Способ изготовления литейных форм и стержней

 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам изготовления литейных форм и стержней из холоднотвердеющих смесей, отверждаемых продувкой газообразными реаг ентами с содержанием диоксида серы. Цель изобретения - улучшение качества смеси за счёт повышения ее живучести и конечной прочности, а также снижение взрывои пожароопасности процесса. Согласно способу по изобретению, предусматривающему введение в кварцевый песок и перемешивание с ним органической перекиси или гидроперекиси (например, перекиси изопропилбензола или гипериза) и синтетической кислотноотверждаемой смолы (например, фурановой), формообразование преимущественно путем надува смеси в холодную оснастку и последующее отверждение смеси в оснастке путем продувки газообразным диоксидом серы, органическую перекись или гидроперекись предварительно адсорбируют на аэросиле, причем, их массовое соотноа шение составляет соответственно 2: :(1,0-1,2). За счет реализации способа по изобретению прочность смеси после выдержки образцов на воздухе в течение 1 сут возрастает в среднем в 2 раза при одновременном росте живучести смеси в 1,6-2 раза. Достигается также стабилизация перекисного агента (в среднем в 1,42 раза), что способствует снижению взрывои пожароопасности процесса. 1 табл. iD (Л 4 00 ч INS

„„SU„„1437127 А1

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (д1)-4 В 22 С 1/10, 9/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4225010/31-02 (22) 07.04.87 (46) 15. 11.88. Бюл. Р 42 (71) Московский автомобильный завод им. И.А.Лихачева и Московский химикотехнологический институт им. Д.И.Менделеева (72) Г.В.Просяник, М.С.Ахутин, О.В.Кудравец, И.М.Шишкин, З.И.Салина, Л.Н,Ермакова, А.И.Шишкин, С.Н.Пономарев и М.С.Кувардин (53) 621.742.4(088.8) (56) Патент США У 4311627, кл. 260/30.4, опублик. 1982.

Патент США 11 3879339, кл. 260/38, опублик. 1975. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ

ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ (57) Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам изготовления литейных форм и стержней из холоднотвердекпцих смесей, отверждаемых продувкой газообразными реагентами с содержанием диоксида серы. Цель изобретения — улучшение качества смеси за счет повышения ее живучести и конечной прочности, а также снижение взрыво- и пожароопасности процесса. Согласно способу по изобретению, предусматривающему введение в кварцевый песок и перемешивание с ним органической перекиси или гидроперекиси (например, перекиси изопропилбензола или гипериза) и синтетической кислотноотверждаемой смолы (например, фурановой), формообразование преимущественно путем надува смеси в холодную оснастку и последующее отверждение смеси в оснастке путем продувки газообразным диоксидом серы, органическую перекись или гидроперекись предварительно адсорбируют на аэросиле, причем, их массовое соотношение составляет соответственно 2:

:(1,0-1,2). 3а счет реализации способа по изобретению прочность смеси после выдержки образцов на воздухе в течение 1 сут возрастает в среднем в

2 раза при одновременном росте живучести смеси в 1,6-2 раза. Достигается также стабилизация перекисного агента (в среднем в 1,42 раза), что способствует снижению взрыво- и пожароопасности процесса. 1 табл.

1 37127

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам изготовления литейных форм и стержней из холоднотвердеющих смесей, отверж5 даемых продувкой газообразными реагентами с содержанием двуокиси серы.

Цель изобретения — улучшение качества смеси за счет повышения ее живу1 чести и конечной прочности, а также снижение взрыво- и пожароопасности процесса.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Б качестве перекисного агента могут быть использованы органические перекиси и гидроперекиси: перекись трет-бутила, перекись метилэтилкетона и др. Наиболее оптимальной с точки зрения техники безопасности и низ- 20 кой стоимости является гидроперекись изопропилбензола.

Гидроперекись изопропилбензола предварительно адсорбируют на аэросиле. Техническая гидроперекись изо- 25 пропилбензола (гипериз) — маслянистая жидкость светло-желтого цвета с сильным запахом — содержит 89% основного продукта и примеси кумола и неперекисных продуктов окисления кетонов 30 и спиртов: ацетофенон, диметилфенилкарбинол. Гипериз относится к пожароо опасным (температура вспышки — 56 С) и взрывоопасным веществам (при нагрео ванин вьшьз !00 С разлагается со взрывом). Лэросил представляет собой бе* 35 лый порошок,циоксида кремния с высокой удельной поверхностью. Для стабилизации перекисного агента применяется аэросил марки А-175 с удельной поверхностью 150-200 м /г и влажностью не более 1,0 — 1,5%. Если аэросил имеет более высокую влажность, то его вначале высушивают в вакуум-сушильном шкафу при 160 — 180 C в течение

4 — 6 ч. Подготовленный таким образом и охлажденный аэросил смешивают с гидроперекисью изопропилбензола (гиперизом). При этом массовое отношение гидроперекиси и аэросила должно быть 2:(1,0 — ?,2).

При смешивании гипериза с аэросилом происходит адсорбцил молекул гидроперекиси активной поверхностью адсорбента, с зязывание перекисных групп за счет физических связей, и тем самым снижение влияния веществ, катализирукщих разнс жение перекисноги аген-та. Массовое соотдошенне гипериза к аэРосилУ, Равное 2:(1,0 — 1,2), нри удельной поверхности последнего не менее 150 м /r и влажности 1 — 1,5% обеспечивает полное насыщение адсорбционной поверхности аэросила. Стабилизированная таким образом гидроперекись изопропилбензола представляет собой тонкоизмельченный неслеживающийся порошок от белого до светло-желтого цвета.

Б качестве связующего обычно используются различные смолы фуранового класса. Примером подобной смолы может служить карбамидо-феноло-формальдегидная смола марки ФФ-65.

В смесителе периодического дейст— .вия смешивают огнеупсрный наполнитель — кварцевый песск с гидроперекисью изопропилбензола, адсорбированной на аэросиле, в течение 1 — 2 мин.

После этого вводят связующее — смолу

ФФ-65 и перемешивают еще 1 — 2 мин.

Из подготовленной таким образом композиции готовят стандартные образцы на лабораторном стенде с пескодувным уплотнением. Отверждение образцов прсводят продувкой газообразным диоксидом серы 1 с ° Затеи продувают сжатым воздухом 15 с для удаления избытка диоксида серы.

Отверждение литейных форм и стержней происходит за счет каталитического действия серной кислоты, образующейся по реакции диоксида серы и гидроперекиси.

Применение гипериза, адсорбированного на аэросиле, позволяет регулировать скорость отверждения стержней и форм путем снижения скорости разложения перекисного агента за счет протекания более медленного процесса десорбции гипериза с поверхности и взаимодействия его с диоксидом серы, Б примере воспроизведения предлагаемого способа приготавливался следующий состав смеси, мас.%:

Карбамидо-фенолофурановая смола марки ФФ-65 2,0

Органическая пер»кись или гидроперекись (гипериз) 0,6

Аэросил А-175 (i,30-0,36

Кварцевы . песок Остальное

Полу;енные образцы были испытаны на прочность с определением предела прочности на разрыв, Испытание проводили на стандартных образцах "восьПоказатели свойств при массовом соотношении перекиси изопропилбензола (гипериэа) и аэросила;

Состав

2:1 2:1,2

Прочность на растяжение, кгс/см сразу после извлечения из оснастки

3,0

3,5 при выдержке на воздухе в течение:

1 ч

16,8

16,0

24 ч

22,6

20,5

Живучесть смеси, ч. 10

Температура начала термического разложения гипериэа в системе с аэроси,ФС

14.2

142

ВНИИПИ Заказ 5825/12 Тираж 741 Подписное

Произв.-палигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

143712 мерках" на приборе фирмы "Дитерт" через разные промежутки времени после извлечения образцов из оснастки.

Живучесть смеси оценивалась по време.5 ни выдержки ее, по истечении которого предел прочности образцов из этой смеси начинал снижаться.

Вэрыво- и пожароопасность процессов оценивалась по температуре перво- 10 го экзотермического эффекта разложения гидроперекиси изопропилбенэола и определялась на -tepHaavorpage Пау-. лик-Паулик-Эрдеи.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Введение в состав смеси гидроперекиси иэопропилбензола, адсорбированной на аэросиле, приводит к незначительному снижению начальной прочности 20 образцов на разрыв (до 3,0 — 3,5 кгс/

/см ), и в то же время приводит к значительному повьппению суточной прочности (в среднем в 2 раза), при одновременном возрастании живучести смеси 25 в 1,6 — 2 раза. Температура начала термического разложения гидроперекиси возрастает в 1,42 раза (эа счет ее

7 нахов .«..н.:г в адсорбировгч:ном со то.;нии на поверхности аэрасила), что свидетельствует о стабилизации перекисного агента и снижении взрыво- и пожароопасности процесса.

Формула и э о б р е т е н и я

Способ изготовления литейных форм и стержней, включающий введение в кварцевый песок и перемешивание с ним органической перекиси или гидроперекиси и синтетической кислотноотверждаемой смолы, формообразование преимущественно путем надува смеси в холодную оснастку и последующее отверждение смеси в оснастке путем продувки газообразным диоксидом серы, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества смеси за счет повышения ее живучести и конеч ной прочности, а также снижения взрыво- и пожароопасности процесса, органическую перекись или гидроперекись предварительно адсорбируют на аэросиле, при этом массовое соотношение органической перекиси или гидроперекиси и аэросила составляет 2: ф 0 — 1 9 2 э