Способ холодного плакирования песка для изготовления литейных оболочковых форм и стержней

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11> 1

К ASTPPCICOMY СВИДИтиЛьСтВ (61) Дополнительное к авт..свид-ву .— (22) Заявлено 07.05.80 (21) 2920599/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл.

В22С504

Гепударстаеннмй кемнтет (23) Приоритет—

СССР (53) УДК 621.742 .57(088.8 )

Опубликовано 07.04.82. Бюллетень № 13 пю делам изобретений и вткрмтий

Дата опубликования описания 07.04.82

М. Е. Шнайдерман, Б. И. Сапелкин, Г.(С. Бергер и Е. М. Шнайдерман - 1

|

3 ,.:д t

1 (72) Авторы изобретения

Северо-WaBKa3cKHA горно-металлургический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ХОЛОДНОГО ПЛАКИРОВАНИЯ ПЕСКА

ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ОБОЛОЧКОВЪ|Х ФОРМ

И СТЕРЖНЕЙ

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к способам холодного плакирования огнеупорного наполнителя, в частности кварцевого песка, используемым при изготовлении литейных оболочковых форм и стержней.

Известен способ приготовления плакированной смеси для изготовления литейных форм и стержней, который заключается в том, что, с целью сокращения цикла приготовления смеси и снижения расхода растворителя растворитель вводят в смесь в парообразном состоянии под избыточным давлением 0„.1 — 0,5 ати (1).

Однако при таком способе приготовления смеси сокращае гся расход только растворителя, а не дорогостоййего связующего.

Наиболее близким к изобретению по тех- нической сущности и достигаемому .результату является способ холодного плакирования песка для нзготовления литейных оболочковых форм и стержней, заключающийся

1 в перемешивании кварцевого песка с катализатором и новолачным порошкообразным связующим, например ПК-104, с последующим введением и перемешиванием органического растворителя, например ацетона (2) .

Повышение прочности оболочковых форм и стержней позволяют добиться снижения расхояа дефицитного смоляного связующего и уменьшить себестоимость смеси.

Целью изобретения является повышение прочности оболочковых форм и стержней.

Для достижения поставленной цели предлагается способ холодного плакирования пес ка для изготовления литейных оболочковых форм и стержней, включающий перемешива-. ние кварцевого песка с катализатором и наволачным порошкообразным связующим с последующим введением и перемешиванием органического растворителя, по которому сначала перемешивают 70 — 80 мас.% кварцевого песка с катализатором и наволачным

15 порошкообразным связующим с последующим введением и перемещиванием органического растворителя, после чего вводят и перемешивают остальные 20 — 30 мас.% кварцевого песка.

Способ холодного плакирования характеризуется порциалъным введением кварцевого песка: 70 — 80 мас. %вводится, на начальном этапе после введения всех прочих ингредиентов (катализатора, связующего, растворителя).

917892

Вид испытаний

Холодное плакирование пред- Холодное плакирование способом ложенным способом по прототипу

Содержание смолы в плакиро- Содержание смолы в плакированванной смеси (мас.ч.) ной смеси (мас.ч.) 2 I 3 j 4

Прочность на растяжение в отвержденном состоянии

КГс/cM

Сила сцепления (по высоте столба смеси), мм

9,1 14,2 18,0 19,6

10,8 16,1 22,3 23,3

50 76 126 129

6,8 9,2 10,3

При изменении этих процентных соотношений порций кварцевого песка, вводимых на начальном и завершающих этапах плакирования, ниже нижнего и выше верхнего обусловленных пределов не достигается требуемого повышения прочности оболочковых форм и стержней и, следовательно, не достигается выгодное уменьшение расхода дефицитного связующего.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

Для проведения холодного плакирования использовались смеси следующего состава (в масс. ч.):

Кварцевый песок I K016A 100

Порошкообразная наволачная смола ПК-104 1 — 4

Катализатор — борная

$$ кислота 0,5

Растворитель — ацетон 3

При испытаниях содержание смолы в составах плакированной смеси варьировалось в пределах 1 — 4 мас. ч. и составляло 1, 2, Зи4мас.ч.

При изготовлении образцов для определения прочности на растяжение в отвержденном состоянии плакированная песчано-смоляная смесь засыпалась в металлическую форму, нагретую до 250 С, и отверждалась в сушильном шкафу при 250 в течение 5 мин.

Прочность смеси определялась с помощью прибора фирмы «Георг Фишер».

Для оценки связующей способности системы «смола + катализатор» дополнительно привлекался показатель «силы сцепления».

Силы сцепления песчано-смоляной смеси измерялись с помощью устройства для определения физико-механических свойств песчано-смоляной смеси, испытанного заявителем в лабораторных условиях. з$

Устройство для определения физико-механических свойств песчано-смоляной смеси выполнено в виде вертикально установленной ампулы с двумя емкостями (верхней и нижней), соединенными между собой узкой трубкой (диаметром не менее 6 — 8 размеров зерен песка) со шкалой. Нижняя и верхняя емкость снабжены пробками и металлическими магнитными ворошилками. Ампула имеет горизонтальную ось вращения и заключена в цилиндрическую термостатированную рубашку для определения влияния температуры.

Устройство работает следующим образом.

Сухая плакированная смесь засыпается в нижнюю емкость так, чтобы столб смеси занял объем, например, до середины соединительной узкой трубки. Переворачиванием прибора на 180 вокруг горизонтальной оси и перемешиванием смеси магнитными ворошилками поочередно в верхней и нижней емкости достигается равномерное перемешивание смеси. Затем замеряют фактическую высоту столба смеси при формировании его в нижней емкости, и определяют силы сцепления смеси.

Сущность проводимого испытания основана на том, что при агрегации плакированных зерен по схеме «грань-ребро» объем смеси увеличивается, а по схеме «грань-грань» объем уменьшается. Увеличение объема смеси свидетельствует об усилении взаимосцепления зерен, а уменьшение его — об ослаблении взаимосцепления.

Увеличение или уменьшение объема смеси фиксируется высотой ее столба с помощью измерительной шкалы. Увеличение высоты столба свидетельствует об усилении сцепления зерен плакированной смеси; т. е. улучшении связующих свойств системы «смола + катализатор».

Результаты испытаний смесей приведенного выше состава, полученных предложенным способом и способом согласно известному технологическому решению (2) (введением IOOO кварцевого песка на начальном этапе плакирования), приведены в таблице.

917892

Формула изобретения

Состав и тел ь С. Теп ля ко в

Техред А. Бойкас Корректор Н. Швыдкая

Тираж 853 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Утехина

Заказ 1970/9

Сопоставление результатов испытаний, приведенных в таблице, для плакированных смесей с идентичным содержанием связующего (порошкообразной смолы ПК-104), показывает, что при предложенном способе достигается повышение прочности, а также силы сцепления, в среднем более, чем на

»

20 /о за счет чего возможно соответствующее сокращение расхода дефицитного связующего.

Способ холодного плакирования песка для изготовления литейных оболочковых форм и стержней, включающий перемешива-. ние кварцевого песка с катализатором и наволачным порошкообразным связующим с последующим введением и перемешиванием органического растворителя, отличаюи;ий ся тем, что, с целью повышения прочности оболочковых форм и стержней, первоначально перемешивают 70 — 80 мас. /о кварцевого песка с катализатором и наволачным порошкообразным связующим с последующим введением и перемешиванием органического растворителя, после чего вводят и перемешивают остальные 20 — 30 мас. в/0 кварцевого песка.

Источники информации, принятые во ванне при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Хв 545411, кл. В 22 С 5/04, В 22 С 1/00, 1975.

2. Соколов Н. А. «Литье в оболочковые формы». М., «Машиностроение», 1978, с. 30

50 (прототип).