Способ отверждения литейных стержней и форм
11Ц700272
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕ1ЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьв1вз ЬветйИ
Социалистических
Республии (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 01.08.76 (21) 2397798/22-02 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет
Опубликовано 30.11.79. Бюллетень ¹ 44
Дата опубликования описания 30.11.79 (51) Я. Кл.в
В 22 С 9/12
Госудерствениый комитет (53) УДК 621.742.4 (088,8) пв делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения 1О, П. Васин, А. Е. Спасский, В. А. Кичанов, О. Н. Зайков, Г. Г. Цайзер, Э. А. Вансович, П. П. Рыжов и М. И. Пашнин (71) Заявитель Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (54) СПОСОБ ОТВЕРЖДЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ
И ФОРМ
Изобретение относится к области литейного производства, а именно к способам отверждения литейных стержней и форм.
Известен способ поверхностной сушки литейных форм путем тепловой обработки облицовочного слоя формы и вакуумирования (1).
При таком способе операцию вакуумирования совмещают с поверхностной сушкой или проводят вслед за ней.
Указанный способ характеризуется длительностью операции нагрева, так как ее осуществляют конвективным теплообменом.
При совмещении с вакуумированием длительность сс резко возрастает, поскольку образующийся при тепловой обработке формы пар не участвует в прогреве противолежащих холодных ес слоев, так как сразу удаляется.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ отверждения литейных форм, согласно которому. тепловую обработку форм дополняют операцией вакуумирования, причем вакуумирование совмещают с нагревом или проводят после нагрева (2).
Характерной особенностью известного способа является то, что нагрев форм осуществля1от конвективным тсплообменом, для чего вакуумная камера снабжена нагрсвателямп. Конвективный теплообмен обусловливает медленный нагрев форм и удлиняет цикл пх отверждения.
5 Таким образом, пониженная скорость отверждения форм при таком способе обусловлена конвективным нагревом нх.
Цель изобретения — повышение прочности и скорости отверждения стержней и
10 форм.
Достигают это тем, Iro по предлагаемому способу отверткдсния стержней и форм, вкгночающему нагрев и вакуумнрованпе смеси В Оснасткс, сгсржни и формы после
15 нагрев;1 в горячс1; оснастке извлекают из оснастки и вакуумируют в течение 1 — 2 мин
1ри изобарном давлении 15 — 40 мм рт.ст. нлн вакуумируют при указанных режимах непосредственно в горячей оснастке.
20 Нагрев стержней и форм осуществляют контактным тсплоооменом в нагретой оснастке и операцгпо вакуумирования ведут только после нагрева стержней и форм, что позволяет дополнительно интенсифицп25 рогать 11х нагрев за счет того, что образующийс51 в горячllx слоях стержней и форм нар идсг в I ðoòllâîëñ5I àùèå холодные слои н нрогрсвают 11х. Кроме того, вакуумнрованнс нослс нагрева помимо доотверждения
30 обусловливает гакжс охлаждение их, что
700272
Таблица 1
Показатели
00
120
2,9
7,8 >
7 ь
l,7
8,0
8,8, 1, 2
8,2
2 мнн
7,0
1,9
:.) Изобарное давление при вакуумировании — 25 мм рт. ст.
При отверждении образцов из ан.алогичной смеси известным способом образец подвергают конвективному нагреву при 88
300 С, с последующим его вакуумированием.
Продолжительность конвектпвного нагрева 10 мин, а общее время отверждения с учетом вакуумированпя в течение 2 м!и! составляет 12 IliH. При этом достигак)т прочносп! на растяжение нс более б кгс/см .
Сравнивая такие данные с результатами, приведенными в табл. 1, мо)кно сделать вывод о преимуществах предлагаемого спасо- 15
0,03 делает формы и стержни готовыми к сборке сразу после вакуумирования.
Вакуумирование стержней и форм после извлечения из нагретого ящика обеспечивает понижение температуры кипения растворителя связующего или продуктов хими-! еского отверждения связующего до тсмшературы наименее прогретых центральных частей стержня илп формы, в результате чего повышается пх скорость отверждения и прочность.
Повышение скорости отвер)кдения и прочности стержней и форм из влажных смесей в предлагаемом способе обусловлено тем, что сырые слои, нагрстыс до 100 С и ниже, при вакуумировании отвержда!отея, так как при воздействии вакуума давление насыщенного пара резко снижается и температура нагретых сырых слоев достигает точки кипения. Изобарное давлепп" при вакуумпрованип должно быгь ниже упругости пара растворителя связующего плп продуктов, образующихся прг. реакцп5!х и)1ичсского Отвсрждсния св51зу!Ощсго в центральных, наименее прогрстых частях стсржня пли формы.
Наиболее полно этот эффект реализуется при изобарном давлении 15 — 40 м м рт. ст
Вакуумпрование при более низком изобарном давлении не рационально, поскольку не дает дополнительного эффекта. Вакуумирование при более высоком изобарнсм давПрочность образцов на растяжение после отверждения в вакууме :) в течение, кгс/см .
1 мин ленин снижает скоросп. отверждения и прочность стержней и форil. При вакуумпрованип в те!ение менее 1 мин скорость отверждения и прочность стержней и форм недостаточны, а вакуумирование более
2 мин пракпгчсски не изменяет достигнутые скорость отверждения и прочность, Согласно предлагаемому способу, операцию вакуумировапия проводят сразу после
10 извлечения стержня илп формы из нагретого ящика пли нспосредственно в uarpeTOil >1Щ>!КЕ.
Вакуузшроваппе в нагретом яшпкс llpoБод5гг слсду10щим ool) азом.
,б llосле выдержки стержня заданное время в пагрстoil ящике, ящик со стержнем закрыьаюг гермети шой камерой и создают
I3 пей вакууii. Посл вакуумирования камеpi раскрывают и стер)кспь извлекают из
-0 ящика, 1lpHiicp 1. Смесь для изготовления образцов с высыхающим связуюшим имеет следу;ощий состав, асс. II) ...
Песок 1хичигинскпй! 64,0
1 1 сcol I-3ижне п)ее! ьск!!1! 30,0
Лигносульфонаты (сульфитпо-дрожжевая оражка согласно ОС 1 81-79-74) 6,0
80 Прочносп! образцов с высыхающих, связующим, отверждснных по предлагаемому способу, приведены в табл. 1.
Отверждение образцов в стержневом ящике при 800 С, с ба как с точки зрения скорости (продолжительности) отверждения, TBK H;Ioстигаемой прочности.
Пример 2. Смесь для изготовления образцов с химически твердеющим связу!ошим имест следую1ций состав, вес.
Песок Кичигинский 66,47
Песок Ни)кисуl)E. )bcI HÉ 30,0
МО iciIHIIHogop)лальдсгид!!ая смола У1(С (ГОСТ
14231 †) 3,5
Хлор истый! ам моиий (ГОСТ 2210-73) 700272
Таблица 2
Отверждение образцов в стержневом ящике прн 300.С, с
Показатель
15
3о
10
Прочность образцов на растяжение после вакуумирования ". в течение, кгс/см .
1 мин
7,8
8,4
10,2
11,0
3 7
10,3
II,4
11,3
12,1
11,7
13,0
14,7
16,5
2 мин
": Изобарное давление при вакуумировании составляло 25 мм рт. ст.
Формула пзооретенпя
Составитель С. Тепляков
Техред А. Камышникова
Редактор А. Соловьева
Корректоры: А. Галахова н T. Добровольская
Заказ 2372/14 Изд. № 642 Тираж 945 Подписное! IIIO «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытнн1
113035, Москва РК-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Прочность образцов с мочевинноформальдегидной смолой УКС, отвержденных
При отверждении образцов из аналогичной смеси известным способом образец подвергают конвективному нагреву при
300 С с последующим его вакуумированием. При этом продолжительность конвективного нагрева составляет 10 мин, а общее время отверждения с учетом вакуумирования в течение 2 мин — 12 мин. Достигают прочности на растяжение не более
10 кгс/смЯ.
Сравнивая эти данные с результатами, приведенными в табл. 2, можно сделать вывод о преимуществах предлагаемого способа как с точки зрения скорости (продолжительности) отверждения, так и достигаемой прочности.
Использование предлагаемого способа отверждения форм и стержней из влагосодержащих смесей обеспечивает по сравнению с существующим следующие преимущества: повышение прочности стержней и форм при кратковременном отверждении их в нагреваемой оснастке; возможность повышения скорости отверждения стержней согласно предлагаемому способу, приведена в raбл. 2. и форм после кратковременного отверждения пх с поверхности в нагревасмой оснастке, что значительно повысит производительность и качество стержней и форм.
Способ отверждения литейных стержней и форм, включающий нагрев и вакуумпроваппс смеси в оснастке, отличающийс я тем, что, с целью повышения прочности и скорости отвсржденпя, стержни и формы
15 r осле нагрева в горячей оснастке извлекают пз оснастки и вакуумпруют в течение
1 — 2 мпн при изобарном давлении 15—
40 мм рт. ст. или вакуумируют при указанных режимах непосредственно в горячей
20 оснастке.
Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе
1. Патент ГДР K 110780, кл. В 22 С 9/12, 25. 02. 74.
25 2. Патент Японии ¹ 48 — 2901!, кл. 11 Л
231, 10.02.70.
