Способ приготовления смеси для изготов-ления литейных стержней и форм

 

Союз Соввтснни

Соцналнстнчесюр

Ресвублнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИЖОМУ ТЕЛЬСТВУ

<щ831340 (6т) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 21.09.79 (21 ) 2837838/22-02 . с присоединением заявки HP (23) Приоритет— (51)м. к.з

В 22 С 5/04

Гвсуяврствеиян4 кеиктет

СССР

IIo леави изчубРетеки4 и втк Рмтк 4 (И) УДК 621.742. .5(088.8) Опубликовано 23,05.81.бюллетень ЙЯ 19

Дата опубликования описания 230581

3.Я. Иткис, Ю.П. Васин, A.Ë. Гимал тдинов, В.А ° Ширинкин, A ° Ï. Семаков, В.Б. иэикда,,";,.-.-, . (72) Авторы изобретения

В.К. Батурин -н Н.Б. Гречко „, - :к у, ч т, чг I

Челябинский политехнический инсти ут имлеййнсиЬИо комсомола и Алтайский моторный авсЩ БЛЯор:;т, аЦ,. / (71) Заявители (54 ) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ!

Изобретение. относится к литейному производству и может найти применение для приготовления, преимущественно песчано-смоляных смесей, используемых при изготовлении форм и стержней отливок иэ черных и цветных сплавов.

В литейном производстве используются формовочные и стержневые смеси с синтетическими смолами, особенно с карбамидныии и карбамидно-фурановыми (1 ).

Известен способ приготовления песчано-смоляных смесей для изготовления литейных стержней и форм, сог- 15 ласно которому перед введением в смеситель смолу и кислый отвердитель нагревают до температуры на 5-10 С ниже температуры кипения водного или неводного растворителя, входящего в 20 состав указанных жидких ингредиентов, т.е. практически до 50-90 С. Это позволяет резко повысить скорость отверждения смеси в оснастке и прочность стержней и форм на начальных 25 этапах нх затвердевання (2).

Однако данный способ предусматривает использованйе смоляных связувхцих в пределах срока их гарантийной годности. Карбамидные и карбамид-IÇO но.-фурановые смолы, например УКС, КСФ-1и др., выпускаются с гарантийным сроком сохранности необходимых свойств как правило в пределах 4560 дней. Заводы-потребители получают синтетические смолы большими пар тиями и переработка смол в литейных цехах не всегда укладывается в сроки, гарантируемые изготовителем.

Зачастую продолжительность использования смол одной и той же партии существенно превьааает гарантийный срок их годности. Ограничение срока годности синтетической смолы объясняется тем, что процессы поликон денсации в готовом продукте (смоле) продолжают протекать постоянно хотя и медленно. Это приводит к дестабилизации свойств смолы, укрупнению молекулярных цепей, повышению вязкости, снижению подвижности макромолекул и ухудшению распределения связующего по поверхности наполнителя, а следовательно, к уменьшению прочности смесей н повышению осыпаемости форм и стержней на синтетических связующих. Особенно большие трудности созцаютая с вводом и распределением по поверхности наполнителя связующего, например УКС, КСФ-1 с

831340 просроченным гарантийным сроком в установках, в которых подача смолы осуществляется насосами по трубопроводам.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ приготовления смеси для изготовления литейных стержней и форм, включающий последовательное доэирование и перемешивание составляющих смеси (огнеупорного наполнителя, кислого отвердителя и синтетической смолы поликонденсационного типа) (3).

Однако использование в данном способе синтетической смолы с просроченным гарантийным сроком годности 15 приводит к значительной потере прочности и резкому повышению осыпаемости стержней и форм.

Цель изобретения — разработка способа приготовления смеси с использо- gp ванием синтетической смолы со сроком хранения, превышающим гарантийный срок ее годности, устранение потерь прочности стержней и форм и снижение их осыпаемости.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу приготовления смеси для изготовления литейных стержней и форм, включающему последовательное дозирование и перемешивание огнеупорного наполнителя, кислого отвердителя и синтетической смолы поликонденсационного типа, синтетическую сМолу перед доэированием нагревают до 30-80 С.

Подогрев смолы перед подачей в З5 смеситель обеспечивает снижение вязкости связующего, увеличение подвижности укрупненных макромолекул смолы, равномерное распределение ее по зерОсыпаемость, %, через

24 ч

Условная вязкость смолы

В3.-1, секунды

Срок выдержки смолы

КСФ-1 до изготовления смеси, сутки

Температура нагрева смолы, оС

Способ

Предлагаемый

11,5

12,0

12,4

12,7

2,5

101

17,5

18,0

18,5

19,0

4, 222,0

0,02

180

180

28 0

0,01

23,5

0,01

0,01

0,5

60

180

24,3

180

Известный

6,1

256

180

0,01

12,0 19,0 23,0

20

14 изготовления до проведения испытаний, что в 3 раза превышает срок ее годности, и при этом переходит

55 в абсолютно некондиционное состояние.

В табл. 2 также приведены физико.— механические характеристики смеси при использовании карбамидной смолы

УКС, выдержанной 180 сут. с момента нам наполнителя, что обусловливает повышение прочности и снижение осыпаемости форм и стержней. Подогрев о смолы до температур ниже 30 С не обеспечивает значительного уменьшения вязкости связующего, а нагрев выше 80 С вызывает частичную десо трукцию смолы, значительное удаление растворителя и приводит к ухудшению ее связующих свойств.

В качестве синтетических смол поликонденсационного типа могут бЫть карбамидо-формальдегидные, карбамидо-формальдегидо-фурановые, феноло-формальдегидные, феноло-формальдегидо-фурановые, формальдегидо-фурановые и т.п.

Пример. Для испытаний го- товят холоднотвердеющую смесь, содержащую, вес.Ъ:

Кварцевый песок 96,4

Синтетическая смола (УКС или КСФ-1) 3,0

Кислый отвердитель (ортофосфорная кислота) 6,0

Смесь готовят по следующему режиму: в песок вводят ортофосфорную кислоту и перемешивают с ним 4 мин, далее вводят синтетическую смолу (беэ предварительного нагрева или с нагревом) и перемешивают еще 0,8 мин, после чего смесь готова к употреблению.

В табл. 1 приведены физико-механические характеристики смеси при использовании карбамидно-фурановой смолы КСФ-1, выдержанной 180 сут. с момента изготовления до проведения испытаний, что в 4 раза превышает срок ее годности.

Таблица 1

831340

Таблица 2

Условная вяз кость смолы по В3-1, секунды

Способ, Срок выдержки смолы

УКС до изготовления смеси, сутки

Температура смо лы, С

Осыпаемость, %, через

24 ч

Предлагаемый

Образцы рассыпались

5400 н/и н/п н/п

2500 н/п н/п н/п

180

180

Образцы рассыпались

180

390 0,2 0,6 0,75

90 1,3 -3,5 4,3

6500 н/п н/п н/п

1,5

0,2

180

180

Известный

Образцы рассыпались

3,6. 4,5

30 1,4

0,2 нет прочности

Формула изобретения

Способ приготовления смеси для изготовления литейных стержней и

Составитель С. Тепляков

Редактор В. Иванова Техред М.Коштура . Корректор Г. Назарова

«е

Заказ 2871/3 Тираж 869 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из данных табл. 1 и 2 следует, что предлагаемый способ приготовления смеси дает возможность исполь-. эовать смолу с просроченным гарантийным сроком выдержки, позволяя получать результаты, характерные для использования свежеприготовленных смол, и на этой основе исключить потерю прочности и снизить осыпаемость стержней и форм. Следовательно, ликвидируется брак стержней н форм, повышается качество отливок.

Кроме того, предлагаемый способ позволяет добиться полной реалы зации синтетических смол в.литейных цехах и исключить потери дефицитного продукта, имевшие место в случаях, когда срок их хранения в условиях литейных цехов существенно превышал гарантийный срок годности. форм, включающий последовательное доэирование и перемешивание огнеупорного наполнителя, кислого отвердителя и синтетической смолы поликонденсационного типа, о т л и ч а ю35 w » c a TeMi MTo с ц эования синтетической смолы co сроком.хранения, превышающим гарантий- . ный срок ее годности, устранения потерь прочности стержней и форм и снижения их осыпаемости, синтетическую

4О смолу перед дозированием нагревают до температуры 30-80 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

45 1. Жуковский С.С. и Лясс А.М. Форьы и стержни иэ холоднотвердеющих смесей . M., "Машиностроение", 1978,. с. 163, табл. 63.

50 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2376662/22-02, кл. В 22 С 5/04, 1976.

3. "Литейное производство", 1975, В 4, с. 16.