Связующее для литейного производства Советский патент 1977 года по МПК B22C1/22 

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к составам связующих для приготовления смесей применительно к изготовлению стержней и форм в нагреваемой ОСнастке.

В практике литейного производства при изготовлении стержней и форм в нагреваемой оснастке широко распространено использование связующих на основе синтетических смол.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является литейное связующее для приготовления смесей применительно к изготовлению стержней и форм в нагреваемой .оснастке, содержащее мочевино-формальдегидную и феноло-формальдегидную смолы, смешанные друг с другом в весовом соотношении 1:1 1.

Стержневая смесь с указанным связующим обладает прочностью на сжатие в сыром состоянии 0,04-0,05 кгс/см, что свидетельствует о ее недостаточной текучести. Последнее затрудняет формообразование стержня сложной конфигурации при надуве смеси в оснастку пескодувно-пескострельным способом и получение технологически необходимой и равномерной степени уплотнения.

Кроме того, в процессе горячего отверждения из связующего выделяются в окружающую воздушную среду фенол и формальдегид, что ухудшает санитарно-гигиенические условия труда.

Целью изобретения является повышение текучести смеси за счет снижения вязкости связующего и улучшения санитарно-гигиенических условий труда.

Для достижения поставленной цели связующее для литейного производства, содержащее мочевино-формальдегидную смолу, феноло-формальдегидную смолу, дополнительно содержит 30-407о-ный водный раствор едкого натра при следующем соотношении ингредиентов, вес. %:

Феноло-формальдегидная смола27,5-41,3

30-40%-ньш водный раствор едкого натра2,5- 3,8 Мочевино-формальдегидная смола Остальное

Благодаря присутствию в составе связующего 30-40%-ного водного раствора едкого натра снижается вязкость связующего, что позволяет получить равномерное распределение пленок связующего по поверхности зерен кварцевого песка с значительным повышением текучести смеси.

При концентрации водного раствора едкого натра менее 30% снижается вязкость связующего, однако, одновременно увеличивается содержание воды в нем, а следовательно, пойышается влажность смесей, что увеличивает прилипаемость их к модельной оснастке и снижает качество. Увеличение концентрации водного раствора едкого натра сверх 40% приводит к пересыщению раствора и плохому перемешиванию компонентов в эмульсиопном связующем.

Предпочтительным по достигаемым результатам является использование водного раствора едкого натра с концентрацией 40%. За счет хорошего совмещения и пластификации используемых смол в составе связующего, которое может быть отнесено к связующим эмульсиоппого типа, увеличивается прочность сшивки пленок олигомера в отвержденном состоянии и, соответственно, прочность отвержденных стержней. Благодаря уменьшению количества газообразных и токсичных составляющих в связующем улучшаются санитарногигиенические условия труда.

Приготовление эмульсионного связующего заключается во введении в мочевино-формальдегидную смолу, например, марки М-З,

феноло-формальдегидной смолы, например, фенолоспирта и 30-40%-ного водного раствора едкого натра при перемешивании в мешалке с числом оборотов 1500-3000 в мииуту в течение 3-5 минут.

Конкретные составы связующего, вес. %:

56,25 62,50

5,75

34,375 27,50

41,25 3,125 3,75 2,5

С эмульсионными связующими JMbJSfo 1-3 в лабораторных бегунах модели 018 приготавливались смеси (соответственно, №№ 1-3), содержавшие 96 вес. % кварцевого песка К0315Б и 4 вес. % связующего.

Прочностные характеристики смесей приведены в таблице

Как видно из таблицы, прочность на сжатие в сыром состоянии смесей на эмульсиоииом связующем уменьшается в 3-4 раза по сравнению со смесью известного состава (0,04-0,05 кгс/см). Соответственно повышается текучесть смеси при изготовлении -стержней пескодувно-пескострельным способом.

Газотворная способность смесей на предложенном эмульсиопном связующем также ниже, что значительно улучшает саиитарногигиеиические условия труда. Это подтверждается результатами исследований воздушной среды па стержневых производственных участках, согласно которым коицеитрация фенола была на уровне «следов, а выделений формальдегида не наблюдалось.

Предлагаемое эмульсионное связуюшее позволяет также повысить скорость отверждения смесей, что в свою очередь увеличивает производительность автоматов на 10-30%,

снизить расход электроэнергии, повысить срок эксплуатации стержневых металлических нагреваемых ящиков.

эмульсионного связующего позволяют применять его для изготовления стержней всех классов сложности в условиях массового, серийного и индивидуального характера производства для получения отливок из черных и цветных сплавов.

Формула изобретения

Связующее для литейного производства, включающее в себя мочевино-формальдегидную смолу, феноло-формальдегидпую смолу, отличающееся тем, что, с целью повышения текучести смеси за счет снижения вязкости связуюигего и улучшения санитарно-гигиенических условий труда, оно дополнительно содержит 30-40%ный водный раствор 5 едкого натра при следугощем соотношении ингредиентов, вес. %; Феноло-формальдегидная смола 27,5-41,3 30-40%-ный водный рас-5 твор едкого натра 2,5- 3,8 (i Мочевино-формальдегидиая смола Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. «Литейное производство, 1973, № 6, с. 4-5,