{"id":25239,"date":"2020-01-06T08:25:20","date_gmt":"2020-01-06T08:25:20","guid":{"rendered":"https:\/\/mineralmilling.com\/gruener-sand-eine-einfuehrung-in-seine-verwendung-in-giessereien\/"},"modified":"2020-01-06T09:02:59","modified_gmt":"2020-01-06T09:02:59","slug":"gruener-sand-eine-einfuehrung-in-seine-verwendung-in-giessereien","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mineralmilling.com\/de\/gruener-sand-eine-einfuehrung-in-seine-verwendung-in-giessereien\/","title":{"rendered":"Gr\u00fcner Sand: Eine Einf\u00fchrung in seine Verwendung in Gie\u00dfereien"},"content":{"rendered":"\n<h1>\n\t<b>Gr\u00fcner Sand: Eine Einf\u00fchrung in die Verwendung in Gie\u00dfereien<\/b>\n\t<\/h1>\n<h2>\n\tEinf\u00fchrung in Green Sand und Castings\n\t<\/h2>\n\t<p>Gr\u00fcner Sand ist eine Mischung aus Mischmischung, die zum Gie\u00dfen von Metallen in Gie\u00dfereianwendungen als Form verwendet wird. Es ist &#8222;gr\u00fcn&#8220; nicht nach Farbe, sondern nimmt den Moniker aufgrund der Tatsache, dass es nicht &#8222;gesetzt&#8220; wird, wenn das Metall in sie gegossen wird, sondern es ist immer noch im &#8222;gr\u00fcnen&#8220; oder ungeheilten Zustand. Der Name leitet sich von gr\u00fcnem Holz ab, d.h. Holz, das noch eine gro\u00dfe Menge Wasser enth\u00e4lt. Gr\u00fcner Sand besteht haupts\u00e4chlich aus Sand, Ton, Schlamm, Anthrazit und Wasser. Die Identit\u00e4t der Sandkomponente ist entscheidend. Gr\u00fcner Sandguss ist eine einfache, zuverl\u00e4ssige und weit verbreitete Methode zum Gie\u00dfen von Metallen. Gr\u00fcner Sand sollte nicht mit Greensand verwechselt werden, einer Art Sandstein mit einer gr\u00fcnlichen Farbe, die nicht in Gie\u00dfereianwendungen verwendet wird.<\/p>\n\t\t\t\t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/mineralmilling.com\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/shutterstock_794780764-smaller-1024x683.jpg\" alt=\"Formen aus gr\u00fcnem Sand\" itemprop=\"image\" height=\"683\" width=\"1024\" title=\"Formen kleiner\" onerror=\"this.style.display='none'\">\n<h2>\n\tWas ist gr\u00fcner Sand?\n\t<\/h2>\n\t<p>Gr\u00fcner Sand ist eine Mischung, die typischerweise einen Sand (75 bis 85 masseig), Bentonit oder Kaolinitton (5 bis 11, als Bindemittel verwendet), Wasser&lt;(2 bis 4), Schlamm (3 bis 5, meist als F\u00fcllstoff) und Anthrazit (1, als kohlenstoffhaltiges Additiv) enth\u00e4lt. Der Sand selbst ist je nach Gussmaterial eine von drei Haupttypen; Auf Kiesels\u00e4ure-, Chromit- oder Zirkonbasis. Je nach Art des Gussmaterials k\u00f6nnen wiederum andere anorganische Verbindungen zugesetzt werden(1). Da sich das Gie\u00dfen mit hochtemperaturgeschmolzenen Metallen\/Legierungen befasst, ist eine hohe W\u00e4rmekapazit\u00e4t entscheidend. Gr\u00fcner Sand ist aufgrund seiner por\u00f6sen Natur vorteilhaft, so dass in der Form entstehende Gase entweichen k\u00f6nnen.<\/p>\n<h2>\n\tWie wird es benutzt?\n\t<\/h2>\n\t<p>Das Gie\u00dfen von Metallen ist ein sechsstufiger Prozess.<\/p>\n<ol>\n<li>Ein Muster wird in Sand gelegt,<\/li>\n<li>Die Musterform wird als Form mit einem Kolben in den Sand eingearbeitet,<\/li>\n<li>Das Muster wird entfernt,<\/li>\n<li>Die Form ist mit geschmolzenem Metall gef\u00fcllt,<\/li>\n<li>Erlaubt, abzuk\u00fchlen\/festigen,<\/li>\n<li>Schlie\u00dflich wird die Form entfernt, so dass der fertige Guss.<\/li>\n<\/ol>\n\t\t\t\t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/mineralmilling.com\/wp-content\/uploads\/2019\/06\/foundry-chromesand3-1024x410.jpg\" alt=\"Gie\u00dferei-Chromesand\" itemprop=\"image\" height=\"410\" width=\"1024\" title=\"Gie\u00dferei-Chromesand3\" onerror=\"this.style.display='none'\">\n\t<p>W\u00e4hrend des Gie\u00dfprozesses h\u00e4rtet die latente W\u00e4rme aus dem geschmolzenen Metall die Form <em>in situ<\/em>aus. Das geschmolzene Metall\/die Aluminiumlegierung wird direkt nach der Verdichtung in die Form in die Form gegossen. Nach dem Abk\u00fchlen des Gussteils kann die Form entfernt werden(2). Abgebrannte Formen werden in der Regel abgeerbt und wiederverwendet, insbesondere wenn sie auf einer der teureren Sandarten basieren, obwohl es bemerkenswert ist, dass die USA und das Vereinigte K\u00f6nigreich durchschnittlich 500 kg bzw. 250 kg Sand f\u00fcr jede Tonne Gussmetall auf die Deponie schicken(1). Studien haben gezeigt, dass verbrauchter Gie\u00dfereisand in der Betonproduktion wiederverwendet werden kann(3). Gr\u00fcner Sandguss wird f\u00fcr eine Vielzahl von Gussanwendungen eingesetzt, von kleinen und detaillierten bis hin zu gro\u00dfen Formen bis zu einer Gr\u00f6\u00dfe von 500 kg.<\/p>\n<h2>\n\tVorteile gegen\u00fcber anderen Materialien und Prozessen\n\t<\/h2>\n\t<p>Gr\u00fcner Sandguss ist eine einfache, skalierbare und belastbare Methode zum Gie\u00dfen von Metallen. Das Gie\u00dfen selbst ist eine Jahrtausende alte Technik(4). Je nach Sandwahl kann der Prozess unglaublich kosteng\u00fcnstig sein, besonders wenn Kiesels\u00e4ure aufgrund seiner F\u00fclle die Hauptsandkomponente ist. Aspekte des Gusses wie die Oberfl\u00e4cheng\u00fcte des Produkts lassen sich leicht durch die Mahlgr\u00f6\u00dfe der Sandkomponente modulieren, was auch durch die Zugabe von &#8222;Getreidebindern&#8220; wie Dextrin und Melasse beeinflusst werden kann. Dar\u00fcber hinaus kann die Zugabe dieser Additive die Abnehmbarkeit simonierbaren Eigenschaften verbessern. Eisenoxid kann dem gr\u00fcnen Sand in kleinen Mengen zugesetzt werden, um das Eindringen von Metall aufgrund von Rissbildung der Form zu verhindern(5). Ein bemerkenswerter Nachteil der Verwendung von Kiesels\u00e4ure-Sand als Hauptkomponente f\u00fcr gr\u00fcnen Sand ist das Potenzial f\u00fcr das Entweichen von Kiesels\u00e4urepartikeln w\u00e4hrend des Gie\u00dfens des Metalls, was zu Silikose f\u00fcr Gie\u00dfereiarbeiter in der N\u00e4he f\u00fchren k\u00f6nnte. Gr\u00fcne Sandformen im kleinen Ma\u00dfstab wurden in 3D-Druckverfahren(6) mit hoher Pr\u00e4zision und Erfolg hergestellt.<\/p>\n\t\t\t\t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/mineralmilling.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/AdobeStock_129758550-1024x683.jpeg\" alt=\"Arbeiter, die eine Sandform vorbereiten\" itemprop=\"image\" height=\"683\" width=\"1024\" title=\"Gie\u00dfereiarbeiter, der Gie\u00dfform vorbereitet.\" onerror=\"this.style.display='none'\">\n\t\t\t\t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/mineralmilling.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/AdobeStock_171522924-1024x683.jpeg\" alt=\"geschmolzenes Metall wird in Formen gegossen, die mit Glaspulver hergestellt werden\" itemprop=\"image\" height=\"683\" width=\"1024\" title=\"Eisengeschmolzenes Metall wird in Sandform gegossen\" onerror=\"this.style.display='none'\">\n<h2>\n\tVorteile gegen\u00fcber anderen Materialien und Prozessen\n\t<\/h2>\n\t<p>Wie bereits erw\u00e4hnt, k\u00f6nnen verschiedene Komponenten des gr\u00fcnen Sandes <u><a href=\"https:\/\/mineralmilling.com\/de\/giesserei\/\">spezifische Verbindungen<\/a><\/u> verwendet, um ein bestimmtes Ergebnis zu liefern, oder um einen gr\u00fcnen Sand zu liefern, der am besten f\u00fcr ein bestimmtes Metall\/Legierung geeignet ist, oder f\u00fcr eine bessere Umweltleistung im gesamten gr\u00fcnen Sandformprozess. Zwei der h\u00e4ufigsten Ver\u00e4nderungen im gr\u00fcnen Sandformen sind die Verwendung eines Chromit-Sandes und die Verwendung von Kohlenstaub (Anthrazit) in der Mischung.<\/p>\n<h2>\n\tKohlenstaub\n\t<\/h2>\n\t<p><u><a href=\"https:\/\/mineralmilling.com\/de\/giesserei\/kohlenstaub\/\">Kohlenstaub oder Anthrazit<\/a><\/u>wird schnell zu einem h\u00e4ufigen Zusatzstoff im gr\u00fcnen Sandformprozess. Es ist ein kohlenstoffhaltiger Zusatzstoff, der unter Gie\u00dfereibedingungen brennt und oxidiert. Historisch gesehen war der f\u00fchrende Zusatzstoff im gr\u00fcnen Sandguss als kohlenstoffhaltiges Material hochfl\u00fcchtige bitumin\u00f6se Kohle, die oft als Meerkohle bezeichnet wird. Bitumin\u00f6se Kohle brennt beim Erhitzen in der Form und setzt gef\u00e4hrliche Schadstoffe wie Benzol, Xylol und Toluol frei. Es ist zwingend erforderlich, dass bitumin\u00f6se Kohle durch ein ebenso leistungsf\u00e4higes kohlenstoffhaltiges Material ersetzt wird, aber mit einem weniger umweltsch\u00e4dlichen Profil. Eine experimentelle Studie zeigte, dass unter Laborbedingungen anthrazitfarbene und minderwertige Braunkohle(7) deutlich weniger gef\u00e4hrliche Schadstoffe ausstie\u00dfen als bitumin\u00f6se Kohle(8). gr\u00fcne Sandform ist aus \u00f6kologischer Sicht vorteilhaft. Es wird darauf hingewiesen, dass die Gie\u00dfindustrie aufgrund ihrer schlechten Umweltleistung (9) von bitumin\u00f6ser Kohle wegziehen m\u00f6chte (9), und weniger gef\u00e4hrliche Schadstoffe bedeuten, dass weniger Ressourcen f\u00fcr die Reinigung des Gesamtauspuffs der Gie\u00dferei aufgewendet werden m\u00fcssen.<\/p>\n\t\t\t\t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/mineralmilling.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/AdobeStock_285054233-1024x683.jpeg\" alt=\"Sandform\" itemprop=\"image\" height=\"683\" width=\"1024\" title=\"Niederdruck-Sandgussteile\" onerror=\"this.style.display='none'\">\n\t<p>Die Verwendung von Bodenanthrazit verringert verbrannte Defekte, verbessert die Oberfl\u00e4che des Produkts und verringert die Metalldurchdringung. Vielleicht ist seine Hauptanwendung jedoch, um Benetzung zu verhindern. Benetzen ist der Prozess, bei dem das fl\u00fcssige Metall\/die Legierung an den Sandpartikeln in der gr\u00fcnen Sandform klebt und sie auf der Oberfl\u00e4che des gegossenen Produkts vorhanden l\u00e4sst. W\u00e4hrend in vielen F\u00e4llen mechanisches Polieren oder weiterbearbeitung des gegossenen Produkts durchgef\u00fchrt werden kann, um irren Sand zu entfernen, ist Vorbeugen besser als Heilen. Kohlenstaub bietet eine effektive und kosteng\u00fcnstige Methode, dies zu erreichen.<\/p>\n\t<p>Wenn die Form durch das Vorhandensein des geschmolzenen Metalls\/der Legierung erhitzt wird, zersetzt sich die vorhandene Kohle (verbrennt) und gibt Kohlendioxid und eine Vielzahl fl\u00fcchtiger organischer Verbindungen ab. Die Herstellung solcher reduzierenden Gase hemmt die Produktion von Eisenoxid (in Eisen- und Stahlgussanwendungen), die als Zwischenprodukt bei der Produktion von &#8222;Burn on&#8220;-Verunreinigungsablagerungen auf der Gussoberfl\u00e4che vermutet wurden(10). Dar\u00fcber hinaus wird aufgrund der reduzierenden Umgebung eine Schicht aus hochgl\u00e4nzendem Kohlenstoff auf der Formoberfl\u00e4che abgelagert, die eine feuerfeste Barriere zwischen geschmolzenem Metall und Sand bietet, wodurch die Oberfl\u00e4cheng\u00fcte verbessert wird(11) und das Gie\u00dfen von der Form.<\/p>\n\t\t\t\t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/mineralmilling.com\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/shutterstock_1373238392-smaller-1024x683.jpg\" alt=\"Kohlestaub, der im Formprozess verwendet wird\" itemprop=\"image\" height=\"683\" width=\"1024\" title=\"shutterstock_1373238392 kleiner\" onerror=\"this.style.display='none'\">\n<h2>\n\tChrom-Sande\n\t<\/h2>\n\t<p><u><a href=\"https:\/\/mineralmilling.com\/de\/giesserei\/chromsand\/\">Chromit<\/a><\/u> (FeCr<sub>2<\/sub> O<sub>4<\/sub>, Eisenchromoxid) ist ein anorganisches Material, das am h\u00e4ufigsten als Erz bei der Herstellung von rostfreiem Stahl verwendet wird; es ist das einzige Chromerz. <u><a href=\"https:\/\/mineralmilling.com\/de\/feuerfest\/\">Als feuerfestes Material<\/a><\/u> in pulverisierter\/granulierter Form ist er aufgrund seiner Stabilit\u00e4t bei gro\u00dfer Hitze mit einem Schmelzpunkt von 2150 \u00b0C besonders attraktiv. Aufgrund seiner relativ geringen H\u00e4ufigkeit (relativ zu Kiesels\u00e4ure), ist es ein h\u00f6herpreisiger Sand. Als solches wird Chromit nur in Anwendungen verwendet, die hochwertigste Legierungssst\u00e4hle erfordern, oder f\u00fcr die Herstellung von Kernen. Chromit hat eine geringe W\u00e4rmeausdehnung und eine hohe W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit (12).<\/p>\n<p>Chromit wird f\u00fcr seine Verwendung als gr\u00fcner Sand zur Herstellung von schweren, geschnittenen Eisengussteilen nicht leicht benetzt und ist im Gegensatz zu Kiesels\u00e4ure in der Natur grundlegend (13). Es ist besonders n\u00fctzlich bei der Herstellung von Stahl mit hohem Mangangehalt (Hadfield-Stahl), da Kiesels\u00e4ure nicht die gleiche chemische Best\u00e4ndigkeit aufweist(14). Es wird auch h\u00e4ufig als Form f\u00fcr Aluminiumguss verwendet.<\/p>\n<p>Chromitformen k\u00f6nnen schwer zu erholen und wiederverwendet werden, wenn m\u00e4\u00dfigbishohe Mengen an Kiesels\u00e4ure vorhanden sind, da dies ihre Refraktorit\u00e4t verringert, sollte das Chromit kontaminiert werden (15). Trotz vorteilhafterer Eigenschaften im Vergleich zu Kiesels\u00e4ure wird Chromit in der Regel als &#8222;Facing Sand&#8220; f\u00fcr Kiesels\u00e4ureformen verwendet. Das hei\u00dft, wo Kiesels\u00e4uresand f\u00fcr den Gro\u00dfteil der Form verwendet wird und Chromit an der Schnittstelle von gr\u00fcnem Sand und geschmolzenem Metall (16) verwendet wird.<\/p>\n<p>Hochreinheitschromit kommt nat\u00fcrlicherweise in S\u00fcdafrika vor (17). Es wird darauf hingewiesen, dass Chromit von geringerer Qualit\u00e4t &#8211; wie das aus anderen industriellen Verfahren zur\u00fcckgewonnene &#8211; nicht die gleiche thermomechanische Robustheit aufweisen und daher w\u00e4hrend des Gie\u00dfprozesses sintern beobachtet werden kann (18).<\/p>\n\t\t\t\t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/mineralmilling.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/AdobeStock_278758256-1024x683.jpeg\" alt=\"geschmolzenes Metall wird gegossen\" itemprop=\"image\" height=\"683\" width=\"1024\" title=\"Stahlgie\u00dferei (Eisengie\u00dferei, H\u00fctten)\" onerror=\"this.style.display='none'\">\n\t\t\t\t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/mineralmilling.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/AdobeStock_134736147-1024x683.jpeg\" alt=\"Fertigprodukte aus gr\u00fcnen Sandformen\" itemprop=\"image\" height=\"683\" width=\"1024\" title=\"Metallprodukte aus Gusstechniken aus n\u00e4chster N\u00e4he. Industrie\" onerror=\"this.style.display='none'\">\n<h2>\n\tZusammenfassung\n\t<\/h2>\n\t<ul>\n<li>Gr\u00fcner Sand ist eine Mischung aus Materialien, die zur Herstellung von Formen f\u00fcr das Gie\u00dfen von Metallen verwendet werden<\/li>\n<li>Es besteht typischerweise aus Sand, Ton, Wasser und anderen Additiven<\/li>\n<li>Der Prozess der Verwendung von gr\u00fcnen Sandformen ist belastbar, skalierbar und zuverl\u00e4ssig<\/li>\n<li>Kiesels\u00e4ure ist der am h\u00e4ufigsten verwendete Sand<\/li>\n<li>Chromit ist ein alternativer Sand, der verwendet werden kann, insbesondere um seine \u00fcberlegenen thermischen Eigenschaften zu nutzen und wo chemische Best\u00e4ndigkeit erforderlich ist<\/li>\n<li>Kohlenstaub (Anthrazit) ist ein Additiv im gr\u00fcnen Sandgussverfahren, das ein besseres Umweltleistungsprofil aufweist als das, was er ersetzt, und insgesamt den Gie\u00dfprozess verbessert, indem er die Oberfl\u00e4che verbessert, verbrannte Defekte reduziert und Netz<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/mineralmilling.com\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/chrome_sand.jpg\" alt=\"chrome_sand\" itemprop=\"image\" height=\"200\" width=\"300\" title=\"chrome_sand\" onerror=\"this.style.display='none'\">\n\t\t\t\t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/mineralmilling.com\/wp-content\/uploads\/2019\/06\/coal_dust.jpg\" alt=\"coal_dust\" itemprop=\"image\" height=\"200\" width=\"300\" title=\"coal_dust\" onerror=\"this.style.display='none'\">\n\t<h3><strong>Verweise:<\/strong><\/h3>\n<p>1 S. Dalquist und T. Gutowski, <em>Lebenszyklusanalyse konventioneller Fertigungstechniken: Sandguss<\/em> <em>2004 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition<\/em>, 2004, Anaheim, Vereinigte Staaten<\/p>\n<p>2 M. C. Zanetti und S. Fiore, <em>Ressourcen, Konservierung und Recycling<\/em>, <strong>2003<\/strong>, 38, 3<\/p>\n<p>3 Y. Gurey, et al., Abfallwirtschaft, <strong>2010<\/strong>, 30, 1705<\/p>\n<p>4 D.G. Mahto <em>Gie\u00df- und Gie\u00dfverfahren<\/em>, <strong>2017<\/strong>, DOI: 10.2139\/ssrn.2776565<\/p>\n<p>5 T. V. R. Rao, <em>Metallguss: Prinzipien und Praxis<\/em>, 2007, New Age International, Neu-Delhi<\/p>\n<p>6 T. Sivarupan et al., <em>J. Manuf. Proc.<\/em>, <strong>2017<\/strong>, 29, 211<\/p>\n<p>7 G. Thiel und S. R. Giese, <em>Am. Foundry Soc. Trans., <\/em> <strong>2005<\/strong>, 113, 471<\/p>\n<p>8 J. Wang und F. S. Cannon, <em>Studie zur Pyrolyse von kohlenstoffhaltigen Zusatzstoffen in gr\u00fcnen Sandgie\u00dfereien <\/em>in <em>Seattle: The International Carbon Conference, 2007, Seattle<\/em><\/p>\n<p>9 V. S. LaFay und S.L. Neltner<em>, Am. Foundry Soc. Trans., <\/em> <strong>2004<\/strong>, 112, 671<\/p>\n<p>10 F. S. Cannon et al., <em>Environ. Sci. Tech.<\/em>, <strong>2007<\/strong>, 41, 2957<\/p>\n<p>11 C. W. Booth und A. J. Clegg, <em>Gie\u00dfereihandel J.<\/em>, <strong>1982<\/strong>, 152, 864<\/p>\n<p>12 D. Weiss, in <em>Fundamentals of Aluminium Metallurgy<\/em>, ed R. N. Lumley, Woodhead Publishing, Melbourne, 2018, ch 5, S. 159-171<\/p>\n<p>13 J. E. Kogel, N.C. Trivedi, J. M. Barker und S. T. Krukowski (Eds.), <em>Industrial Materials and Rocks, 7th ed.<\/em>, 2006, SME Press, Littleton, Vereinigte Staaten<\/p>\n<p>14 M. Holtzer <em>et al., Arc. Gie\u00dferei Eng<\/em>., <strong>2013<\/strong>, 13, 39<\/p>\n<p>15 J. Brown, <em>Foseco Ferrous Handyman es Handbook<\/em>, <em>11. Auflage<\/em>, 2000, Butterworth-Heinemann, Oxford<\/p>\n<p>16 J. Campbell, in <em>Complete Casting Handbook<\/em>, ed J. Campbell, Butterworth-Heinemann, Amsterdam, 2017, ch 15, S. 911-938<\/p>\n<p>17 N. Koleli und A. Demin, in <em>Environmental Materials and Waste<\/em>, M. N. V. Prasad und K. Shih (Eds.), Academic Press, London, 2016, ch 11, S. 245-263<\/p>\n<p>18 K. Stec <em>et al., Arc. Gie\u00dferei Eng<\/em>., <strong>2017<\/strong>, 17, 107<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Gr\u00fcner Sand ist eine Mischung aus Mischmischung, die zum Gie\u00dfen von Metallen verwendet wird, der am weitesten verbreiteten Formart in Ofen- und 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