Aufgabe, für einen potentiellen Ausgleich beim Dispergieren und zur Reaktionsbeschleunigung zu sorgen. Zur Erläuterung des Potentialausgleichs der Gelatine in der Bindemittelphase wird auf das dem Fachmann an sich bekannte Richardson-Ellingham-Diagramm verwiesen, aus welchem die Potentialdifferenzen der einzelnen eingesetzten chemischen Verbindungen ablesbar sind. Beispielsweise dienen Magnesium und Calcium, bei welchen es sich um die Hauptbestandteile der erfindungsgemäß beispielhaft verwendeten Gelatine Gelita ^® handelt (3950 mg Calcium/kg Gelatine und 1500 mg Magnesium/kg Gelatine), zum Stabilisieren der Strukturteile und Primärteile beim Anlösen des heißen Grundwerkstoffs durch die Besichtung, so dass eine Steuerung des Anbindens der Beschichtung an den Grundwerkstoff möglich ist.

Unter einem Additiv auf Gelatinebasis wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen ein Material, das Gelatine enthält, verstanden. Gelatine ist ein Polypeptid, das vornehmlich durch Hydrolyse von Kollagen unter sauren (Gelatine Typ A) oder alkalischen (Gelatine Typ B) Bedingungen gewonnen wird.

Gelatine ist ein geschmacksneutrales tierisches Eiweiß (Polypeptid), das außer Tryptophan alle essentiellen Aminosäuren enthält. Zur Gewinnung wird das zunächst unlösliche Bindegewebe von (vor allem) Haut und Knochen von Schweinen und Rindern aber auch von Geflügel und Fischen einem Aufschlussverfahren (Hydrolyse) unterworfen, das die Peptid-Bindungen aufspaltet, sodass sich das so wasserlöslich gemachte Kaollagen extrahieren lässt. Der Aufschluss kann durch Kochen oder durch Behandlung mit Säuren und Basen und anschließender Extraktion (industrielle Herstellung) erfolgen. Gelatine enthält üblicherweise 1 bis 2 Gew.-% Mineralen und bis zu 15 Gew.-% Wasser.

Das Gelatine enthaltende Material, auf dessen Basis die Schlichtezusammensetzung vorzugsweise hergestellt wird, ist bevorzugt zu einem überwiegenden Teil aus Gelatine ge-

bildet. Darunter fallen im Allgemeinen Gelatineanteile von 60 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise 75 Gew.-% oder mehr, insbesondere 90 Gew.-% und mehr. Neben Gelatine kann das Material beispielsweise noch weitere Biopolymere wie etwa Alginate oder Hyalu- ronsäure enthalten, um das Eigenschaftsprofil noch spezifischer an eine bestimmte Applikation anzupassen.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Gelatine enthaltende Material zusätzlich einen Weichmacher. Durch einen solchen Zusatz kann die Flexibilität der hergestellten Schlichte in trockenem Zustand deutlich erhöht werden. Dies kann von Vorteil sein, wenn beispielsweise eine hohe Biegeelastizität der Schlichte erwünscht ist. Als Weichmacher sind z.B. Glycerin, Oligoglycerine, Oligoglykole und Sorbit geeignet, wobei Glycerin am meisten bevorzugt ist.

Bei einer weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, insbesondere wenn kein Zusatz von Weichmacher erfolgt, wird das Dispergiermaterial im Wesentlichen vollständig aus Gelatine gebildet.

Beispielsweise kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung Gelatine eingesetzt werden, welche unter dem Markennamen Gelita ^® vertrieben wird.

Die erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzungen können ferner gegebenenfalls eine oder mehrere weitere Komponenten, wie z.B. Netzmittel, Entschäumer, Pigmente, Farbstoffe, Biozide, Dispergiermittel und Gleitmittel, enthalten.

Als Netzmittel können vorzugsweise dem Fachmann bekannte anionische und nicht- anionische Tenside mittlerer und hoher Polarität (HSB- Wert von 7 und höher) eingesetzt werden. Ein Beispiel für ein Netzmittel, das in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist Dinatrium-dioctylsulfosuccinat. Die Netzmittel werden im Allgemeinen in einer Menge von 0,01 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 0,3 Gew.-%, jeweils bezogen auf die erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzung, verwendet.

Entschäumer oder Antischaummittel werden verwendet, um bei der Herstellung der Be- schichtungsmasse und beim Auftragen derselben eine Schaumbildung zu verhindern. Schaumbildung beim Auftragen der Schlichtezusammensetzung kann zu einer ungleichmäßigen Schichtdicke und zu Löchern in der Beschichtung führen. Als Entschäumer können beispielsweise Silikon- oder Mineralöl verwendet werden. In der vorliegenden Erfindung werden Entschäumer in einer Menge von im Allgemeinen 0,01 bis 1 Gew.-%, vor-

zugsweise 0,05 bis 0,3 Gew.-%, jeweils bezogen auf die erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzung, verwendet.

In der erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzung können gegebenenfalls üblicherweise verwendete Pigmente und Farbstoffe verwendet werden. Diese werden gegebenenfalls zugesetzt, um einen anderen Kontrast, z.B. zwischen verschiedenen Schichten, zu erreichen beziehungsweise einen stärkeren Trenneffekt der Schlichte vom Guss zu bewirken. Beispiele für Pigmente sind rotes und gelbes Eisenoxid sowie Graphit. Beispiele für Farbstoffe sind handelsübliche Farbstoffe wie die Luconyl ^® -Farbreihe von BASF. Die Farbstoffe und Pigmente werden üblicherweise in einer Menge von 0,01 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 0,1 bis 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf die erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzung, verwendet.

Schlichtezusammensetzungen, deren Trägerflüssigkeit hauptsächlich aus Wasser besteht, sogenannte Wasserschlichten, werden üblicherweise Biozide zugegeben, um einen bakteriellen Befall zu verhindern und damit einen negativen Einfluss auf die Rheologie und die Bindekraft der Bindungsmittel zu vermeiden. Beispiele für zu verwendende Biozide sind Formaldehyd, 2- Methyl-4-isothiazolin-3-on (MIT), 5-Chlor-2-methyl-4-isotbiazolin- 3-on (CIT) und 1 ,2- Benzisothiazolin-3-on (BIT). Vorzugsweise werden MIT, BIT oder ein Gemisch davon eingesetzt. Die Biozide werden üblicherweise in einer Menge von 0,01 bis 0,5 Gew.%, vorzugsweise 10 bis 1000 ppm, insbesondere von 50 bis 500 ppm, jeweils bezogen auf die erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzung, verwendet.

Ferner können die erfindunggemäßen Schlichtezusammensetzungen ein oder mehrere nichtionische und/oder ionische Gleitmittel als Teil von Komponente IV) enthalten, wie Polyalkylen-glykolether von Fettalkoholen oder Fettaminen, Polyalkylenglykolether und Glycerinester von Fettsäuren mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, Polyalkylenglykole, höhere Fettsäureamide mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen von Polyalkylenglykolen und/oder Alky- lenaminen, quartäre Stickstoffverbindungen, z.B. ethoxylierte Imidazoliniumsalze, Mineralöle und Wachse. Weitere bevorzugte Gleitmittel können auch ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus Bornitrid, Magnesiumaluminiumsilikaten und Molybdändisul- fid.Die Gleitmittel werden bevorzugt in einer Gesamtkonzentration von 0,05 bis 1 ,5 Gew.- %, bezogen auf die gesamte Schlichtezusammensetzung, eingesetzt.

Wenn als Gleitmittel Verbindungen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Bornitrid, Magnesiumaluminiumsilikaten und Molybdändisulfid, verwendet werden, so beträgt der Teilchengröße vorzugsweise 2 bis 15 μm.

Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzung als Trennmittel zur Herstellung einer Schicht auf einer Dauerform.

Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Dauerform, bei welcher mindestens ein Teil der Oberfläche der Dauerform eine erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzung aufweist.

Die Schlichtezusammensetung kann dabei in einer kontinuierlichen Schicht auf der Dauerform aufgetragen sein. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass die Schlichtezusammensetzung in einer nicht kontinuierlichen Schicht auf der Dauerform aufgetragen ist. Unter einer kontinuierlichen Auftragung der erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzung wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung verstanden, wenn die Schlichtezusammensetzung zusammenhängend auf der Dauerform aufgebracht ist, während von einer nicht kontinuierlichen Auftragung gesprochen wird, wenn die einzelnen Schlichteauftra- gungen auf der Dauerform durch einen Bereich unterbrochen werden, in welchem kein Schlichteauftrag vorgesehen ist.

Insbesondere kann die erfindungsgemäße Schlichte nur in dem Bereich der Dauerform aufgebracht werden, welche später auch in Kontakt mit dem Gießmaterial steht. Allerdings ist auch eine vollständige Bedeckung der Dauerform durch die Schlichte möglich.

Die Dicke der Schlichtezusammensetzung auf der Dauerform unterliegt keiner besonderen Beschränkung und kann je nach Anwendung der erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzungen unterschiedliche Werte annehmen. Geeignete Schichtdicken sind beispielsweise 1 bis 80 μm, besonders bevorzugt 25 bis 60 μm.

Als Formwerkstoff für Dauerformen haben sich je nach Anwendungsbereich besonders Gusseisen sowie unlegierte und legierte Stähle, aber auch Kupfer, Aluminium, Graphit, Sintermetalle und keramische Materialien bewährt.

Die erfindungsgemäße Dauerform ist vorzugsweise metallhaltig. Insbesondere ist die erfindungsgemäße Dauerform eisenhaltig.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Dauerform so ausgebildet, dass sie in einem Druckguss-, Niederdruckguss-, Schwerkraftguss- und/oder Squee- ze-Casting-Verfahren eingesetzt werden kann.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem Druckgussverfahren ein Verfahren verstanden, bei welchem die flüssige Schmelze unter hohem Druck von circa 10 bis 200 MPa und mit einer sehr hohen Geschwindigkeit von bis zu 120 m/s in eine Druckgussform (Gussform) gedrückt, wo sie dann erkaltet.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem Niederdruckgussverfahren ein Gussverfahren verstanden, bei welchem eine Metallschmelze über ein Steigrohr in eine Form (Kokille) gefördert wird, die über dem Schmelzebehälter platziert ist. Die Beförderung der Schmelze erfolgt über Erhöhung des Druckes im abgedichteten Ofenraum. Durch den auf die Badoberfläche wirkenden Druck steigt die Schmelze im Steigrohr auf und die Form wird gefüllt. Nach Erstarren des Gussteiles wird der Druck wieder abgesenkt und die im Steigrohr befindliche Schmelze fällt wieder in den Tiegel zurück. Der Arbeitsdruck beträgt dabei im Allgemeinen maximal ein Bar überdruck.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem Squeeze Casting ein Druck- gießssverfahren, das auf eine langsamere kontinuierliche Formfüllung und hohe Metalldrücke setzt, verstanden. Der Vorteil besteht in der laminaren Formfüllung und der damit einhergehenden Poren und Lunkerfreiheit des Bauteiles, dass durch das Squeezen (nachpressen während der Erstarrung) ergänzt wird.

Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Schlichte auf einer Dauerform, dadurch gekennzeichnet, dass man die oben beschriebene Schlichtezusammensetzung auf eine Dauerform aufträgt.

Erfindungsgemäß kann die kalte Dauerform mit der erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzung dadurch beaufschlagt werden, dass die Schlichtezusammensetzung aufgesprüht und die Dauerform erhitzt wird.

Auf diese Schlichte kann dann gegebenenfalls noch eine Verschleißschicht aufgetragen werden. Diese Verschleißschicht umfasst im Allgemeinen ein Strukturelement, welches gleichzeitig als Bindemittel fungieren kann. Bei dem Strukturelement kann es sich beispielsweise um amorphe Kieselsäuren handeln.

Darüber hinaus kann diese Verschleißschicht Primärteilchen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Bornitrid, Glimmer, Magnesium-Aluminium-Silikat, Ammoniumhydrogen- carbonat, Titandioxid, Bismuth und beliebigen Mischungen davon, umfassen.

Die Verschleißschicht kann darüber hinaus ein Dispergiermittel, beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Proteinen, anorganischen Feinstelementen sowie Metallionen (Gelatine), umfassen.

Auch kann die Verschleißschicht so ausgebildet werden, wie es in der DE 101 24 434 A1 beschrieben ist. Entsprechende Verschleißschichten umfassen beispielsweise als Funktionswerkstoff ein Metall, ein Polymer, Graphit, ein Hartstoff wie ein Metallnitrid, ein Metalloxid, ein Metallcarbid, ein Metallcarbonitrid, ein Trockenschmierstoff oder eine Keramik, insbesondere Si, ZrO ₂ , AI ₂ O ₃ , SiO ₂ , TiO ₂ , TiN, Teflon, Polytetrafluorethylen, Polyethylen, Polyamid, Bornitrid, Siliziumnitrid, MoS ₂ , MoSi ₂ oder Chromoxid.

Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind darüber hinaus Kombinationen der erfindungsgemäßen Schlichte, welche ausgehend von der erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzung erhalten werden, mit der vorstehend näher beschriebenen Verschleißschicht.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele näher beschrieben, welche die vorliegende Erfindung jedoch keineswegs beschränken.