Смесь для изготовления литейных стержней и форм

 

СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ, включающая огнеупорный наполнитель, термопластичное связующее, органический растворитель и органический разбавитель, оуличающаяся тем, что.с целью интенсификации отверждения стержней и форм при комнатной температуре в процессе создания в них разрежения, она содержит в качестве термопластичного сЬязующего стирольно- •ияденовую' смолу, в качестве органического растворителя ароматический углеводород, в качестве органического разбавителя легколетучий кетон, эфир или алифатический углеводород при следующем соотнош^ении ингредиентов^ мае.%:Стирольно-инденовая смола1,0-3,0Ароматический углеводород0,5 - 1,5 Органический разбавительЛегколетучий кетон, эфир или алифатический углеводород Огнеупорный наполнительОстальное.(Л0,5.- 1,5 S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГЬ БЛИН

„,SU„„721979 (5 l)4 В 22 С 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0,5-1,5 Pg

Остальное.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2644654/22-02 (22) 30.05.78 (46) 23.12.87. Бюл. N 47 (71) Харьковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства (72) А.А.Сварика, А.А.Семененко, В.А.Скаженник, В.Н.Киселев и А.А. Лимонова (53) 621.742.4(088.8) (56) Патент ФРГ У 1802338, кл. 31 1 1/22, 1972.

Авторское свидетельство СССР .Ф 271733, М. кл. 2. (54) (57) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ, включающая огнеупорный наполнитель, термопластичное связующее, органический растворитель и органический разбавитель, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации отверждения стержней и форм при комнатной температуре в процессе создания в них разрежения, она содержит в качестве термопластичного связующего стирольноинденовую. смолу, в качестве органического растворителя ароматический углеводород, в качестве органического разбавителя легколетучий кетон, эфир или алифатический углеводород при следующем соотношении ингредиентов мас.Х:

Стирольно-инденовая смола 1,0- 3,0

Ароматический углеводород

Органический разбавитель-.

Легколетучий кетон, эфир или алифатический углеводород 0,5; 1,5.

Огнеупорный наполнитель

72197

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к составам смесей, используемых для изготовления литейных стержней н форм.

Известна формовочная смесь с тер-. мопластичным связующйм. Смесь получают, вводя термопластичное связующее в нагретый песок или нагревая до температуры плавления термопластичного связующего предварительно плакированный песок. Формы изготавливают, помещая нагретую смесь в холодную оснастку, где происходит отверждение смеси. 15

Необходимость нагрева песка для

1 последующего отверждения данной смеЬи обусловливает наличие повышенных энергозатрат для получения готовых стержней и форм.

Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смесь для изготовления литейных стержней и форм, содержащая огнеупорный 25 наполнитель., термопластичное связующее - полистирол, растворенный в смеси бутил-ацетата с уайт-спиритом (последние взяты в весовом отношении

33.

Согласно данному известному техническому решению предусмотрено отверждение стержней и форм путем их тепловой сушки при 180 — 200 С. Возможно также отверждение стержней и форм иэ

35 указанной известной смеси путем их вакуумирования с удалением органических растворителя и разбавителя, однако повышенная температура кипения бутилацетата (126,5 С) и уайт-спирита (147 - 200 С) приводит к удлинению вакуумирования стержней и форм, ввиду недостаточной интенсивности их отверждения.

Целью изобретения является интенсификация отверждения стержней и форм при комнатной температуре в процессе создания в них разрежения.

Для достижения поставленной цели смесь для изготовления литейных стержней и форм, включающая огнеупор-. ный растворитель, термопластичное связующее, органический растворитель и органический разбавитель, содержит в качестве термопластичного связую55 щего стирольно-инденовую смолу, в качестве органического растворителя ароматический углеводород, в качест-i ве органического разбавителя легко0,5 — 1,5

Легколетучий

Кетон, эфир или алифатический углеводород 0,5 — 1,5

Огнеупорный наполнитель Остальное

Стирольно-инденовую смолу (ТУ-14-6-89-73) получают на предприятиях коксохимии или сланцепереработки из кубовых остатков ректификации сырого бензола и смолы пиролиза, а также иэ полимеров бензольного отделения. Смо ла в состоянии поставки представляет собой гранулы нли пластины толщиной до 3 мм.

Стирольно-инденовая смола легко растворяется в органических растворителях преимущественно на основе ароматических углеводородов.

Примером такого типа органических растворителей могут служить бенэол, толуол, ксилол, сольвент, растворители В 646, 647-и им подобные растворители.

Примерами органических легколетучих разбавителей согласно настоящему изобретению могут служить ацетон, этилацетат, гексан.

Целесообразно вводить растворител . и разбавитель в весовом соотношении

1:1. Благодаря наличию легколетучего разбавителя достигается требуемая интенсификация холодного отверждения стержней и форм в процессе их вакуумирования.

При содержании термопластичного связующего, органических растворителя и разбавителя в составе смеси ниже нижнего предела не достигается требуемого уровня прочности стержней и форм, а при содержании их вьппе верхнего предела снижается интенсивность холодного отверждения стержней и форм в процессе вакуумирования.

Для получения смеси вначале приготовляют раствор стирольно-инденовой смолы в смеси растворителя с раз9 летучий кетон, эфир или алифатический углеводород при следующем соотношении ингредиентов (мас.7):

Стирольно-инденовая смола 1,0 — 3,0

Органический растворитель

Ароматический углеводород

Органический разбавитель

1979

Таблица 1

Содержание ингредиентов (мас.Ж) в смесях У

Наименование ингредиентов

4 (по прототипу) 1 (2 ) 3

Песок кварцевый

1К02А

98,0

94,0

98,00 96,00

Стирольно-инденовая смола

1,00 2,0

0,5 1,0

0,5 1,0

3,0

1,5

Толуол

Ацетон

1,5

2,0

Полистирол

Уайт-спирт

4,6*

1,4»

Бутилацетат

*Сверх 100 мас.X. з 72 бавителем, например, толуола с ацетоном. Затем в скоростном закрытом (в избежание интенсивного испарения жидкой составляющей) смесителе перемешивают сухой огнеупорный наполнитель, например, кварцевой песок, с раствором смолы и немедленно перемещают в технологическую емкость (модельно-опочную оснастку или стержневой ящик), где уплотняют вибрацией и отверждают вакуумированием.

Смесь отверждается в модельной оснастке посредством вакуумирования.

Процесс отверждения полностью заканчивается после удаления паров растворителя смолы вакуумированием. Мощ.ность вакуумной установки должна подбираться по объему формы (стержня). с таким расчетом, чтобы отверждение заканчивалось в оснастке в течение

4 — 6 мин. Дальнейшего нарастания прочности смеси после полного удаления растворителя вакуумированием не происходит, так как отверждение формы (стержня), в отличие от отверждения ХТС на термореактивных смолах, не сопровождается никакими химическими процессами.

В табл. 1 приведены составы сме:сей В 1 — 3 согласно настоящему изоб ретению и смеси У 4. согласно известному техническому решению (2).

Сначала были изготовлены раство- ры стирольно-инденовой смолы в композиции толуола с ацетоном. Затем

5 из песка и растворов связующего готовили смесь путем перемешивания ингредиентов в эксикаторе в течение

30 секунд. Готовую смесь уплотняли вручную в гильзе с внутренним диаметром 50 мм, гильзу устанавливали на прибор для отверждения образцов вакуумированием. В образце создавали разрежение величиной 0,4 кгс/см . По истечении заданного времени вакуумирование прекращали, образец извлекали иэ гильзы и испытывали на сжатие.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Иэ данных табл. 2 следует, что смесь согласно настоящему изобретению обеспечивает более интенсивное отверждение стержней и форм в процессе их вакуумирования, чем смесь согласно известному техническому реше25 нию (2).

Смесь согласно настоящему изобретению может быть использовано для изготовления стержней и форм IV-7 классов сложности, предназначенных для получения отливок из чугуна и цветных сплавов, а также форм для получения отливок из стали, чугуна и цветных сплавов. Формы и стержни подлежат окраске термостойкими покрытиями. в

Т аблица 2

721979

Показатели свойств для смесей Ф

Наименование свойств

0i02

Оэ4 О ° 15 ОэОЗ

1э25 1эЗ Оэ08

0,05

2,0. 3,0 0,17

4э5 5эО 2э5

0,7

1 8

4,0

3,4

5,5 6,0

20,0

9 0 17 0 25 0

9,0 17,0 . 25,0

24,0

24 ч

Редактор H.Ñèëüíÿãèíà

Корректор М. Демчик

Техред Л.Сердюкова

Заказ 6415 Тираж 741

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Прочность на сжатие, кгс/см : при выдержке образцов под разрежением в течение

0,5 мнн

1,0 мин

2,0 мин

4,0 мин

6,0 мин при дальнейшей выдержке об.разцов на воздухе (после вакуумирования

s течение 6 мин.) в течение

1 2 3 4 (по прототипу) й