Противопригарное покрытие литейных форм и стержней Советский патент 1992 года по МПК B22C3/00 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам противопригарных покрытий для вакуумных форм и стержней, преимущественно чугунных отливок.

Традиционно для вакуумно-пленочной формовки используются противопригарные покрытия на основе органических растворителей, в частности этиловый спирт, с последующей сушкой покрытия в пределах 70-80°С горячим воздухом перед заполнением формовочным песком. При этом облицовочная пленка на высоких моделях находится в напряженном, растянутом состоянии и под воздействием горячего воздуха получает термический удар, после этого она легко предрасположена к разрыву при съеме полуформы. Брак формы устраняют

путем заклеивания липкой лентой, требует дополнительных затрат на материалы, повышает трудоемкость изготовления формы и брак литья.

Выполняя свое функциональное назначение, противопригарные покрытия на органических растворителях имеют существенные недостатки, так как высока летучесть и вредность органических растворителей для здоровья обслуживающего персонала, требуются затраты времени на сушку покрытия, значительные затраты на нагрев воздуха и подачи его на позиции сушки, социальная и пожарная опасность использования органических ро.творите- лей.

Указанные недостатки устраняю водные противопригарные покрытия

|П

XI

сл

чО

сл

hO О

не являются пожароопасными, не требуют сушки и более дешевые по используемым связующим материалам и растворителям. Однако наряду с указанными преимуществами известные водные противопригарные покрытия не находят еще широкого применения в вакуумной формовке, в частности при изготовлении чугунных отливок.

Известно водное противопригарное покрытие для песчаных форм следующего состава, мас.%:

Сульфитно-спиртовая барда44 Вода16 Скрыто-кристаллический графит 30 Кристаллический

графит10

Известно также противопригарное покрытие следующего состава, мас.%: Сульфитно-дрожжевой концентрат (технический лиг- носульфонат)5

Раствор поливинилового спирта55 Тальк 40 Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности (прототип) является покрытие для песчаных форм следующего состава, мас.%;

Тальк35-60

Серебристый

графит10-20

Глинистое связующее4-5Сульфитно-спиртовая барда 8-12 5%-й раствор кар- боксиметилцеллюлозы15-30

Известное противопригарное покрытие имеет следующие недостатки: невысокая кроющая способность пленки и расслоение ее на открытом воздухе после нанесения;

низкие противопригарные свойства из- за наличия водного раствора карбоксиме- тилцеллюлозы, имеющего недостаточную термостойкость, подвергающегося разложению при 180-200°С и окончательно разлагающегося при 260-270°С, при заливке металлом такое покрытие быстро разупроч- няется, расслаивается и образуются просечки, в которые проникает металл, в результате чего появляется пригар в виде сетки по поверхности отливки.

Целью изобретения является улучшение кроющей способности, повышение огнеупорности и прочности к истиранию.

Для этого противопригарное покрытие, включающее тальк, кремнеземсодержащий материал, органическое связующее, воду, дополнительно содержит смачиватель ДБ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Лигносульфонаты

технические6-10

Вода35,75-43,85

Тальк45-51

Маршалит3-5

Смачиватель ДБ0,15-0,25

Противопригарное покрытие содержит технические лигносульфонаты плотностью 1210-1220 кг/м3.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод о том, что данный состав противопригарного покрытия отличается от известного введением смачивателя ДБ-продукт обработки детретичных бутилфе- нолов окисью этилена, в качестве кремнезем- содержащего материала содержит маршалит, а в качестве органического связующего технические лигносульфонаты, при этом плот- ность их составляет 1210-1220 кг/см3.

В качестве связующего в покрытии используют технические лигносульфонаты марки А.ОСТ 132183283.

В качестве наполнителя - молотый тальк марки ТРПН, ТРПВ, ГОСТ 19729-74; маршалит марки А,ТУ 9077-82.

В качестве растворителя - техническая вода.

В качестве добавки для улучшения кро- ющей способности - смачиватель ДБ.ТУ-6- 02-530-80.

Приготовление покрытия осуществляют следующим образом.

В краскомешалку заливают техниче- ские лигносульфонаты с плотностью 1,21- 1,22 г/см3, смачиватель ДБ и техническую воду, после чего перемешивают и вводят тальк с маршалитом с последующим тщательным перемешиванием в течении 10-15 мин до получения однородной суспензии плотностью 1350-1370 кг/м .

Испытания покрытия производили на автоматизированной литейной линии вакуумной формовки Sinto-Kogio путем покраски изготовленными составами моделей Рукав полуоси. Облицовочная пленка использовалась марки МИРАВИТЕН ТУ 6-05-05-166-82 толщиной 0,1 мм. Покрытие наносилось толщиной 0,25-0,35 мм. отливки Рукав полуоси 50 кг. Заливаемый металл - чугун марки СЧ-20. Температура заливки чугуна 1350°С. Размеры опоки 1600 х 1600 х 400 мм. В форме заливали 4 отливки.

Нанесение покрытия производили воздушным способом посредством распылителей пистолетного типа с последующей сушкой в течение 80-100 с. После сушки покрытия производили заполнение опоки формовочным песком, затем традиционные операции изготовления вакуумной формы с последующей заливкой, охлаждением и набивкой отливки.

Составы и свойства предлагаемого и известного покрытий приведены в табл.1 и 2.

Проведенные испытания покрытий и анализ результатов в соответствии с табл. 1 и 2 позволили сделать следующие выводы.

Противопригарные покрытия 1 и 5 и известное обладают недостаточной кроющей способностью и поэтому после заливки металлом формы на поверхности отливок обнаружен пригар. Отливки без пригара получены при испытании покрытий 2-4, так как в период нанесения покрытия кроющая способность последнего была хорошая, что и обеспечило хорошее качество огливок. Сравнительные испытания позволили установить, что предложенное покрытие обладает более высокой огнеупорностью, седиментационной устойчивостью. По сравнению с известным покрытием прочность к истиранию возросла в 2-2,5 раза, в 2-3 раза

снижается трудоемкость приготовления покрытия и в 15-20 раз сокращается время приготовления покрытия, снижаются энергозатраты. Формула изобретения

1.Противопригарное покрытие литейных форм и стержней, получаемых методом вакуумной формовки, включающее тальк, кремнеземсодержащий материал, органическое связующее, воду, отличающее- с я тем, что, с целью улучшения его кроющей способности, повышения огнеупорности и прочности к истиранию, в качестве органического связующего оно содержит техни- ческие лигносульфонаты, в качестве кремнеземсодержащего материала - мар- шалит и дополнительно содержит смачиватель ДБ-продукт обработки детретичных бутилфенолов окисью этилена при следую- щем соотношении компонентов, мас.%: Технические лигносульфонаты6-10Вода 35,75-43,85 Тальк 45-51 Маршалит 3-5

Смачиватель ДБ0,15-0,25

2.Покрытие по п. 1, отличающее- с я тем, что оно содержит технические лигносульфонаты плотностью 1210-1220 кг/см3.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам противопригарных покрытий, получаемых методом формовки, преимущественно для чугунных отливок. Покрытие содержит. мас.%: технический лигносульфонат 6-10; вода 43,85-35,75; тальк 45-51 :маршалит 5- 3; смачиватель ДБ 0,15-0,25%. Предложенное соотношение компонентов (талька и маршалита) обеспечивает повышение кроющей способности на синтетическую пленку, исключение пригара и улучшение качества литья. (Л С

Таблица 1

Таблица 2