Смесь для изготовления литейных оболочковых форм и стержней в нагреваемой оснастке и способ ее приготовления

 

Союз Советскик

Соцнаянстичвскнк республик

««904870 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заяв.: о 13, 12. 79 (2!) 2852463/22-02 (51)М. Кл.

В 22 С 1/22

В 22 С 5/04 с прнсоеднн!с пнем заявкн,%—

Г661!ддРствийьти комитет

СССР (23) П рноритет . (53) ÂÊ 621. 742. . 4 (088. 8) M диыи НЗОврвтеиий и открытий

Опубликована 1 . 02. 82. Б оллетень № 6

Дата опубликования описания 15.02.82

Ю. П. Васин, 3. Я. Иткис, В. Б. Сизиков, Г.Г.Цаизер, Г. И. Козлова, А. Л, Гималетдинов, А. П. Семаков." ф - .Я

Ю. И. Дедюхин, Л. В. Мартынова и Б. А. Риц

- .: с(к!" !

Челябинский политехнический институт и, . Ленинского, :, коисоиола и йаляоинский тракторный "ааапд (72) Авторы изобретения! ! !. тс ! (71) Заявителя (54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ОБОЛОЧКОВЫХ

ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ В НАГРЕВАЕМОЙ ОСНАСТКЕ И СПОСОБ

ЕЕ ПРИГОТОВЛЕНИЯ

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесей B виде плакированных песков для изготовления оболочковых форм и стержней в нагреваемой оснастке, а также к способам приготовления указан. 5 ных смесей.

Известна смесь для изготовления литейных оболочковых форм и стержней в нагреваемой оснастке, содержащая

10 огнеупорный наполнитель, новолачную феноло-формальдегидную смолу в сочетании с уротропином, барную кислоту, водную дисперсию полиэтиленовых восков с содержанием твердого воска 2 р)04 и эфир канифоли (1).

Однако данная смесь является весьма многокомяонентной, что приводит к увеличению продолжительности цикла ее приготовления и соответствующему снижению производительности смесеприготовительного оборудования.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смесь для изготовления литейных оболочковых форм и стержней в нагреваемой оснастке, содержащая, мас.4: новолачная фенолоформальдегидная смола )-6; уротропин в пересчете на сухой про» дукт 0,3-0,9; стеарат кальций 0,10,25; вода 0,7-1,0 и огнеупорный наполнитель — остальное (23.

Стеарат кальция в составе известной смеси выполняет функцию антифрикционной добавки, снижающей прилипаемость смеси к оснастке и слеживаемость плакированного песка при хранении.

Добавка стеарата кальция приводит к некоторому снижению прочностных свойств плакированных песчано-смоляных смесей. Кроме тога, не исключается полностью прилипание смеси к рабочей оснастке и слеживание ее при длительном хранении.

Известен также способ приготовления известной смеси, заключающийся

904870 в горячем плакировании огнеупорного наполнителя: в песок, нагретый до температуры на 10-30 С выше температуры каплепадения новолачной смолы, вводят связующее, перемешивают в течение 45-60 с, затем добавляют воду для снижения температуры и перемешивают в,течение 10-15 с, после чего вливают 30-40 -ный раствор уротропина и продолжают перемешивание еще в 19 течение 55-60 с. Последним вводят стеарат кальция и перемешивают его с остальными ингредиентами eli!e в течение 90-150 с (21.

Как правило, стеарат кальция вво- 15 дится в смесь в порошкообразном состоянии„ что приводит к недостаточно равномерному распределению его в сме. си к концу цикла.

Применение стеарата кальция в ви- 20 де мелкодисперсного порошка приводит к ухудшению санитарно-гvif иенических

;слоэий труда как в процессе смесепригоговления, так и при дальнейшем испОЛЬЗОВднии плакиpGBBННОГО смОлОй 25 песка, ввиду склонности последнего к пылевыделению.

Целью изобретения является снижение прилипаемости смеси к оснастке и повышение прочности форм и стерж- ЗВ ней.

Для достижения поставленной цели смесь для изготовления питейных oboлочковых форм и стержней в нагреваемой оснастке, включающая огнеупорный на- з полнитель, новолачную фенолоформальдегидную смолу, уротропин, воду и антифрикционную добавку, содержит в качестве антифрикционной добавки низксмолекулярный полиэтилен при следу- В ющем соотношении ингредиентов, мас.б:

Нрволачная фенолоформальдегидная смола 3-6

Уротропин 0,3-0,9

Вода 1,70-3,25

Низкомолекулярный полиэтилен 0,1-0,5

Огнеупорный наполнит ель Остальное

Кроме того, с целью снижения пылевыделения s процессе приготовления и использования смеси„ согласно способу приготовления смеси, включающему горячее плакирование огнеупорного наполнителя посредством последовательного введения в него и перемешивания с ним смолы, воды, водного раствора уротропина и антифрикционной добавки, антифрикционную добавку в виде низкомолекулярного полиэтилена предварительно расплавляют и вводят указанный расплав непосредственно после введения смолы.

Низкомолекулярный полиэтилен НИПЭ1

/7 выпускаемый согласно ТУ 6-01-694-76 в пастоорразном виде, хорошо распределяется в смеси и совмещается с фенолоформальдегидной новолачной смолой. Характеристика низкомолекулярного полиэтилена следующая:

Иолекулярная масса 1500-2500

Пло-,ность, г/см 0,86-0,88

Температура плавления, 70-80

Вязкость (83-1) при

100-140 С, с 50-120

Стабильность, год 2-3

Нижний предел (0,1/) добавки НИПЭ обус,авлен тем, что более низкое содержа ие НИПЭ не обеспечивает полного устранения прилипаемости смеси к оснастке и не ликвидирует слеживаемость смеси. Содержание НИПЭ выше 0,51 вызывает заметное увеличение газовыделения смеси при формообразовании.

Часть (1,00-2,253) от общего содержания (1,70-3,25/) воды используют для приготовления 30-403-ного водного раствора уротропина, остальную часть воды 0,7-1,03 вводят в процессе горя его плакирования для охлаждения песка.

Отличительной особенностью предлагаемого способа приготовления смеси является то, что НИПЭ предварительно расплавляют, например с помощью водяной бани. Расплавленный полиэтилен добавляется в смесь через 5-10 с после авода новолачной смолы. Дальнейший регламент приготовления смеси остается без изменений.

Введение НИПЭ в виде расплава и в обусловленной последовательности после введения новолачной смолы обеспечивает получение плакированного песка с минимальным содержанием пылевидной фракции, усто" ÷èâîãî против слеживания при хранении. При этом отмечается возрастание прочности оболочковых форм и стержней.

В табл. 1 приведены составы плакированных смесей, причем смеси 1-4 приготовлены согласно предлагаемому способу, а смеси 5-8 - согласно известному.

904870

Таблица 1

Ингредиенты

Содержание ингредиентов, мас.Ф, в смеси, N

1 12 3 )4 )5 6 ) 7

Песок кварцевый Нижнеувельский 1KG16 с

„"одержанием глины

1,5-2,04

95,2 9,8 90,65 90,25 95,2 95,05 90,65 90,50

Фенолоформальдегидная новолачная смола СФ-015

30 -ный водный раствор уротропина

40 -ный водный раствор уротропина

2,25 2,25

2,25 2,25

Низкомолекулярный полиэтилен стеарат кальция

0,1 0,25 0,1 0,25

0,7 0,7 1,0 1,0 0,7 0,7 1,0 1,0

Вода

Смесь, N

Свойства

--«--г (2 ) 3 ) 4 ) 5 (6 !.7

Прилипаемость (no отношению поверхности оснастки с остатками смеси к общей поверхности оснастки), 4

8 7 10,2 4,8 5,9.

0,5 0 0,3 0

Наличие пылевидной фракции в смеси (с диаметром зерен менее

0,05 мм), 0 0 0 0 0 15 0 30 0 10 О 25

Горячее плакирование предлагаемых смесей проводят следующим образом.

В песок, нагретый до 135 145 С, О вводят смолу СФ-015 и через 5-10 с перемешивания добавляют расплавленный низкомолекулярный полиэтилен и перемешивают еще 40-50 с, затем добавляют 0,7-1,0ь воды для снижения температуры смеси и перемешивают 1015 с, после чего вводят 30-403-ный водный раствор уротропина и перемешивают смесь в течение 125-135 с.

Горячее плакирование известнык смесей проводят аналогичным способом с той разницей, что исключают добав ку низкомолекулярного полиэтилена и на завершающей стадии (после введе" ния водного раствора уротропина и перемеаивания его) вводят добавку пороакообразного стеарата кальция..

При этом общий цикл приготовления смеси, приготовленной по предлагаемому способу, сокращается на 20-75 с, что способствует повьвенио производительности труда.

В табл. 2 представлены результаты. испытания смесей (смеси 1- 4 - предлагаемые, смеси 5-8 - известные) .

1

Т аблица 2

Продолжение табл. 2

1-!

1 (Смесь, 6 (7 (8

fz (Промт(гтг ТЬ HB f =ГИ(Kf с/см", в Охлажденном состоянии, при температуре горячего

Отверждения:

2С0 С

62 63 12 8 g6

14 22

12 8 56

15 10 60

8 8 21

63 65

66 68

1 f.(22

240 С!

8 26 аэотВОРНОСТЬ р СМ /r

22 22 (О 10

3-6

О,З-0,9

1,70-3,25

Формула изобретен ;n

1 . Смесь Для иэГОтОвления литейных

Оболочкавых фсрм и стержнеи в нагреваемай Оснастке. включающая of íeóã(Îp.48 ! "Ый наполнитель „. навала (ную фенало@ОР(ж!а.(!ЬДЕГИДНУ!О С.МаЛУ, УРат РОПИН, BO т

Д jj и а н с ифРик ЦиОннУю ДОбав кУ т О личающаяся тем,что,сцелью снижения прилипаемости ее к Ос45 настке и повышения прОчнасти форм и стер>1(ней, анэ сОд pN(NT в качестве антифрикционной добавки низкомолекулярный Г(олиэтиле! при следующем о, соотношении ингредиентов, мас.4: в

Навален(.(ая фенОЯО формальдегид:!ая

ВНИИПИ Заказ 220/ 17 Тираж 892 Подписное

Фигиа,1 Пдд "Пвтоит", г. ужгород, Иэ (-абг! 2 oледур-1 что (1(!eo> при—

ГОТОвленно(я соГласно предла Ге(ема!1у

СПОСОбУ, ООЛг1!ДаЕТ (1ОНИ!((С«ННОй ПРИЛ ИПа емаст ью к Ос(3 ст к(«и Обеспечивает па вы:(!ение прочности форм и степн(ь(ей. ((,роме тога, так"-.ÿ смесь практ((чески не содержит пылевидной фракции., чта

;1сключает пылевыделение в процессе

PС ПРИГОТОВЛЕНИЯ и1 ИСПОЛЬЗаеа (ИЯ И

-1 ЕМ Са!1(т(М O !(",;"Ä OТЯУЕТ- ттЛУЧ((((оНИЮ Са

НИТ «Рна-ГИ(ГИЕ!Ги(ЧЕСКИХ УСЛОВИЙ тРУДа. смола уротрапин

Вода

Низ камоле куля рный полиэтилен 0,1-0, Огнеупорный наполнитель Остальное

2. Способ приготовления смеси по и. 1, включающий горячее плакирование огнеупорного наполнителя посредствам последовательного введения в него и перемешивания с ним смолы, воды, водного раствора уротропина и антифрикцианнай добавки,отличающийся

i тем, чта, с целью снижения пылевыделения в процессе приготовления и использования смеси,антифрикционную добавку в виде низкомалекулярнога полиэтилена предварительна расплавляют и вводят указанный расплав непосредственно после введения смолы.

Источники информации, принять(е во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке 28И 21/22-02, кл. В 22 С 1/22, 10. 10.79.

2. Соколов Н. А. Литье в оболочковые формы. М., "Машиностроение", 1978, с, 20-40,