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Spezialsande

HA Spezialsande

Unter dem Begriff Spezialsand werden alle Industriemineralien (außer Quarzsand) zusammengefasst, die als Formgrundstoffe mit gießereiüblichen Bindemitteln für die Fertigung von Kernen und Formen verwendet werden.

Spezialsande sind natürliche Mineralsande, Sinter- und Schmelzprodukte, die in körniger Form hergestellt, bzw. durch Brech-, Mahl- und Klassiervorgänge in körnige Form überführt werden, bzw. durch andere physikalisch-chemische Vorgänge entstandene anorganische Mineralsande.

Spezialsande unterscheiden sich von Quarzsand insbesondere durch das deutlich geringere thermische Ausdehnungsverhalten im Temperaturbereich 20 – 600°C, der Wärmeleitfähigkeit, der Feuerfestigkeit und weiterer physikalischer Kennwerte.

Stärken der HA Spezialsande

Die Verwendung von Spezialsanden anstelle von Quarzsand für die Kern- und Formfertigung erfolgt auf Grund der gegenüber Quarzsand besseren physikalisch-chemischen Eigenschaften.

Dabei kann unter Berücksichtigung der zu erzielenden Gussteileigenschaften die jeweilige günstigere Eigenschaft eines Spezialsandes ausgenutzt werden:

  • Sandausdehnungsfehler, insbesondere Blattrippen werden vermieden

  • Kein Zusatz von gasbildenden Additiven

  • Geringeres Kerngewicht

  • Vermeidung von Penetration

  • Bessere Fließfähigkeit des Formstoffes
  • Beeinflussung der Gefügeausbildung

  • Ausbleiben von Metall-Formstoffreaktionen

  • Gießen dünnwandiger Gussteile

 

 

 

Spezialsande für alle Anforderungen

 

 

Kerphalite

Die Stärken von Kerphalite

 

  • alle Gussarten

  • niedriger linearer Ausdehnungskoeffizient

  • geeignet die folgenden Verfahren: PUR-Cold-Box, SO2-Cold-Box und Maskenformstoff, Kaltharz, Resol-CO2 /MF, Resol/Ester, Bentonit

  • sehr gut geeignet für eine hohe thermische Beanspruchung

 

Merkmale

  • Natürliches, aufbereitetes Mineral = Andalusit

  • Aluminiumsilikat

  • Festkörperdichte 3,13 g/cm³

  • Schüttdichte ca. 1,6 g/cm³

  • Feuerfestigkeit   SK >36 
    Referenztemperatur  > 1800 °C

  • lin. Ausdehnung α 20 - 600 °C = 6,5

  • AFS   60 ± 5 | MK  0,23 mm

J-Sand

Die Stärken von J-Sand

 
  • für alle Gussarten geeignet (außer Stahlguss)

  • Basis-Spezialsand

  • geignet für PUR-Cold-Box, SO2-Cold-Box, Maskenformstoff, Resol-CO2 /MF

  • um 50% niedrigerer linearer Ausdehnungskoeffizient als Quarzsand

  • Auswahl der für den Einsatz optimalen Klassierung möglich

Merkmale

  • Natürliches Mineralien-Sand-Gemisch

  • ca. 49 % Feldspat + 48 % Quarz

  • Festkörperdichte 2,66 g/cm³

  • Schüttdichte ca. 1,5 g/cm³

  • Feuerfestigkeit   SK 17 
    Referenztemperatur  = 1500 °C

  • lin. Ausdehnung α 20 - 600 °C = 13,7

  • 0,17 / 0,20 / 0,26 / 0,28 / 0,33 (± 0,03 mm)

M-Sand

Die Stärken von M-Sand

 

  • für alle Gussarten

  • geeignet für folgende Verfahren:  PUR-Cold-Box und SO2-Cold-Box, Kaltharz, Resol-CO2 /MF, Resol/Ester

  • sehr niedriger linearer Ausdehnungskoeffizient

  • sehr gut geeignet für extreme thermische Beanspruchung

 

 

Merkmale

  • Schmelzprodukt = Schmelzmullit 

  • Alumosilikat

  • Festkörperdichte 3,11 g/cm³

  • Schüttdichte ca. 1,6 g/cm³

  • Feuerfestigkeit   SK > 36 
    Referenztemperatur  > 1800 °C

  • lin. Ausdehnung α 20 - 600 °C = 4,5

  • AFS 60 ± 5 | MK = 0,23 (± 0,02 mm)

Cerabeads

Die Stärken von Cerabeads

  • alle Gussarten

  • geeignet für die folgenden Verfahren: PUR-Cold-Box, SO2-Cold-Box, Maskenformstoff, Kaltharz, Resol-CO2 /MF, Resol/Ester

  • sehr niedriger linearer Ausdehnungskoeffizient

  • geeignet für hohe thermische Beanspruchung

  • Auswahl der für den Einsatz optimalen Klassierung möglich

  • spezielle Typen für den Sanddruck

Merkmale

  • Synthetischer Sand = Sintermullit

  • Alumosilikat ( > 80 % Mullit)

  • Festkörperdichte 2,86 g/cm³

  • Schüttdichte ca. 1,6 g/cm³

  • Feuerfestigkeit   SK 36 
    Referenztemperatur  = 1800 °C

  • lin. Ausdehnung α 20 - 600 °C = 4,0

  • AFS 42, 65 und 107 | MK 0,38 / 0,23 / 0,11 (± 0,02 mm)

Bauxit-Sand

Anwendungsbereiche

 

Cold-Box-Verfahren | Eisenguss

Wassermäntel für Kurbelgehäuse, Zylinderköpfe, Turbinen und Abgaskrümmer

Cold-Box-Verfahren | Al-Guss

Wassermäntel für Kurbelgehäuse und Zylinderköpfe

Anorganik | Al-Guss

Wassermäntel für Elektromotoren

 

Merkmale

  • Schmelzprodukt = Schmelzbauxit

  • ≥ 72 % Al2O3 + SiO2, Fe2O3, TiO2

  • Festkörperdichte 3,3 g/cm³

  • Schüttdichte ca. 2,0 g/cm³

  • Feuerfestigkeit   SK 36 
    Referenztemperatur  = 1800 °C

  • lin. Ausdehnung α 20 - 600 °C = 7,2

  • AFS 55 ± 5 / 65 ± 5
    MK 0,27 / 0,23 (± 0,03 mm)

Gießereitypische Merkmale und Anwendung der HA-Spezialsande

 

 

Der wesentliche Unterschied der HA-Spezialsande zu Quarzsand ist der deutlich niedrigere lineare Ausdehnungskoeffizient und das damit verbundene wesentlich geringere thermische Ausdehnungsverhalten beim Gießprozess.

Weiterhin zeichnen sich die HA-Spezialsande zur Verwendung als Formgrundstoff für die Kernfertigung aus durch:

  • hoher Sinter- und Schmelzpunkt (außer J-Sand)
  • Verträglichkeit mit allen für die Kernfertigung verwendeten Bindemitteln
  • hohe Kaltfestigkeitseigenschaften des Formstoffs
  • hohe Heißfestigkeitseigenschaften des Formstoffs (außer J-Sand)
  • Verfügbarkeit unterschiedlicher Klassierungen

Die langjährigen Erfahrungen von Hüttenes-Albertus haben gezeigt, dass der Einsatz von HA-Spezialsanden vom Schwierigkeitsgrad und Gießmetall des jeweiligen Gussteils, der Anfälligkeit gegenüber Blattrippenbildung, der Gießtemperatur und von verwendeten Bindersystemen abhängig ist.

Anwendungsbeispiele

Durch die Verwendung von J-Sand zur PUR-Cold-Box-Kernherstellung werden Automobilseriengussteile ohne Sandausdehnungsfehler gefertigt und somit kann auf den Zusatz von gasbildenden und geruchsbildenden Additiven verzichtet werden.

Für extrem thermisch beanspruchte Formteile mit hoher Neigung zur Blattrippenbildung ist die Verwendung von Kerphalite KF, Cerabeads oder M-Sand für PUR-Cold-Box zu empfehlen. Die Hochtemperatureigenschaften dieser HA-Spezialsande gewährleisten auch den Einsatz als Formgrundstoff für Stahlguss.

Die thermische Ausdehnung von Maskenformstoff tendiert bei der Verwendung von Quarz-Spezialsand-Gemischen gegen Null, bei Einsatz von 100% Kerphalite KF und Cerabeads erfolgt eine Schwindung des Maskenkernes. Im sensiblen Hydraulik- und Automobilguss werden mit umhüllten HA-Spezialsanden komplizierte Kerne gefertigt, die fehlerfreie und endabmessungsnahe Gussteile garantieren.

Maskensande, die Cerabeads enthalten, werden unter dem Markennamen Keracron® von Hüttenes-Albertus vertrieben.

Ihre Ansprechpartner

Dipl.-Ing.

Martin Dahlmann

Regional Product Manager EMEA Shell Moulding Process, Special Sands

E-Mail

Dipl.-Chem.

Emma Caputo

Product Manager Shell Moulding Process, Special Sands and Industrial Resins

E-Mail