Смесь для изготовления литейных форм и стержней Советский патент 1980 года по МПК B22C1/16 

Изобретение относится к литeйнo iy производству, а именно к составам смесей рля изготовления литейных форм и стержней, преимущественно тгри литье алю кданиевых сплавов. Известна смесь, испольо уекая для обе спечения высокой скорости охлаждения отливок, включающая чугунный порсаиок зернистостью 2О-5О меш, портландцемент или алюминатный цемент и воду, Смесь наносится на поверхность модели обпицсвочным слоем толщиной 20 мм, по верх которого размещается наполнительный слой на основе кварцев ого песка, портландцемента и воды TlJ . Однако применение чугунного порошка в облицовочном составе не дает большого аффекта, так как теплопередача от облицо вочного состава к наполнительному резко снижается, а применение в качестве связуквдего цемента способствует низкой газопроницаемости формы, что приводит к повышенному образованию газовых раковин. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату 5шляется смесь теплового отверждения для изготовления литейных форм и стержней, содержащая кварцевый песок, металлический дисперсный материал (алюминиевую пудру) и связующее на основе синтетической смолы 2 , Недостаток данной смеси в том, что применение металлическо1Ч) порсмлка в виде цудры снижает газопроницаемость форм и стержней практически до нуля тем самым исключая возможность получения герметичных деталей; кроме того, переход алюминиевой оболочки на наполнителе в глиноземную пленку, уменьшающую теплопроводность, резко снижает процесс направленной кристаллизации металла, что также отрицательно сказывается на герметичности деталей. Цель изобретения -повышение герметичности отливок преимущественно из алюминиевых сплавов.

Для достижения поставленной цели смесь для изготовления литейных форм и стержней , преимущественно при литье алюминиевых сплавов, включающая кварцевый песок, металлический дисперсный материал и связующее, содержит в качестве связующего 1О-12%-ный водный раствор поливинилового спирта и бентонит при следующем соотношении ингредиентов, вес.%: Металлический дисперсный материал 45-55 10-12% ный водный раствор поливинилового спирта 6,5-8,0 Бентонит 0,5-1,0 Кварцевый песок Остальное В предлагаемой смеси в качестве металлического дисперсного материала может быть использован песок металлический (чугунный или стальной) зернистостью о, 6-1,5 мм.

Применяемые в качестве связующего бентонит и водный раствор поливинилового спирта придают смеси низкую газотвоную способность, отличную выбиваемость и податливость.

При содержании 10-129о-ного водного раствора поливиштового спирта (ПВС) ниже нижнего предела не обеспечиваются требуемые физико-механические свойства смеси в сухом состоянии, а при содержании его выще верхнего предела снижается прочность в сыром состоянкй, повьииается влажность и ухудщается газопроницаемост смеси.

При содержании бентонита юшсе нижнего предела не обеспечивается необходимая прочность смеси в сыром ссютоянии, а при содержании его выше верхнего предела снижаются физико-механические свойства смеси в сухом состоянии.

Предложенный состав смеси за счет выбора в указанных пределах содержания металлического песка и его зернистости, обеспечивает высокую скорость охлаждения отливок, при этом газопроницаемость формы не снижается,

Сушка стержней производится при 220230 С до темно -коричнево1х цвета.

Для испытания физико-механических свойств формовочной и стержневой смеси готовят смеси составов, указанных в Taui. 1.

Таблица 1

Металлический песок, кварцевый песок и бентонит перемещивают в бегунах в течение 3-5 мин, затем добавляют водный раствор поливинилового спирта и снова

перемешивают в течение 3-5 мин. Изготавливают образцы и проводят испытания. В табл. 2 представлены физико-механические свойства образце.

Таблица 2 Из указанных смесей готовягг формы и стержни, в которых отливают корпуса агрегата (сплав АЛ-5,-температура запив ки 68О-6ЭО Ъ). После необходимой меха нической обработки корпусов проводят их испытания на герметичность воздухом при давлении 5 кгс/см , Испытания показали, что все корпуса обладают герметичностью (размер партии отливок для испытаний It) шт). При использовании стержней из смеси ПО прототипу 60% деталей не обладает требуемой герметичностью и требует исправле ия путем подварки, пропитки и другими способами. Таким образом, предлагаемая смесь обладает высокой газопроницаемостью, низкойгазотворной способностью, хорошей податливостью и выбиваем остью, высокой теплопроводностью, близкой к теплопроводности кокиля, а детали, полученные литьем в формы, изготовленные из предлагаемой смеси, обладают герметичностью. Формулаизобретения Смесь для изгчуговления лигейных форм и стержней преимущественно при литье алюминиевых сплавов, включающая кварцевый песок, металлический дисперсный материал и связующее отличающаяся- тем, что, с целью повышения герметичности отливок, она содержит в качестве связующего 1О-12%-п 1й водный раствор поливинилового спирта и бентонит при следукяцем соотнш1ении ингредиентов. Металлический дисперсный 45-55 материал 10-12%-ный водный раствор поливинилового спирта 6,5-8,0 Бентонит0,5-1,0 Кварцевый песокОстальное Источнитш инфсфмации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ЯпонииN 46-42542, кл. 11 А 21, 1975. 2.Патент Англии N 13О5907, кл, С 34, 1973.