Связующее для изготовления литейныхСТЕРжНЕй и фОРМ B НАгРЕВАЕМОй OCHACTKE Советский патент 1981 года по МПК B22C1/22 

Описание патента на изобретение SU829313A1

1 .

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам связующих для литейных форм и стержней, изготовляемых в нагреваемой оснастке.

В последнее время в качестве связующих для литейных форм и стержней горячего отверждения при литье черных сплавов широкое применение получили, наряду с карбамиднофурановыми олигомерами, фенолформальдегиднофурановые, фенолформальдегидны и фенолкарбамидные олигомеры резольного типа. Эффективность использования этих продуктов обусловлена их высокой термостойкостью и достаточной реакционной способностью.

Однако в процесс .- отвер;кдения высоконаполненных noj.-MapHbix систем на их основе, з частности песчаноолигомерных смесей, как правило, образуются ;кесткие и хрупкие структуры с больыими внутренними напряжениями. Это прцродит к резкому снижению прочности форм и стержней и их короблению в процессе изготовления и хранения, следствием чег являются потери размерной точности отливок и снижение качества их поверхности.

С целью обеспечения более благоприятных условий отверждения смеси, снижения внутренних напряжений в изделиях, улучшения их физико-механических и технологических свойств в .состав связующего вводят различного рода добавки.

Известно использование с целью

0 снижения внутренних напряжений и увеличения прочности в высоконаполненных системах поверхностно-активных веществ дифильного строения,в частности кремнийорганическил доба5вок, например, -у -аминопропилтриэтоксисилана l .

Однако эти добавки должны вводиться в связующее непосредственно перед приготовлением смеси. В противном случае их зффективное лействиг теряется. Этот факт, а также высокая стоимость кремнийорганических добавок сдерживает их широкое практическое использование.

Известно применение в качестве пластификаторов, снижающих внутренние напряженияБ системе, моно- и полифункциональных гликолей в количестве до 10 масс.% к связующему D1.

Применение этой добавки не обеспечивает требуемого снижения газо верности стержней и форм.

Известно также применение олигооксипропиленгликоля в количестве 0,5-1,5 масс.% для улучшения физикомеханических и диэлектрических свойств связующего на основе порошкообразного фенолформальдегидного новолачного олигомера, рекомендуемого для изготовления стеклопластиков Гз

Применение этого связующего для литейных форм и стержней.затруднено из-за недостаточной термостойкости и низкой реакционной способности новолачного олигомера.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является олигомерное связующее для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке, представляющее собой смесь карбамиднофуранового олигомера с добавкой простых олигоэфиров, имеющи молекулярную массу 200-5000, в количестве 0,5-1,5 масс.% к связующему. Указанное связующее обеспечивает получение высоких прочностных покаR

I

$10I

(cJHz), (ойпНг«)„о1( где R - низд1ие алкилы СН : и R - Н,СН, ,, -С а 1-8; b 0-45; п 2-3 и m 7-60, при следующем соотношении ингредиен тов в составе связующего, вес.ч.: Синтетическая смола 100 Блоксополимер указанного состава 0,5-1,5 В качестве синтетической смолы предусматривается использование жид ких резольных олигомеров фейолформальдегидного или фенолформальдегидно фуранового, или фанолкарбамидного, или карбамиднофуранового класса. Примером фенолформальдегидного ол гомера могут служить жидкие резольны смолы ОФ-1, СФ-4ео, СФ-411. Примером фенолформальдегиднофурановых олигоме ров - смолы ФФ-1Ф, ФФ-1С, примером фенолкарбамидмого олигомера - смолы ФКС, ФПР-24, примером карбамиднофурановых олигомеров - смола КФ-90. Для отверждения этих связующих м гут использоваться все известные катализаторы и отвердители кислотного действия. Примерами блоксополимеров на осно ве пoлиoкcиaJП илeнa и полиорганосилокса|4а -могут служить продукт В-1

зателей стержней и форм и высокую скорость их отверждения f4.

Однако недостаточная термостойкость этого связующего, повышенная гигроскопичность и газотвердость форм и стержней на его основе и, как следствие этого, ухудшение качества поверхности отливок и санитарно-гигиенических условий труда снижает эффективность его использовани при литье металлоемких заготовок из черных сплавов. Кроме того, распределение связующего в смеси при перемешивании нуждается в улучшении

Цель изобретения - снижение расхода связующего за счет улучшения его распределения в смеси, снижение газотворности стержней и форм и улучшение качества поверхности отливок из черных сплавов.

Для достижения поставленной цели связующее для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснаске., включающее синтетическую смолу и простой олигоэфир, содержит в качестве простого олигоэфира блоксополимер на основе полиоксиалкилена и полиорганосилоксана общей формулы

L((H5), О R -С-СН : для которого: R и , п 3, продукт КЭП-2, для которого: R - СН, R - , . b 10-15, m 30, n 2 и 3 в соотношении 1:1; продукт КЭП-3, для которого: R, R - СНз, а 7-8, b 4, , . При содержании в составе связующего блоксополимера указанного строения ниже нижнего предела не достигается требуемого улучшения распре- деления связующего по объему смеси и снижения расхода связующего, а при содержании его выше верхнего предела несколько снижаются прочностные показатели отверждаемых стержней и форм. В качестве огнеупорных наполнителей при изготовлении форм и стержней рекомендуется кварцевый или цирконовый песок, графит. Наряду с этим в смесь могут вводиться уже используемые в практике литейного производств1а, так называемые технологические добавки окись железа, стеарат кальция, масло ВИ-4. Совмещение добавки простого олигоэфира с синтетической смолой осуществляется на последней стадии технологического процесса изготовления смолы путем обычного перемешивания продуктов.

Смесь для изготовления стержней форм приготавливается следующим образом.

В смеситель подается наполнитель затем вводится катализатор отвердитель и смесь перемешивается 1-2 мин, после чего вводится связующее и смесь перемешивается еще 12 мин.

Приготовленная смесь отверждается в оснастке при 200-250 С в течение 7-70 с в зависимости от габаритов стержней и форм.

В табл.1 приведены составы предложенных связующих 1-4 и известного связующего 5,.

Составы смесей горячего отверждения с связующими 1-5 приведены в табл,2.

Гигроскопичность оценивают по падению прочности образцов после их вьщержки в смеси с влажностью 5% в течение 60 мин. Пластичность отверж денной смеси оценивают по отношению удлинения образца при растяжении к разрушающей нагрузке.

Прочность при растяжении оценивают на стандартных образцах восьмерках, отвержденных при 200-С при продолжительности горячег отверждения 30 с, испытанных в горячем состоянии (р момент извлечени из ящика) и в холодном состоянии (по истечении 1,5-2,0 ч после извлечения из ящика).

Газотворность определяют по количеству выделившихся летучих продуктов при нагревании образцов при в течение 60 с в пересчете на 1 г связующего.

Качество поверхности отливок оценивают по чистоте поверхности отливки, выполненной стержнем. Чисто га определяется щуповым прибором.

Микронеровности литеи поверхности ощупываются электрокорундовои иглоп. Радиус закругления иглы 20-25 мк. Высота микронеровностей фиксируется 2-микронным индикатором часового типа, на штанге которого закрепляется игла. Базовая длина 8 мм. За критерий шероховатости поверхности принимается высота неровности R2 - среднее

o расстояние между находящимися в пределах базовой линии пятью высшими точками и пятью низшими точками впадин, измеренное от линии, параллельной средней линии, и определяется 5 по формуле

D (п + п5 + п5+. .nj ) -(па+п4+ rcit} )

R.,

Распределение связующего в смеси оценивают по дисперсии результатов определения потерь массы образцов при прокаливании их до в течение 60 мин в сравнении с результатом контрольного образца, приготовленного в точном соотношении ингредиентов.

Результаты испытаний связующих 1-5 в составах смесей горячего отверждения приведены в табл.3.

Из данных,приведенных в табл.3, следует, что предложенное связующее, содержащее в качестве олигоэфира блоксополимер на основе полиорганосилоксана и полиоксиалкилена, обеспечивает улучшенное распределение . по объему смеси при перемешивании, обладает пониженным расходом в составе смеси, позволяет уменьшить газотворность смесей и улучшить качество поверхности отливок из черных сплавов за счет снижения величины микронеровностей (шероховатости) . Таблица 1

Похожие патенты SU829313A1

название год авторы номер документа
Смесь для изготовления литейных форм иСТЕРжНЕй гОРячЕгО ОТВЕРждЕНия 1978
  • Акутин Модест Сергеевич
  • Просяник Георгий Васильевич
  • Козлова Людмила Анатольевна
  • Шишкин Игорь Михайлович
  • Салина Зоя Ивановна
  • Скирдов Александр Николаевич
  • Ермакова Любовь Николаевна
  • Эльтеков Юрий Анатольевич
  • Лебедев Владимир Степанович
  • Кругликов Анатолий Абрамович
  • Струпинский Владимир Аронович
  • Дунюшкин Евгений Степанович
SU831333A1
ПОЛИМЕРНАЯ ОГНЕЗАЩИТНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННОГО ПЕНОПЛАСТА 2019
  • Дворко Игорь Михайлович
  • Плаксин Александр Львович
  • Панфилов Дмитрий Александрович
  • Москалев Евгений Владимирович
  • Рудницкая Юлия Романовна
RU2746450C2
ХОЛОДНОТВЕРДЕЮЩАЯ СМЕСЬ 2001
  • Борсук П.А.
  • Кафтанников А.С.
  • Андрианов В.С.
  • Савилов С.И.
  • Чернов Е.А.
RU2229488C2
ПОРОШКОВАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПЕНОПЛАСТА 1992
  • Николаев А.Ф.
  • Дворко И.М.
  • Авхуков А.Б.
  • Щемелева Л.В.
  • Сизова Л.А.
  • Васильева И.С.
RU2043374C1
СИНТЕТИЧЕСКОЕ СМОЛЯНОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ, ОТВЕРЖДАЕМОЕ КИСЛОТНЫМИ КАТАЛИЗАТОРАМИ, ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ В ХОЛОДНОЙ ОСНАСТКЕ 1992
  • Струпинский В.А.
  • Кругликов А.А.
  • Смирнов Ю.А.
  • Дунюшкин Е.С.
  • Евзельман А.Б.
  • Камаева К.В.
  • Инжеваткин В.В.
  • Белякова Г.А.
  • Тепляков С.Д.
  • Долматов В.Д.
RU2044589C1
Смесь для изготовления литейных оболочковых форм и стержней в нагреваемой оснастке 1983
  • Просекова Лидия Иннокентьевна
  • Вин Лени Рувимовна
  • Радченко Станислав Иванович
  • Шатрова Эмма Федоровна
  • Козлова Галина Ивановна
  • Выборных Вера Викторовна
SU1090482A1
Смесь для изготовления стержней для литья под давлением деталей из стали и высокотемпературных сплавов 1979
  • Салина Зоя Ивановна
  • Акутин Модест Сергеевич
  • Белов Виктор Михайлович
  • Канарейкин Валерий Михайлович
  • Морозова Людмила Александровна
  • Портной Абрам Львович
  • Кабаков Эдуард Николаевич
SU787136A1
СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ В НАГРЕВАЕМОЙ ОСНАСТКЕ 2019
  • Багров Дмитрий Федорович
  • Багрова Наталия Вячеславовна
RU2707250C1
Влажная песчано-смоляная смесь для изготовления литейных форм и стержней по нагреваемой оснастке 1990
  • Иткис Зиновий Яковлевич
  • Журавлев Юрий Алексеевич
  • Семаков Александр Петрович
  • Николайзин Владимир Викторович
  • Королев Геннадий Петрович
  • Шахринов Николай Владимирович
  • Куданкин Леонид Иванович
SU1799657A1
Смесь для изготовления литейных форм и стержней в нагреваемой оснастке 1985
  • Уваров Алексей Васильевич
  • Боголепов Евгений Дмитриевич
  • Орлов Георгий Михайлович
  • Леснов Владимир Николаевич
  • Маляренко Андрей Александрович
SU1271620A1

Реферат патента 1981 года Связующее для изготовления литейныхСТЕРжНЕй и фОРМ B НАгРЕВАЕМОй OCHACTKE

Формула изобретения SU 829 313 A1

100

- . - 100

- 100

1,5

- - 0,5 - 0,5 -ЮС

100 1,5

..... Кварцевый песок 1К02А/Б 100 Связующее: 2,233 2,211 2,211 общий расход в т.ч.: 2,2 2,2 2,2 смола 0,033 0,0110,011 олигоэфир Отвердитель: катализатор 26/6 0,58 ЛСФ-А ВАГ-3 Гигроскопичность,% 7,0-8,5 7,0Прочностьна растяжение, кгс/см в горячем состоянии 6,3 6,2 в холодном сое27,027,0 то ян И-; Газотворнойть, СМ7Г 6,2 6,7 Пластичность,% 0,027 0,03 Качество поверхности отливок, мк46 45 Распределение связующего в смеси 2, С 1,8

Таблица 2 0,7 0,5 Таблица 3 2,233 2,538 2,2 2,5 0,0330,038 0,5

Формула изобретения

1. Связующее для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке, включающее синтетическую смолу и простой олигоэфир, отличающееся тем, что, с целью снижения расхода связующего за

где R - низшие алкилы СН и R - НгСНл, ,., , -С-СН- ;

а 1-8, Ь 0-45, п 2-3 и т 7-60, Т1ри следующем соотношении ингредиентов в составе связующего, вес.4.: ,

Синтетическая смола 100 Блоксополимер указанного строчения 0,5-1,5 2. Связующее по п.1, о т л ичающеес я тем, что в качестве синтетической смолы оно содержит жидкие резольные олигомеры фенолформальдегидного или фенолформальдесчет ул чшёния его распределения в смеси, снижения газотворности стержней и форм и улучшения качества поверхности отливок из черных сплавов, оно содержит в качестве простого олигоэфира блоксополимер на основе полиоксиалкилена и полиорганосилоксана общей формулы

-5iCCHj),OJ si

Si(Cvl)j

гйднофуранового, или фенолкарбамидного, или карбамиднофуранового класса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 507391, кл. В 22 С 1/22, 1973,2.Патент ФРГ W 1433933, кл. 31Ь 1/22, 1964.3.Авторское свидетельство СССР 531829, кл. С 08 L 61/10, 1975.4.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2616980/22-02;

кл. В 22 С 1/22, 1978.

SU 829 313 A1

Авторы

Акутин Модест Сергеевич

Просяник Георгий Васильевич

Козлова Людмила Анатольевна

Салина Зоя Ивановна

Строева Ольга Александровна

Шишкин Игорь Михайлович

Скирдов Александр Николаевич

Ермакова Любовь Николаевна

Гладковский Глеб Алексеевич

Кругликов Анатолий Абрамович

Струпинский Владимир Аронович

Копосов Валерий Викторович

Даты

1981-05-15Публикация

1979-04-23Подача