Способ получения литейных форм и стержней
о и Фсжнмк
ИЗОБРЕТЕНИЯ («)685413 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заввлено 17.0478 (21) 2604829/22-02 с п эисоедииеиием Зеваки №(23) Ориоритет— (51) М. Кл.2
В 22 С 9/12
Государствеииый комитет
СССР по делам изобретеиий и открытий
Опубликовано 150979. Бюллетень Мо 34
Дата опубликования Онисвиил 2009,79 (53) УДК 621. 744. .58(088.8) 3 ° Я. Иткис, Ю.П. Васин, B.H. Севостьянов, В.Х. Каршенштейн и Ю.И. Дедюхин.т11 3 „ Челябинский политехнический институт им. Ленинского (аявители
Комсомола и Челябинский тракторный завод им. B.И. Ленина (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ CI0PN И СТЕРЖНЕЙ
Изобретение относится к литейному производству, В частнОсти к метОдам получения форм и стержней.
Известен способ изготовления стерж- g ней для литейных форм, который предусматривает следующие операции: предварительное последовательное перемешивание исходных ингредиентов (ОгнеупорнОГО напОлнителя, МИОГОкомпонентного связующего); подачу: готовой смеси в формообразующее устройство; формообразование; продувку формы или стержня в oc l5 настке аэрозольных отвердителей до момента набора необходимой прочности; съем и извлечение отвержденных форм и стержней (1 j .
Недостаток этого способа состоит в необходимости вторичной продувки аммиаком для нейтрализации паров отвердителя, что наряду с увеличением цикла иэГОтОВления ухудщаc. T санитар но-гигиенические условия работы в литейном цехе. Кроме того, невозможна продувка крупных форм и сòåðæíåé.
Вместе с тем законы фильтрации газов через капиллярнО пористые тела ПОказывают, что концентрация отвердителя
Всегда выше у. поверхности вдува и, следОВательнО, пРОисхОдит нераВнОмерное отверждение стержня. Укаэанный способ реализуется с помощью сложных герметизирующих устройств .
Наиболее близким к Описываемому изобретению по технической сущности является способ получения литейных форм и стержней, предусматривающий предварительное приготовление холоднотвердею.=ей смеси.: песок + полистирол + растворитель, подачу готовой смеси В формообразующее устройство, формообразование, продувку формы или стержня в оснастке нетоксичным газом или воздухом до момен-а набора необходимой прочности, съем и извлечение отвержденных форм и стержней (2).
Недостаток данного способа — низ-. кая конечная проччость форм и стержней, что Обусловлено образованием релаксационных напряжений и микропористости в пленках, мостиках-связях, связующего между зернами напалнителя в результате операции продувки, т.е. испарения растворителя. При этом 1п.тенсивная продувка, обеспечиВающая быстрый съем форм и стержней., ,резко снижает их конечную прочность, 685413 же образованием беспористых. сплошных пленок .
Пример 1. На смеси следующего состава, вес.%: кварцевый песок
93; вспенивающийся полистирол марки
ПСВ-Б 3; бенэол 4, предлагаемый способ реализуется следующим способом.
Составляющие смеси в указанной последовательности загружают в катковые бегуны и смешивают в течение 1 мин
Затем готовую смесь засыпают в резервуар пескострельной машины и изготовляют образцы - восьмерки. После этого образцы продувают холодным воздухом до полного отверждения по двум вариантам.
Вариант Е предусматривает продувку в течение 1,5,10,20 и 25 мин и нагрев с охлаждением после каждой из продувок (см. табл. 1) . Температура нагрева образцов 230 С;. выдержка 10 мин.
Вариант ХХ предусматривает продув» ку только в течение 1 мин с дальнейшим провяливанием на воздухе в течение 1,2,4,24 ч и нагрев с охлаждением после каждого нз указанных режимов (см. табл. 2) . Температура нагрева образцов 230 С; выдержка 10 мин;
П р и м. е р 2. На смеси следующего состава, вес. Ъ: кварцевый песок
93; эмульсионный полистирол марки
ПС3-2 3; толуол 4;предлагаемый способ реализуется аналогично примеру 1, Данные опытов приведены в табл.
1 и 2 (A - известный способ; Б предлагаеМый способ) .
Таблица 1
2,3
2,0
13., 84
11,51
6 55
5,8
4 6
4,0
12 83
10,9
5 95
5 85
0,5
1 1,8 11 28 13,02
2 1,2 10,81 11,68
1 5,6 6,0 6,2
2 5,1 5,6 6,0
После продувки нагрев с
5,0
15,0
19., 55
18,7
18 3
17,72
15 9
15,85
19,2
18,88
18,5
17, 81
16,6
16,0
19 7
19 1
18 3
17,75
18,92
18,8
18 4
17,65
16., 0
15,7
18,9
18,82
18,6
17,6
0 5
5,0
16г 3
15) 8
15,5
15,2
15,0 которая при их выдерживании на Во3духе практически не возрастает ° В то же время неинтенсивная продувка снижает производительность формовочного оборудования по причине задолжности оснастки. 5
Целью изобретения является увеличение конечной прочности форм и стержней и повышение производительности формовочного оборудования.
Цель достигается тем, что в способе получения форм и стержней, включающем приготовление смеси огнеупорного наполнителя со связующим в виде полистирола и с растворителем,,уплотнение этой смеси в оснастке, продувку нетоксичным газом осуществляют до момента достижения формой или стержнем начальной прочности 0,3-6,0 кг/см
2 на разрыв, которая обеспечивает съем стержня или формы без поломок, а затем производят нагрев форм и стержней вне 20 оснастки в интервале температур на о
5-10 С вьпае температуры стеклования до температуры на 5-10 С ниже темпео ратуры деструкции термопластичного полимера с последующим охлаждением 25 до комнатной температуры.
Нагрев формы или стержня в указанном интервале температур с последующим охлаждением до комнатной температуры обеспечивает гарантированное Щ повышение прочности форм и стержней в 1,5-2,5 раза, что объясняется снятием релаксационных напряжений в отвердевших пленках связующего, а так1 0,4 0.,8 1 9
2 0,3 0,6 1,5 последующим охлаждением
685413
Таблица 2
l 0,4 12.,88 0,5
2 0,3 ll 0
1 1,8
2 1,2
5,0
4.,0 10,08
3,2 8,5
11 18 13Ф3
10,75 11,7
13,2
l1t03
13.,5
ll 3
5кб 5 9 бкЗ . 6 6 5г85
2 5,1 5,5 6,0 5,9 5,8
После продувки нагрев с последующим охлаждением
19,8
19,0
18 41
17,85
16 25
15 95
1 18,91 18,93
2 18 8 18 8
1 18.,5 18.,3
2 17,6 17,61
1 15,5 16,0
2 15 1 15 8
19,5
18, 61
18 28
17,8
l5,98
15 91
19,0
18,9
18„55
17,8
0 5
5,0
16., 5
16 01
15,0
1. Патент США 9 3556195, кл. В 22 С 9/12, 1971.
2. Патент Ctrl 9 3943089, кл. В 22 С 1/22, 1976.
Составитель Г. Борисов
Редактор Н. Корченко Техред M .Келемеш Корректор E..Лукач
Заказ 5359/14 Тираж 9 45 Подписное
UHHHIIH Государственного комитета СССР по.делам изобретений и открытий
11 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Анализируя данные табл. 1 и 2 и учитывая, что, например, для условий массового производства продувка не должна длиться более 1 мин, ви- 30 дим, что увеличение расхода воэдуi ха, например, от 0,5 до 15 м /ч увеличивает прочность от О, 3 до
5,6 кгс/см Однако применение интенсивной продувки, а- следовательно, и повышение производительности формообразующего оборудования требует обя,зательного применения операции нагрева. Например, при расходе воздуха
15 м /ч формы и стержня не могут быть использованы в производстве по при- 40 чине их низкой сухой конечной прочности. Кроме того, сравнивая сухие прочности в известном и предлагаемом способах, видим, что прочность увеличивается в 1,5-2,5 раза, а при 45 сокращении продолжительности продувки.за счет увеличения расхоца воздуха например с 0,5 до 15 м > увеличивается производительность формообразующего оборудования в 2-3 раза, Формула изобретения
Способ нолучения литейных форм и стержней, включающий предварительное смешение огнеупорного наполнителя и термопластичного полимера с растворителем формообразование и продувку в оснастке нетоксичным газом при комнатной температуре., о т л ичающий с я тем, что, с целью повышения производительности формовочного оборудования и увеличения конечной прочности форм и стержней, продувку производят до достижения формой или стержнем начальной прочности 0,3-6,0 кгс/".мя на разрыв, а затем производят нагрев форм и стержней вне оснастки в интервале температур на 5-10 С выше температуры стеклования до температуры на 5-10 С
9 ниже температуры деструкции термопластичного полимера с последующим охлаждением до комнатной температуры.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
