CVII. Ueber die zu Formen geeigneten Erdarten, von Hrn. Ferry, Sohn. (Aus dem Industriel, Jan. 1829, S. 469.) Ferry, uͤber die zu Formen geeigneten Erdarten. Die erdigen Gemenge, woraus die Gießer ihre Formen verfertigen, enthalten als Hauptbestandtheile Kieselsand und Thon, welcher leztere entweder weiß oder durch kohlige Substanzen oder Eisenoxyde gefaͤrbt seyn kann. Sie koͤnnen ohne Nachtheil auch eine sehr geringe Menge kohlensauren Kalk enthalten, der aber durchaus nicht noͤthig ist. Die Form waͤre nicht weniger gut, wenn auch die Erdarten, woraus man sie zusammengesezt hat, kein Atom Kalk enthielten. Die schwefelsauren Salze und die Schwefelmetalle muͤssen sorgfaͤltig ausgeschlossen werden; man darf daher keine schwefelkieshaltigen Thone anwenden. Ueberhaupt kann matt nichts besseres thun, als solchen Thon und Sand, oder solche natuͤrliche Gemenge dieser beiden Substanzen, aussuchen, welche recht strengfluͤssig (refractaires) und folglich hinreichend von solchen Substanzen frei sind, die der Thonerde oder Kieselerde zum Flußmittel dienen koͤnnten oder die in die Formen gegossenen Metalle zu veraͤndern im Stande waͤren. Der kohlensaure Kalk wuͤrde, wenn man davon eine etwas betraͤchtliche Menge dem Gemenge zusezen wuͤrde, auch noch den Uebelstand haben, daß er zwei seiner Bestandtheile, die Kohlensaͤure und den Kalk, also ungefaͤhr die Haͤlfte seines Gewichtes verlieren und so eine große Menge elastischer Fluͤssigkeiten entbinden wuͤrde, selbst wenn die Formen mit der groͤßten Sorgfalt und bei einer hoͤheren Temperatur, als die der gewoͤhnlichen Trokenraͤume ist, getroknet worden waͤren. Wir wollen in dieser Beziehung bemerken, daß eine Erde zum Formen der kleinen Stuͤke passend und dessen ungeachtet zum Formen großer nicht geeignet seyn kann. Wenn die Dimensionen oder die Form der gegossenen Stuͤke von der Art sind, daß die Erkaltung schnell erfolgen kann, so hat die Erde der Form, sie mag seyn, welche sie wolle, nicht Zeit zu schmelzen oder irgend eine chemische Zersezung zu erleiden; wenn aber die in der Form enthaltene Metallmasse sehr betraͤchtlich ist, wenn noch dazu eine kleine obenauf schwimmende Masse (Kopf) dazu kommt, so erfolgt die Erkaltung sehr langsam und die chemischen Verwandtschaften haben die zu ihrer Wirkung erforderliche Zeit. Die moͤglichen Verglasungen und Zersezungen finden also Statt und wenn sich schnell und in großer Menge elastische Fluͤssigkeiten entbinden, so ist man mit einer gefaͤhrlichen Explosion bedroht. Ich sage es nochmals, zu dem erdigen Gemenge der Gießer ist kein kohlensaurer Kalk erforderlich und man wird sehr gut thun, nur eine fast unmerkliche Menge davon zuzulassen. Diese Vorsicht ist besonders denn Gießen etwas starker Stuͤke anzuempfehlen. Diesen Bemerkungen uͤber die chemische Natur der zum Formen anzuwendenden Erden ist weiter nichts hinzuzusezen; alle anderen Untersuchungen, welche ein Chemiker damit anstellen koͤnnte, waͤren fuͤr die Kunst des Gießers ohne Nuzen. Aber die physischen und mechanischen Eigenschaften dieser Erdarten haben so viel Einfluß auf den guten Erfolg des Gießers, daß sie ein gruͤndliches Studium verdienen. Fuͤr's erste muß die Formerde die Kieselerde Und Thonerde im Zustande eines Gemenges und nicht chemisch mit einander verbunden enthalten! Gewoͤhnlich ist darin die Kieselerde mit einer sehr großen Menge Thonerde chemisch verbunden; da diese Verbindung ihr jedoch weder ihre Feinheit noch ihre Geschmeidigkeit benimmt, so verursacht sie keinen Nachtheil. Was die Farbe betrifft, so kann sie, wenn sie von bituminoͤsen Substanzen herruͤhrt, eher nuͤzlich als schaͤdlich seyn. Wenn der Thon durch ein Eisenoxyd gefaͤrbt ist, so wird dieses weder nuͤzen noch schaden, wenigstens wenn dieses Oxyd nicht in sehr großer Menge vorhanden ist; wuͤrde es einen betraͤchtlichen Theil des Ganzen (z.B. ungefaͤhr den fuͤnften) ausmachen, so wuͤrde der Thon viel von seiner Geschmeidigkeit verlieren und sich schlecht zum Formen eignen; dieser Gehalt an Eisenoxyd wuͤrde aber nicht wegen seiner chemischen Eigenschaften den Thon zum Formen unbrauchbar machen, sondern bloß deßwegen, weil er zu wenig bindend ist. Der Thon, welcher einige Male zum Gießen gebraucht worden ist, verliert von seiner bindenden Kraft und wird immer zerreiblicher und weniger consistent. Auch die beste Erde darf also nur wenige Male angewandt werden; aber diejenige, welche fuͤr sich allein nicht mehr anwendbar ist, kann mit einem geringen Zusaz roher Erde neuerdings gebraucht werden. In diesem Falle ersezt sie den Kieselsand und besizt auch in der That dessen wesentliche Eigenschaften. Die mageren Erdarten, das heißt diejenigen, welche nur sehr wenig Thon enthalten, besizen alle diese guten Eigenschaften im hoͤchsten Grade. Bei uͤbrigens gleichen Umstaͤnden wird man also gut thun, sie vorzuziehen; aber die Formen muͤssen auch eine gewisse Festigkeit haben, so daß sie der Arbeit des Formers, den Wirkungen des Austroknens, und dem Stoß des Metalles, welches man oft von ziemlicher Hoͤhe hineingießt, widerstehen koͤnnen; nun gibt ihnen aber der Thon allein diese nothwendige Consistenz. Es muß also ein gewisses Verhaͤltniß zwischen dem Kieselsand und dem Thone geben, bei dessen Anwendung man die beste Formerde erhaͤlt, welche bei den eigenthuͤmlichen Eigenschaften der respektiven Substanzen nur immer entstehen kann. Dieses vorteilhafteste Verhaͤltniß, dieses Maximum, kann durch Versuche allein nicht gefunden werden, denn bekanntlich kann nur die Theorie die Graͤnzen der Resultate feststellen; aber die Beobachtung kann sich ihnen auf eine fuͤr die Beduͤrfnisse der Praxis hinreichende Weise naͤhern. Man verliert also seine Zeit nicht, wenn man die Versuche vervielfaͤltigt, die Gemenge abaͤndert, neue Erdarten aufsucht. Wenn man die Kalksteingebirge ausnimmt, wird es selten einen Ort geben, wo der Gießer nicht in seiner Nachbarschaft eine gute Formerde oder doch wenigstens die zur Zusammensezung derselben geeigneten Substanzen vorfindet. In jeder Beziehung ist ein natuͤrliches Gemenge einem kuͤnstlich hervorgebrachten vorzuziehen. Wenn man genoͤthigt ist, sich mit lezterem zu begnuͤgen, muß man sorgfaͤltig alle Manipulationen vornehmen, welche dazu dienen koͤnnen, das Gemenge recht gleichfoͤrmig zu machen. Der Sand und der Thon werden zuerst einzeln bearbeitet und auf den erforderlichen Grad von Feinheit gebracht; worauf man sie dann vermengt. Wenn die Arbeit gut gelingen soll, muß man beide Substanzen im troknen Zustande mengen; die feuchten Erdarten vermengen sich fast nie sehr innig und gleichfoͤrmig. Hingegen kann man durch Schlaͤmmen dem Thone und dem Sande die zur Hervorbringung eines guten Gemenges erforderliche und gleichfoͤrmige Feinheit ertheilen. Kurz, die Former wuͤrden wohl thun, wenn sie bei der Zubereitung ihrer Erden in Allem die Verfahrungsarten nachahmen wuͤrden, welche die Toͤpfer befolgen. Diese Operationen koͤnnen im Großen sehr schnell ausgefuͤhrt werden, aber noch besser wuͤrde man thun, wenn man Versuche mit natuͤrlichen Gemengen anstellen wuͤrde, welche selten fruchtlos sind, wenn man sie mit Einsicht leitet. Nur wenn es unumgaͤnglich noͤthig ist, muß man sich also entschließen, kuͤnstliche Gemenge aus Thon und Sand zu bereiten; die natuͤrlichen Gemenge muͤssen aber oft erst durch einige Zubereitungen auf den erforderlichen Grad von Zusammenhang und Feinheit gebracht werden. 1) Wenn man eine Erde findet, welche zwar den Sand in tauglichem Zustande, aber zu viel Thon enthaͤlt, so schlaͤmmt man sie, um den Ueberschuß der Thonerde wegzuschaffen; weil aber die Wirkung dieses Schlaͤmmens sich nicht bloß auf den beabsichtigten Zwek beschraͤnken wird; weil der Sand, welcher sich zuerst auf dem Boden der Kufe abgesezt hat, fast keinen Thon, hingegen die obere Oberflaͤche des Absazes viel davon enthalten wird, so wird man dieses Gemenge stark und lange Zeit umruͤhren muͤssen, um ihm die Gleichfoͤrmigkeit und Gleichartigkeit zu ertheilen, welche eine der wesentlichsten Eigenschaften jeder guten Formerde ist. 2) Wenn im Gegentheile der Sand im natuͤrlichen Zustande nicht genug Thon enthaͤlt, ist es unumgaͤnglich noͤthig, ihm solchen zuzusezen; dann zerreibt man aber besser troken. Man theilt die Masse der Erde in gleiche, wenigstens ziemlich gleiche Raumtheile und sezt jedem davon eine angemessene Menge ausgetrokneten und pulverfoͤrmigen Thones zu. Alle diese thonhaltiger gemachten Sandtheile nimmt man sodann zusammen und knetet sie lange Zeit, indem man ein wenig Wasser zusezt, doch nur so viel als noͤthig ist, damit der ganz feine Thon nicht als Staub verstiegt. 3) Wenn der Sand zu grob ist, schlaͤmmt man ihn und gießt so lange das mit Thon und feinem Sand beladene Wasser ab, bis nur noch die zu großen und zu schweren Koͤrner zuruͤkbleiben. Man laͤßt alles dasjenige sich absezen, was das Schlaͤmmwasser mitgerissen hat und knetet die Masse sorgfaͤltig, wenn man sich zuvor uͤberzeugt hat, daß die darin enthaltene Quantitaͤt von Thon die passende ist. Wenn man einmal eine zum Formen geeignete Erdart in der Natur aufgefunden oder kuͤnstlich zusammensezen gelernt hat, handelt es sich nur noch darum, sie nach ihrer Natur und ihren Eigenschaften anzuwenden. Diese Erdarten sind mehr oder weniger thonhaltig, mehr oder weniger fein. Im Allgemeinen eignen sich die mehr thonhaltigen zum sogenannten Lehmguß, der Grad ihrer Feinheit mag uͤbrigens welcher immer seyn; wenn es sich aber darum handelt, Stuͤke aus Bronze oder Kupfer zu gießen, so muß auch die Erde der Form feiner seyn, als diejenige, welche man zum Eisenguß anwendet. Da das geschmolzene Kupfer das Wasser selbst bei einer sehr hohen Temperatur nicht zersezt, so brauchen die Formen, in welche man Kupfer gießt, keine so offenen Poren zu haben, wie diejenigen, welche man mit Gußeisen fuͤllen will. Andererseits dringen das geschmolzene Kupfer und das Zinn in der geschmolzenen Bronze, in die kleinsten Hoͤhlen der Form hinein, und legen sich zwischen die Sandkoͤrner, so wenig Fluͤssigkeit auch immer die Zwischenraͤume zwischen diesen Koͤrnern zulassen koͤnnen. In diesem Falle muͤssen also die Formen eine groͤßere Dichtigkeit haben und man muß folglich eine feinere Erde anwenden. Bei dem sogenannten Sandguß braucht die Erde der Form nicht so zusammenhaͤngend zu seyn und kann weniger thonhaltig seyn; sie ist es in der That so wenig, daß sie fast ganz aus Sand besteht. Um Kupfer oder Bronze in Sand zu gießen, muß man zwischen das Metall und den Rand (Mantel) eine dikere Schichte Erde bringen, als zum Eisenguß nothwendig ist. Weil die Erde derjenigen Form, in welche Kupfer gegossen wird, feiner und dichter ist und dem Austreten der Daͤmpfe und Gasarten mehr Hindernisse in den Weg legt, so ist es unumgaͤnglich noͤthig, den Oberflaͤchen, durch welche diese Fluͤssigkeiten austreten, eine groͤßere Ausdehnung zu geben. Nun befinden sich aber diese Oberflaͤchen bei dem Sandguß in der Richtung der Dike der von dem Rand eingeschlossenen Erdschichte. Die Erde, welche zum Gießen kleiner Stuͤke gedient hat, ist durch diesen Gebrauch fast gar nicht veraͤndert und kann so lange neuerdings angewandt werden, bis man findet, daß sich ihr Zusammenhang betraͤchtlich vermindert hat; diejenige Erde aber, welche sehr lange dem Einflusse einer hohen Temperatur ausgesezt war, darf nicht mehr angewandt werden, es sey zu welchem Ende man sie puͤlvern und ihr rohen Thon einverleiben muͤßte, eine Arbeit, welcher man sich ohne Noch nicht unterzieht. Wenn man die Form von den großen Stuͤken, sie moͤgen nun aus Kupfer oder Gußeisen seyn, lostrennt, kann man leicht die Erde, welche ihre Beschaffenheit nicht veraͤndert hat und welche also neuerdings anwendbar ist, abscheiden und hingegen denjenigen Theil der Form, deren Erde entweder weggeworfen oder wieder bearbeitet werden muß, um die gegossenen Stuͤke lassen.