Способ приготовления смеси для изготовления литейных стержней и форм
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ, включакнций последовательное дозирование и перемешивание огнеупорного наполнителя, кислотного катализатора и карбамидофурановой смолы с условной вязкостью по вискозиметру ВЗ-1 с соплом воронки 5,4 мм при 20С 30-150 с, отличающийс я тем, что, с целью улучшения качества стержней и форм за счет повышения их прочности и снижения осьтаемости , a также упрощения технологии приготовления смеси за счет снижения вязкости смолы и стабилизации ее § свойств при хранении, в карбамидофурановую смолу вводят 5-10 мас.% (Л этиленгликоля.
СОКИ СОВЕТСНИХ
tgUI
РЕСПУБЛИК,su.„ i овззвз
3(д) В 22 С 1/22
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1
< foal
ЬИЬ.% 1-;.À (21) 3577538/22-02 (22) 13.04.83 (46) 23.05.84. Бюл. В 19 (72) З.Я. Иткис, Ю.П. Васин, А.Л. Гималетдинов, A.À. Кругликов, P.È. Червяков и Е.M. Зверовский (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 621.742.5(088.8) (56) 1. Связующие в литейном производстве. Каталог НИИТЭХИМ, Черкассы, 1979, с. 3-7.
2. ТУ 6-05-02-26-77 "Карбамидофурановая смола КСФ-1".
3. Жуковский С.С., Лясс А.М.
Формы и стержни иэ холоднотвердеющих смесей. М., "Машиностроение", 1978, с. 35-36.
4. Авторское свидетельство СССР
Ф 831340, кл. В 22 С 5/04, 1979. (54)(57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИ
ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ
И ФОРМ, включающий последовательное дозирование и перемешивание огнеупорного наполнителя, кислотного катализатора и карбамидофурановой смолы с условной вязкостью по вискозиметру
ВЗ-1 с соплом воронки 5 4 мм при о
Э
20 С 30-150 с, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения качества стержней и форм эа счет повышения их прочности и снижения осыпаемости, а также упрощения технологии приготовления смеси эа счет снижения вязкости смолы и стабилизации ее свойств при хранении, в карбамидофурановую смолу вводят 5-10 мас.Ж зтиленгликоля. )
С:
1093383
Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам приготовления песчано-смоляных смесей
l с карбамидофурановым связующим, используемыми при изготовлении литей- 5 ных стержней и форм, отверждаемых преимущественно в холодной оснастке.
Известен способ приготовления смеси для изготовления литейных стержней и форм, заключающийся в последователь-1б ном перемешивании огнеупорного наполнителя, кислотного катализатора и карбамндофурановой смолы (1 )
Однако карбамидо-фурановые смолы, используемые в литейном производстве, 1з обладают относительно невысокой условной вязкостью — порядка 20-50 с по воронке с диаметром сопла 4 ь|м (В3-4, 20оС). Кроме того, данный способ приготовления смеси необес- 20 печивает приемлемых результатов при использовании высоковязких карбамидо фурановых смол, к которым относится, в частности, смола с технической маркой КСФ-1. 2S
Известно,что при работе с высоковязкими смолами, например фенол.формальдегидными резольного типа для снижения их вязкости и стабилизации при хранении, в смолу вводят низко- 30 кипящие растворители, такие как этанол, ацетон, фуриловый спирт 3 g.
Однако при этом ввиду легкости испарения указанных растворителей ухудшаются санитарно-гигиенические условия труда и возрастает пожароопасность нри производстве, хранении и применении связующих.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае- щ мому результату является способ приготовления смеси для изготовле.ния литейных стержней и форм, заключающийся в последовательном дозировании и перемешивании огнеупорного наполнителя, кислотного катализатора и карбамидофурановой смолы (КСФ-1) с условной вязкостью по вискозиметру ВЗ-1 с соплом воронки
5,4 мм при 20 С 30-150 с, причем смолу перед дозированием нагревают до 30-80 С t4>.
Однако предварительный подогрев смолы приводит к усилению поликонденсационных процессов, а в местах перегрева вблизи нагревательных элементов термостата образуются локальные участки загустевшей смолы. Кроме того, в технологическом процессе изготовления стержней появляется дополнительная операция подогрева смолы, .которая требует тщательного контроля температуры связующего, что необходимо для пропорциональной подачи его в смеситель непрерывного действия.
Целью изобретения является улучшение качества стержней и форм за счет повышения их прочности и снижения осыпаемости, а также упрощение технологии приготовления смеси за счет снижения вязкости смолы и стабилизации ее свойств при хранении.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу приготовления смеси для изготовления литейных стержней и форм, .включающему последовательное дбзирование и перемешивание огнеупорного наполнителя, кис-. лотного катализатора и карбамидофурановой смолы с условной вязкостью по вискозиметру ВЗ-1 с соплом воронки
5,4 мм при 20 С 30-150 с, в карбамидофурановую смолу предварительно вводят 5-10 мас.Ж этиленгликоля.
Введение этиленгликоля в синтетическую смолу обеспечивает снижение ее вязкости по сравнению с смолой КСФ-1,выпускаемой согласно упомянутым Ту,и постоянство физико-химических свойств.
При этом отпадает необходимость в технологической операции подогрева смолы и создается возможность использования связующего в течение 1,5 г после ее изготовления. При вводе в смолу этиленгликоля менее 5Х происходит значительное увеличение вязкости со сроком выдержки, т.е. нарушаются вязкостные свойства карбамидофуранового связующего, а при вводе его в смолу свыше 10Х усиливаются выделения запаха в процессе перемешивания и изготовления форм и стержней, следовательно, ухудшаются санитарно-гигиенические условия труда. Стабилизация синтетической смолы этиленгликолем в пределах 5-10Х от массы смолы создает условия для более медленного протекания поликонденсационных процессов за счет блокирования реакционно-способных групп в смоле при ее дальнейшем хранении.
Способ приготовления формовочной и стержневой смеси осуществляется следующим образом.
До приготовления смеси связующее— карбамидофурановая смола КСФ-1
1093383
Кислый отвердитель (ортофосфорная кислота) 3 предварительно стабилизируется 510% этиленгликоля. Стабилизацию смолы предпочтительно производить на заводе-изготовителе на завершающей стадии синтеза карбамидофурановой смо- ° лы КСФ-1.
Пример. Готовят состав холоднотвердеющей смеси при следующем содержании компонентов, мас.%:
Кварцевый песок 96,4
Синтетическая смола
КСФ-1, стабилизированная этиленгликолем 3,0
0,6
Способ
Предлагаемый по примерам
1 ) 2
Известный
7,5
66
45
135 о
20 С 6 мес
115
256
20 С 18 мес
148
101
30 С 6 мес
45 о
40 С 6мес
677
10,5
13,4
11,4
9,2
20 С 6 мес
12,5
2,5
10,1
9,0
20 С 18 мес
10,6
8,2
9,7
Состав связующего, свойства связующего и смесей на его основе
Количество этиленгликоля, доба"ленное к смоле КСФ-1, мас.%
Условная вязкость смолы (ВЗ-!) при температуре смолы и при сроке ее выдержки с момента изготовления, с 20 С 1 мес
Прочность на растяжение через. 2 ч отверждения при температуре смолы и сроке ее выдержки с момента изготовления, кгс/см
20 С 1 мес
Порядок ввода компонентов и время перемешивания: (1) песок — 0,5 мин, (2) катализатор — 4 мин, (3) смола0,8 мин. Прочность образцов определяют на разрыв.
Результаты испытаний смесей, полученньи известным и предлагаемым способами,приведены в таблице.
1093383
Способ
Известный
30 С 6 мес
12,0
40 С 6 мес
1,2
16,5
17,2
18,5
19 3
16,3
18,3
20 С 6 ме.с
17,8
4,2
17,5
20 С 18 мес
16,9
16,7, 30 С 6 мес
40 С 6 мес
18 0
3,0
22,4
23,4
24,0
21,0
6 1
20 С 6 мес
2190
22,0
23,3
20 С 18 мес
20,5
21,1
20,9
22,0
30 С 6 мес о
40 С 6 мес
23,1
4,5
Состав связующего, свойства связующего и смесей на его основе
Прочность на растяжение через 4 ч отверждения при температуре смолы и сроке ее выдержки с момента изготовления, кгс/см
20 С 1 мес
Прочность на растяжение, через 24 ч отверждения при температуре смолы и сроке ее выдержки с момента изготовления, кгс/см
20 С 1 мес
Осыпаемость, через
24 ч при температуре смолы и сроке ее выдержки с момента изготовления,7.:
Предлагаемый по примерам
Продолжение таблицы
1093383
Продолжение таблицы
Состав связующего, свойства связующего и смесей на его основе
Способ
Предлагаемый по примерам
1 2
Известный
20 С 1 мес
0,02
0,01
0,01
0,02 о
20 С 6 мес
0,02
0,02
0,01
0,50
0,02
20 С 18 мес
0,02 0,02
0,01
30 С 6 мес
0,01
40 С 6 мес
О 60
Составитель С ° Тепляков
Техред В,Далекорей Корректор А. Ильин
Редактор В. Иванова
Заказ 3342/6
Тираж 775 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ЛПП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Из данных таблицы следует, что при длительности выдержки готовой смолы до 1 5 лет условная вязкость карбамидофурановой смолы КСФ-1, стабилизированной этиленгликолем, возрастает всего в 1,4 раза, в то время как не стабилизированная карбамидофурановая смола КСФ-1 увели30 чивает свою вязкость в 5 раз. Физико. механические характеристики смолы
КСФ-1, стабилизированной 1ОЕ этиленгликоля и выдержанной 18 мес с момен. та изготовления до проведения испытаний, удовлетворяют требованиям, ! предъявляемым производством к холоднотвердеющим смесям, т.е. свойства находятся на, уровне свойств смесей на свежеизготовленной карбамидо фурановой смоле КСФ-1, выпускаемой согласно ТУ.
Таким образом, внедрение предлагаемого способа дает возможность увеличить срок использования синтетической смолы до 1,5, ликвидируя дополнительную операцию подогрева смолы в технологическом процессе изготовления ХТС, а также повысить прочность и снизить осыпаемость стержней и форм. Следовательно, уменьшается брак стержней и форм, повышается качество отливок.
