Смесь для изготовления литейныхстержней и форм по нагреваемой ochactke

 

Союз Советскик

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 801958

-е (61) Дополнительное к авт. свид- ву (22) Заивлено l9.02.79(2! ) 2725933/22 0 (51)М. Кл:

В 22 С l/22 с присоедииеииент заявки М

Государственный комитет (2;5 ) П р кори тет (53) УДК 621. .742. 4 (088.8) ло делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.02.8l. Бюллетень Лй 5

Дата опубликования описания l0.02 81.

К). ф. Воронин, М . В. Цеплакова, В. И. Кошеле

В. А. Сатарова и A. H. Карпычсв

Ф / : гр ./

:ХИЕ;.-...:., / т йщг (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ

СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ ПО НАГРЕВАЕМОЙ ОСНАСТКЕ

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении в нагреваемой оснастке различных стержней, в том числе сложных и крупных, на различном механизированном оборудовании.

Известна смесь для изготовления литейных стержней и форм теплового отверждения, включающая огнеупорный наполнитель, мочевиноформальдегидное связующее, фенолоформальдегидное связующее и комплексный кислый катализатор (1) °

Указанная смесь характеризуется незначительной скоростью отверждения, не

BbICOKHMH HPO tHOLtHbIMH свойствами H ГОрячем и холодном состоянии и недостаточной текучестью, приводящей к дефектам сложных стержней при их изготовлении, например к неплотности удаленной от вдувных сопел части стержней.

Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смесь для нзготовл пия лит IIIII,Ix стержней и форм по нагреваемой оснастке, включающая огнеупорный наполнитель, мочевиноформальдегидное связующее, фенолоформальдегидное связующее, комплексный кислый катализатор. и продукт компаундирования депарафинированных дистиллятного и остаточного компонентов нефтяных масел селективной очистки(2).

Известная смесь характеризуется недостаточно высокой прочностью в горячем состоянии, недостаточной скоростью отверждения и не вполне удовлетворительной текучестью при изготовлении сложных с тержней.

Целью изобретения является повышение прочности стержней и форм, увеличение скорости горячего отверждения с!стеси, повышение ее живучести и текучести.

Для,достижения поставленной цели смесь для изготовления литейных стержней и форм по нагреваемой оснастке, включающая огнеупорный наполнитель, мочевиноформальдегидное связуюшсч, фенолоформаль801958 дегидное связующее, комплексный кислый катализатор на основе хлоридов алюминия и аммония, мочевины и воды и мягчитель, в качестве мягчителя содержит продукт компаундирования депарафинированного . дистиллятного компонента нефтяных масел избирательной очистки и дополнительно содержит однохлористую медь при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Мочевиноформальдегидное связующее 1, 42-2, 84 фенолоформальдегидное связующее

Комплексный кислый катализатор на основе хлоридов алюминия и аммония, мочевины и воды О, 10-0,30

Продукт копаундирования депарафинированного дистиплятного компонента нсф тяны х масел избирательной очистки

Однохлористая медь

Огнеупорный наполнитель Остальное

0 56-1 02

0;08-0,2

0 044-0 092

20

В качестве продукта компаундирования депарафинированного дистиллятного компонента нефтяных масел избирательной очистки предпочтительно использовать масло индустриальное И-20А.

Введение масла индустриального И-20А позволяет придать стержневой смеси высокую текучесть в сыром состоянии, и как следствие, подучить сложные стержни с высокой плотностью и высокс кичечес твенной поверхностью.

Кроме того, масло индустриальное

И-20А за счет пластифицируюшего воз40 действия снижает релаксационные напряжения в отвержденных стержнях, что приводит к частичному повышению прочностных свойств и ликвидации трещинообразования в стержнях в процессе их изготов45 ления.

Введение в смесь однохлористой меди (CuC E) позволяет значительно увеличить реакционную способность метилольных и других групп связующего. В результате увеличивается скорость твердения связующего и повышаются прочностные свойства особенно в горячем состоянии.

При содержании однохлористой меди (С С 6) и продукта компаундирования депарафинированного дистиллятного компонен- 5 та нефтяных масел (индустриального масла И- 20А) ниже нижнего и выше верх. него указанных пределов, наблюдается ухудшение физико-механических характеристик стержней и форм в отвержденном состоянии °

В качестве мочевиноформальдегидного связующего предпочтительно использо+ вать выпускаемые промышленностью синтетические смолы марок МФФ-М, М3, N 19-62, КС-68.

В качестве фенолоформальдегидного связующего предпочтительно использовать технические фенолоспирты.

В качестве комплексного кислого катализатора предпочтительно использовать технический продукт AN, представляющий раствор хлористого аммония, хлористого алюминия и технической мочевины в воде.

Описываемую смесь готовят следующим образом. В смеситель модели 111 или 112 загружают огнеупорный наполнитель, перемешивают 30 сек, добавляют катализатор АМ и 20%-ный водный раствор однохлористой меди (СцС8) и перемешивают 1 мин., затем вводят заранее приготовленную связующую композицию из фенолоспирта и мочевиноформальдегидной смолы МФФ-М и перемешивают 3-4 мин.

Вводят индус триаль ное м асло И-20А, перемешивают 1 мин., после чего смесь готова к употреблению. Живучесть смеси

l5 час.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

Описываемую смесь готовят следующим образом. B смеситель модели l l l или 112 загружают огнеупорный наполнитель, перемешивают 30 сек, добавляют катализатор AN и 20%-ный водный раствор однохлористой меди (СцС ) и перемешивают 1 мин., затем в"одят заранее приготовленную связующую композицию из фенолос пирта и мочевиноформальдегидной смолы Мфф-М и перемешивают 3-4 мин.

В табл. 1 приведены составы смесей

ИМ 1-3 согласно настоящему изобретению и смеси N. 4 согласно известному техническому решению (2).

Свойства смесей !л 1-4 приведены в табл.2.

Из данных таблицы 2 следует, что смесь согласно изобретению имеет более высокую прочность в холодном состоянии и, что особенно важно, в горячем состоянии, поскольку стержни, изготавливаемые в нагреваемой оснастке, извлекаются из нее в горячем состоянии и при недостатке механической прочности значительная их часть ра: руш ется. Кроме

801958

Таблица

Кварцевый песок 2КО25 97,796 96,672 95,548

Мочевиноформальдегидное связующее МФФ-М

Ъ

Фенолоспир ты

2,13

2,84

2,13

1,42

0,56

0,79

1,02

0,79

Комплексный кислый катализатор AN

0,30

0,20 0,30

0,068 0,92

0,10

0,044

Однохлорис тая медь

Индустриальное масло И-20А

0,20

0,14

0,08

0,20

Стабилойл- l8

Таблица 2 есей Л

Я учесть, час

98 lOO

8,0

5,0

4,0

20 сек.

40 сек.

60 сек, 8,0 lO,O

9,0 10,0

5,0

2,0

6,0 того, описываемая смесь уже в первые

20 секунд контакта с нагретой оснасткой имеет высокую прочность 36-.

39 кгс/см против исходной 6 кгс/см .

На практике такое сокращение времени отверждения позволило увеличить производительность стержневого оборудования, доведя его до чисто машинного времени.

Введение индустриального масла И-20А 1О вместо "табилойла-l8 способствует повышению текучести смеси с 82% до

88-100%, что вполне достаточно для высококачественного заполнения сложных стержневых ящиков.

Сыпучесть (текучесть) по методике ЗИЛ,%

Прочность на растяжение, кгс/см в горячем состоянии при температуре испытания 200 С при продолжительности отверждения:

Повышается также и живучесть смеси с 8 час до l5.

Таким образом, использование предла- гаемого состава смеси позволяет значительно повысить как физико-механичес »« кие свойства смеси (прочность в холодном и горячем состоянии), так и технологические (скорость отверждения, текучесть, живучесть) . Увеличение скорости отверждения способствует значительному повышению производительности оборудования за счет сокрашения времени выдержки смеси в оснастке.

801958

Г1родолжение табл. 2

Показатели свойств для смесей wN.:

Свойства

% 1 2 3 4 по прототипу

20 сек, 40 сек, 60 сек, 28 о

220 С

30

20 сек, 40 сек, 60 сек. о

240 С

19

20 сек .

1 I

40 сек.

26 о

261> С

13

60 сек.

22

Смесь для изготовления литейных стержней и форм по нагреваемой оснастке, включающая огнеупорный наполнитель, мочевиноформальдегидное связующее, фенолоформальдегидное связующее, комплекс35 ный кислый катализатор на основе хлоридов алюминия и аммония, мочевины и воды и мягчитель, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что, с целью повышения прочности стержней и форм и увеличения скорости горячего отверждения смеси, повышения ее живучести и текучести, она содержит в качестве мягчителя продукт декомпаундирования депарафинированного дистиллятного компонента нефтяных масел избирательной очистки и дополнительно содержит однохлористую медь при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Мочевиноформальдегидное связующее l,42-2,84 ф енолоформ альдегидное связуюшее 0,56 1,02

0 10-0 30

0,08-0, 2

0,044-0,092

Остальное

l. Технология автомобилестроения.

Научно-технический сборник . l974, 28,М4,с.8. 0 2. Авторское свидетельство СССР по заявке N. 2523058/22-02, 11кл. И 22 С l/22, 1977.

Г Н111И111 Заказ 10467/11 Тираж 880 Поииисио

f илиад 111111 "11лт< ит", r. Ужгород, ул. Проектиая, 1

Прочность на растяжение, кгс/см, г в холодном состоянии при температуре испытания и продолжительности отверждения:

1 формула изобретения

37 40

39 42

3l 40

39 42

38 40

29 38

36 4l

34 37

28 34

Комплексный кислый катализатор на основе хлоридов алюминия и аммония, мочевины и воды

Продукт компаундирования депарафинированного дистиллятного компонента нефтяных м ас ел из бира тельной очистки

Однохлористая медь

Огнеупорный наполни тель

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе