Смесь для изготовления литейныхОбОлОчКОВыХ фОРМ и СТЕРжНЕй Советский патент 1981 года по МПК B22C1/22 

1

Изобретение относится к литейному производству, а именно к смесям для изготовления литейных оболоч1 овых форм и стержневой по постоянным моделям.

Известны плакированные смеси для получения оболочковых форм и стержней, содержащие огнеупорный наполнитель, новолачную или резольную смолу, уротропин, разделительную добавку 1.

Однако оболочковые формы и стержни из данной смеси обладают удовлетворительными прочностными характеристиками лишь при повышенном содержании смолы, что приводит к повьл ;ению газотворности смеси и ее удорожанию.

Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смесь на основе плакированного песка для получения обо.почковых форм и стержней, содержащая огнеупорный наполнитель, новолачную смолу, уротропин и водно-восковую дисперсию с содержанием воска в последней 4146 вес.% 2.

Однако указанная смесь характеризуется малой скоростью нарастания оболочки при формировании ее на модельной оснастке, что отрицательно влияет на производительность технологического оборудования.

Цель изобретения - увеличение скорости горячего отверждения оболочковых форм и стержней.

Для достижения указанной цели смесь для изготовления литейных оболочковых форм и стержней по постоянной модельной-стержневой оснастке, включающая огнеупорный надолнитёль, новолачную смолу, водный 33%-ный раствор уротропина и водновосковую дисперсию, дополнительно содержит добавку, выбранную.из группы двухатомных спиртов или их проиэводных (гликоль, сшкиловый эфир этиленгликоля, алкиловый эфир диэтиленгликоля). при следующем соотношении ингредиентов, вес.%;

Новолачная смола

2,0-7,0 Водный 33%-ный раствор уротро0,6-2,1 пина Водно-восковая

Дисперсия 0,02-0,5

Добавка, выбранная из группы указанных двухатомных спиртов или их производных0,02-0,5 Огнеупорный наполнительОстальноеУвеличение скорости формирования оболочки (горячего отверждения оболочки) происходит за счет того, что при нагреве смеси гликоль или алкиловые эфиры гликоля (алкиловый эфир этиленгликоля или алкиловый эфир диэтиленгликоля) начинают кипеть, и образующиеся газообразные продукты способствуют увеличению теплопередачи в оболочке за счет конвекции В качестве гликолей или алкиловых эфиров гликолей могут быть использованы соединения, имеющие температуру кипения ниже, чем оптимальная температура формирования оболочки 200-275°С.

Содержание гликоля или алкилового эфира этиленгликоля или алкилового эфира диэтиленгликоля должно быть в указанных пределах, так как при содержании более 0,5 начинает проявляться отслаивание оболочки и снижение ее прочности. При содержании этого вещества в смеси менее 0,02% скорость нарастания оболочки изменяется незначительно из-за малого количества газообразных -продуктов кипения.

Смесь приготавливают следующим образом.

Нагретый до температуры 110200°С огнеупорный наполнитель смешивают с новолачной смолой в количестве 2-7 вес.%, затем в смесь вводят/ водно-восковую дисперсию с концентрацией твердого воска 3046 вес.% в количестве 0,02-0,5 вес,% далее вводят добавку, выбранную из группы гликоль, алкиловый эфир диэтиленгликоля в количестве 0,020,5 вес.% и 33%-ный водный раствор уротропина в количестве 0,6-2,1вес.% и продолжают перемешивание до получения готовой плакированной смеси.

Введение добавок двухатомных спиртов или их произ.врдныХ) возможно совместно с водно-восковой дисперсией или с водным раствором уротропина. В случае, когда для охлаждения смеси перед вводом водного раствора уротропина используют воду, указанную добавку возможно вводить вместе с водой.

П р и м е р. Приготавливают смес №№ 1-11 предложенным способом и смесь № 12 в соответствии с известным техническим решением 2. Составы смесей приведены в табл. 1. В качестве гликолей использовались следующие соединения: зтиленгликоль (ГОСТ 10164-75), бутандиол-1,4 (ТУ 6-09-6316-69). В качестве алкиловых эфиров гликолей - моноэтиловый эфир этиленгликоля (ТУ РТУ 6-09-2906-66) и моноэтиловый эфир диэтиленгликоля (ТУ 14П-739-68). Свойства смесей приведены в табл. 2.

Физико-механические свойства смесей были оценены на стандартных образцах, изготовление и испытание которых производится по ГОСТ 13507-68.

Скорость формирования оболочек в процессе их горячего отверждения определялась следующим образом.

В раму, установленную на нагретой плите, засыпали плакированный песок. По истечении определенного времени рамку со смесью снимали и удаляли незатвердевшую смесь. После полимеризации оболочки в печи ее извлекали из рамки, разрезали и замер,ли толщину оболочки в шести точках.

Как следует из табл. 2, смеси, содержащие добавку этиленгликоля бутандиола-1,4, моноэтилового эфира этиленгликоля или диэти.плнгликоля в количестве 0,02-0,5% от веса песка, имеют повышенную (до 56%) скорость формирования оболочки по сравнению с обычными плакированными смесями. При изготовлении оболочек толщиной 10 мм время формирования их снижается с 66 секунд до 29-38 секунд; учитывая, что доля операции формирования составляет 40-50% от общего цикла изготовления стержней, повышение производительности при изготовлении стержней от использования новой смеси составит до 17-25%. Отмеченное сокращение времени формирования оболочки означает повышенную скорость горячего отверждения форм и стержней. Наименование ингредиекюв НоЕОлачная СФ-015, ГОСТ 18694-73 744-444 Новолачная СФ-260, ТУ 6-05-231-114-75 ---2--Волный раствор уротропина 33%-ной концентрации 2,1 1,2 1,2 0,6 1,2 1,2 1, Водно-восковая дисперсия ВВД-2М ТУ 38-101676-77 0,020,13 0,5 -0,13 0,13 0,13 0, Этилен гликоль ГОСТ 10164-75 0,020,15 0,1 0,5 1,0 0,01 Бутандиол -1,4 ТУ 6-09-6316-69 ------ Моноэтнловый эфир этиленгликоляМРТУ 6-09 906-66Диметиловый эфир диэтиленгликоляТУ 14П-739 8---- Кварцевыйпесок Об 016А ГОСТ 21387490,8694,6294,20 96,7о93,67 94,66

ТаПлица

0,5

Таблица 2 Номер см«си и ордержанй ингредиентов, вес.% - ;iiij;i:;i;: :i::i;rii; :i:rL:i; : :i : EL 44444 .1,2 1,2 1,2 1.2 1,2 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 - - - - 0,1 0,5 94,57 94,17 94,62 94,5794,77 94,67

Прочность образцов на растяжение при 2G°C, кгс/см2 Прочность образцов на растяжение при , кгс/см2 Толщина оболочки, мм, при температуре формирования оболочки 250°С и времени вьщержки, с 15 30 45 60 ТГримечани 51,9 46,0 45,9 25,1 35,7 46,1 46,8 47,9 45,0 46,2 45,945,1 35,6 29,6 29,0 14,7 23,6 28,3 29,3 28,7 28,1 28,9 29, 3 28,7 5,5 5,9 6,7 7,3 7,5 9,2 6,2 7,4 6,0 6,6 7,3 5,1 7,6 8,2 9,6 10,2 10,8 7,3 9,0 10,1 8,4 9,4 10,2 7,0 9,1 9,8 11,1 12,1 12,7 8,7 10,5 11,8 9,9 11,0 11,9 8,4 9,9 10,4 12,4 14,2 14,8 9,5 11,2 13,7 10,6 12,2 13,5 9,3 е. Различие физико-механических свойств смесей № 1, 4 и смесей № 2, 3, 6-11 объясняется разньтм содержанием новолачной смолы. :

Формула изобретения

Смесь для изготовления литейных оболочковых форм и стержней по постоянной модельно-стержневой оснастке, включающая огнеупорный наполнитель, новолачную смолу, водный 33%-ный раствор уротропина и водновосковую дисперсию, отличающаяся тем, что, с целью увеличения скорости горячего отверждения оболочковых форм и стержней, смесь дополнительно содержит добавк выбранную из группы двухатомных спиртов или их производных (гликоль алкиловый эфир этиленгликоля, алкиловый эфир диэтиленгликоля) при. следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Новолачная смола .2,0-7,0 водный 33%-ный раствор уротропина 0,6-2,1 Водно-восковая

дисперсия . . 0,02-0,5 добавка, выбранная из группы указанных двухдтомных спиртов или.их производных 0,02-0,5 Огнеупорный (5пнительОстальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 532449, кл. В 22 С 1/22, 1975.