СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ В НАГРЕВАЕМОЙ ОСНАСТКЕ Российский патент 1994 года по МПК B22C1/22 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к средствам плакированных смесей.

Известна смесь для изготовления литейных оболочковых форм и стержней по постоянным моделям, содержащая новолачную смолу, водный раствор уротропина, разделительную добавку в виде водно-восковой дисперсии и огнеупорный наполнитель [1] .

Добавка в смесь водно-восковой дисперсии значительно снижает прочностные характеристики смеси.

Известна смесь для изготовления линейных оболочковых форм и стержней в нагреваемой оснастке, содержащая огнеупорный наполнитель, новолачную фенолформальдегидную смолу, уротропин, воду и антифрикционную добавку в виде низкомолекулярного полиэтилена [2] .

Наличие в смеси низкомолекулярного полиэтилена увеличивает трудоемкость изготовления, так как требует дополнительного нагрева для расплавления его перед вводом в смеситель, повышает газотворность смеси.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является смесь для изготовления литейных оболочковых форм и стержней в нагреваемой оснастке, содержащая огнеупорный наполнитель (песок кварцевый 1КО2А и Б или 016А), новолачную фенолформальдегидную смолу, водный 33% -ный раствор уротропина и антифрикционную добавку в виде стеарата кальция при следующем соотношении ингредиентов, мас. % :
Новолачная фенолформа- льдегидная смола СФ-015 4,55
Водный 33% -ный раствор уротропина 1,35 Стеарат кальция 0,1
Песок кварцевый 1К02Аи Б или 016А 94,0 [3]
Стеарат кальция в составе известной смеси, выполняющий функцию антифрикционной добавки, снижает прилипаемость смеси к модельной оснастке и слеживаемость плакированной смеси при хранении.

Однако, добавка стеарата кальция приводит к некоторому снижению прочностных свойств плакированных песчано-смоляных смесей.

Применение стеарата кальция в виде мелкодисперсного порошка приводит к ухудшению санитарно-гигиенических условий труда.

Целью изобретения является повышение прочности форм и стержней, снижение прилипаемости смеси к оснастке и улучшение санитарно-гигиенических условий труда.

Для достижения поставленной цели смесь для изготовления литейных оболочковых форм и стержней в нагреваемой оснастке, включающая огнеупорный наполнитель, новолачную фенолформальдегидную смолу, водный 33% -ный раствор уротропина и антифрикционную добавку, содержит в качестве антифрикционной добавки эмульсию на основе кремнийорганического продукта при следующем соотношении ингредиентов, мас. % :
Новолачная фенол-
формальдегидная смола 3,0-6,0
Водный 33% -ный раствор уротропина 0,9-1,7
Эмульсия, на основе
кремнийорганического продукта 0,01-0,1
Огнеупорный напол- нитель Остальное
Эмульсия на основе кремнийорганического продукта, выпускаемая согласно ТУ6-02-858-74 под маркой КЭ60-09 (50% ), представляет маслянистую жидкость белого цвета.

Она не токсична, не взрывоопасна, не горюча. Механические примеси в эмульсии отсутствуют, содержание кремния в весовых % находится в пределах 17,5-20,0, концентрация водородных ионов - в пределах 6,0-7,5.

Эмульсия КЭ60-09 распределяется по поверхности зерен кварцевого песка, покрытого расплавленной смолой. При соприкосновении смеси с нагреваемой оснасткой смола не налипает, так как с оснасткой контактирует пленка КЭ60-09, которая не смачивает ее.

Для получения предлагаемой смеси были подготовлены пять составов компонентов (под NN 1, 2, 3, 4, 5) и параллельно был подготовлен под N 6 состав известной смеси, принятой за прототип.

Примеры составов примесей приведены в табл. 1
Составы готовили смешиванием ее компонентов на лабораторных обогреваемых бегунах следующим образом.

В бегуны последовательно вводили нагретый до 160^оС песок, фенолформальдегидную смолу, после расплавления которой подавали водный 33% -ный раствор уротропина.

Затем на вязкую массу смеси добавили эмульсию КЭ60-09, предварительно разведенную водой в соотношении 1: 10.

Эмульсия КЭ60-09 способствует также более быстрому рассыпанию кома смеси в бегунах.

Из каждой приготовленной смеси изготавливали образцы для проведения механических испытаний.

Результаты механических испытаний образцов, изготовленных из предлагаемых составов смесей и известной смеси, принятой за прототип, представлены в табл. 2.

Из приведенных в табл. 2 данных видно, что образцы, изготовленные из смесей (N 2, 3, 4) заявленного состава, имеют более высокие показатели по прочности, обладают пониженной прилипаемостью и меньшими потерями при прокаливании, характеризующими газотворность смеси, чем образцы, изготовленные из известной смеси (N 6), а также из смесей (N 1, 5), отличающихся по составу от предлагаемой.

При содержании в смеси N 1 эмульсии КЭ60-09 менее 0,01 мас. % не достигается равномерного распределения ее по поверхности зерен наполнителя, что приводит к снижению механических свойств.

Повышенное содержание в смеси N 5 эмульсии КЭ60-09 более 0,1 мас. % приводит к снижению физико-механических свойств готовых смесей из-за когезионного разрушения оболочки при съеме форм и стержней с модельной оснастки.

Использование предлагаемого изобретения позволит: повысить прочность форм и стержней; снизить прилипаемость смеси к оснастке; улучшить санитарно-гигиенические условия труда; повысить термопластичность оболочковых форм и стержней; снизить брак по поломке форм и стержней при извлечении из нагреваемой оснастки.

Применение предлагаемой смеси позволит получить экономию в размере 1,76 руб. с каждой тонны смеси (по ценам 1991 г. ).

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесей для изготовления стержней и форм в нагреваемой оснастке. Состав смеси содержит, мас. % : новолачную фенолформальдегидную смолу 3,0 . . . 6,0, 33% -ный водный раствор уротропина 0,9 . . . 1,7; эмульсию на основе кремнийорганического продукта (КЭ60 - 09) 0,01 . . . 0,1; огнеупорный наполнитель остальное. За счет содержания в смеси эмульсии (КЭ60 - 09) повышается прочность смеси, снижается прилипаемость ее к модельной оснастке, а также улучшаются санитарно-гигиенические условия труда. 2 табл.

СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ В НАГРЕВАЕМОЙ ОСНАСТКЕ, содержащая огнеупорный наполнитель, новолачную фенолоформальдегидную смолу, 33% -ный водный раствор уротропина и антифрикционную добавку, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности форм и стержней, снижения прилипаемости смеси к оснастке и улучшения санитарно-гигиенических условий труда, она содержит в качестве антифрикционной добавки эмульсию на основе кремнийорганического продукта при следующем соотношении ингредиентов, мас. % :
Новолачная фенолоформальдегидная смола 3,0 - 6,0
33% -ный водный раствор уротропина 0,9 - 1,7
Эмульсия на основе кремнийорганического продукта 0,01 - 0,1
Огнеупорный наполнитель Остальное