Способ приготовления формовочных смесей
Владельцы патента RU 2263002:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет-УПИ" (RU)
Изобретение относится к литейному производству. Зернистый наполнитель загружают в смеситель по частям. Первую часть смешивают со связующим до равномерного распределения его по поверхности зерен наполнителя. Добавляют вторую часть наполнителя и перемешивают до равномерного распределения наполнителя в общей массе смеси. Снижается время распределения связующего по поверхности зерен наполнителя. Обеспечивается повышение прочности смеси без увеличения расхода связующего.
Изобретение относится к литейному производству, в частности к способам приготовления формовочных смесей.
Известны способы приготовления формовочной смеси, включающие единовременную загрузку необходимых количеств зернистого наполнителя и жидкого связующего с последующим перемешиванием до получения требуемых характеристик смеси [1].
Наиболее близким по технической сущности является способ, предусматривающий дискретное перемешивание компонентов холоднотвердеющей смеси: сначала перемешиваются наполнитель с отвердителем в течение 60 с, а затем вводится смола и перемешивается еще 120 с.[2]. Этот способ позволяет снизить осыпаемость, увеличить живучесть.
Недостатком этого способа является необходимость распределения связующего по всем зернам смеси и соответственно большее время перемешивания связующего с песком, при этом за время перемешивания происходит увеличение вязкости и частичное отверждение пленок связующего до процесса уплотнения, следствием чего является снижение возможной с данным связующим прочности смеси. При изготовлении смеси по известному способу недостаток ее прочности компенсируют увеличением расхода связующего.
Задачей изобретения является повышение прочности формовочной смеси без увеличения расхода связующего.
Это достигается тем, что зернистый наполнитель, необходимый для приготовления заданного объема смеси, загружают в смеситель дискретно, по частям. Первая часть зернистого наполнителя смешивается с требуемым для общего объема смеси связующим до равномерного распределения его по загруженному количеству песка. А затем добавляется вторая часть зернистого наполнителя и перемешивается минимально возможное время до равномерного распределения ее в общей массе смеси.
Сущность предложенного способа заключается в следующем: при загрузке части зернистого наполнителя время для распределения связующего по поверхности зерен песка соответственно снижается и уменьшается вероятность преждевременного его отверждения. Распределение второй части песка по объему смеси требует в среднем в 3 раза меньше времени, чем для распределения связующего. А в нанесении пленки на дополнительную порцию песка нет необходимости, вследствие наличия пленки связующего на предварительно загруженной части зерен. Особенности их рельефа в отличие от плоских тел предопределяет контакт между ними только за счет выступов при любом количестве связующего, тем самым прочность сцепления между зернами обеспечивается.
Практическое применение способа показано на следующем примере. Смесь, состоящую по массе из 100% песка, 3% ЛСТ (ρ=1,25 г/см3), загружали в бегуны по частям: сначала загружали большую часть песка и все необходимое для общего объема смеси ЛСТ и перемешивали 105 с, затем загружали оставшуюся часть песка и перемешивали 30 с. Приготовленная смесь показала среднюю сухую прочность на разрыв, равную 0,40 МПа. Параллельно изготавливали смесь того же состава, но путем единовременной загрузки всех компонентов смеси и перемешиванием в течение 135 с, средняя сухая прочность которой составила 0,30 МПа. Проверка гипотезы о равенстве средних показала существенное, значимое увеличение прочности смеси, изготовленной по предложенному способу. Таким образом налицо технический эффект предлагаемого изобретения.
Литература
1. Титов Н.Д. Поточно-массовое производство отливок. М.: Машгиз, 1960. 527 с.
2. Бречко А.А., Великанов Г.Ф. Формовочные и стержневые смеси с заданными свойствами. Л.: Машиностроение, Ленингр. Отд-ние, 1982. 216 с.
Способ приготовления формовочных смесей, включающий загрузку в смеситель зернистого наполнителя, жидкого связующего и смешивание их, отличающийся тем, что зернистый наполнитель, необходимый для приготовления заданного объема смеси загружают в смеситель по частям, первую часть смешивают с требуемым для общего объема смеси количеством связующего до равномерного распределения его по поверхности зерен наполнителя, затем добавляют вторую часть зернистого наполнителя и перемешивают до равномерного распределения наполнителя его в общей массе смеси.
