Способ приготовления смеси для изготовления литейных стержней и форм

Способ приготовления смеси для изготовления литейных стержней и форм

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ, включакнций последовательное дозирование и перемешивание огнеупорного наполнителя, кислотного катализатора и карбамидофурановой смолы с условной вязкостью по вискозиметру ВЗ-1 с соплом воронки 5,4 мм при 20С 30-150 с, отличающийс я тем, что, с целью улучшения качества стержней и форм за счет повышения их прочности и снижения осьтаемости , a также упрощения технологии приготовления смеси за счет снижения вязкости смолы и стабилизации ее § свойств при хранении, в карбамидофурановую смолу вводят 5-10 мас.% (Л этиленгликоля.

СОКИ СОВЕТСНИХ

tgUI

РЕСПУБЛИК,su.„ i овззвз

3(д) В 22 С 1/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

< foal

ЬИЬ.% 1-;.À (21) 3577538/22-02 (22) 13.04.83 (46) 23.05.84. Бюл. В 19 (72) З.Я. Иткис, Ю.П. Васин, А.Л. Гималетдинов, A.À. Кругликов, P.È. Червяков и Е.M. Зверовский (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 621.742.5(088.8) (56) 1. Связующие в литейном производстве. Каталог НИИТЭХИМ, Черкассы, 1979, с. 3-7.

2. ТУ 6-05-02-26-77 "Карбамидофурановая смола КСФ-1".

3. Жуковский С.С., Лясс А.М.

Формы и стержни иэ холоднотвердеющих смесей. М., "Машиностроение", 1978, с. 35-36.

4. Авторское свидетельство СССР

Ф 831340, кл. В 22 С 5/04, 1979. (54)(57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИ

ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ

И ФОРМ, включающий последовательное дозирование и перемешивание огнеупорного наполнителя, кислотного катализатора и карбамидофурановой смолы с условной вязкостью по вискозиметру

ВЗ-1 с соплом воронки 5 4 мм при о

Э

20 С 30-150 с, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения качества стержней и форм эа счет повышения их прочности и снижения осыпаемости, а также упрощения технологии приготовления смеси эа счет снижения вязкости смолы и стабилизации ее свойств при хранении, в карбамидофурановую смолу вводят 5-10 мас.Ж зтиленгликоля. )

С:

1093383

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам приготовления песчано-смоляных смесей

l с карбамидофурановым связующим, используемыми при изготовлении литей- 5 ных стержней и форм, отверждаемых преимущественно в холодной оснастке.

Известен способ приготовления смеси для изготовления литейных стержней и форм, заключающийся в последователь-1б ном перемешивании огнеупорного наполнителя, кислотного катализатора и карбамндофурановой смолы (1 )

Однако карбамидо-фурановые смолы, используемые в литейном производстве, 1з обладают относительно невысокой условной вязкостью — порядка 20-50 с по воронке с диаметром сопла 4 ь|м (В3-4, 20оС). Кроме того, данный способ приготовления смеси необес- 20 печивает приемлемых результатов при использовании высоковязких карбамидо фурановых смол, к которым относится, в частности, смола с технической маркой КСФ-1. 2S

Известно,что при работе с высоковязкими смолами, например фенол.формальдегидными резольного типа для снижения их вязкости и стабилизации при хранении, в смолу вводят низко- 30 кипящие растворители, такие как этанол, ацетон, фуриловый спирт 3 g.

Однако при этом ввиду легкости испарения указанных растворителей ухудшаются санитарно-гигиенические условия труда и возрастает пожароопасность нри производстве, хранении и применении связующих.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае- щ мому результату является способ приготовления смеси для изготовле.ния литейных стержней и форм, заключающийся в последовательном дозировании и перемешивании огнеупорного наполнителя, кислотного катализатора и карбамидофурановой смолы (КСФ-1) с условной вязкостью по вискозиметру ВЗ-1 с соплом воронки

5,4 мм при 20 С 30-150 с, причем смолу перед дозированием нагревают до 30-80 С t4>.

Однако предварительный подогрев смолы приводит к усилению поликонденсационных процессов, а в местах перегрева вблизи нагревательных элементов термостата образуются локальные участки загустевшей смолы. Кроме того, в технологическом процессе изготовления стержней появляется дополнительная операция подогрева смолы, .которая требует тщательного контроля температуры связующего, что необходимо для пропорциональной подачи его в смеситель непрерывного действия.

Целью изобретения является улучшение качества стержней и форм за счет повышения их прочности и снижения осыпаемости, а также упрощение технологии приготовления смеси за счет снижения вязкости смолы и стабилизации ее свойств при хранении.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу приготовления смеси для изготовления литейных стержней и форм, .включающему последовательное дбзирование и перемешивание огнеупорного наполнителя, кис-. лотного катализатора и карбамидофурановой смолы с условной вязкостью по вискозиметру ВЗ-1 с соплом воронки

5,4 мм при 20 С 30-150 с, в карбамидофурановую смолу предварительно вводят 5-10 мас.Ж этиленгликоля.

Введение этиленгликоля в синтетическую смолу обеспечивает снижение ее вязкости по сравнению с смолой КСФ-1,выпускаемой согласно упомянутым Ту,и постоянство физико-химических свойств.

При этом отпадает необходимость в технологической операции подогрева смолы и создается возможность использования связующего в течение 1,5 г после ее изготовления. При вводе в смолу этиленгликоля менее 5Х происходит значительное увеличение вязкости со сроком выдержки, т.е. нарушаются вязкостные свойства карбамидофуранового связующего, а при вводе его в смолу свыше 10Х усиливаются выделения запаха в процессе перемешивания и изготовления форм и стержней, следовательно, ухудшаются санитарно-гигиенические условия труда. Стабилизация синтетической смолы этиленгликолем в пределах 5-10Х от массы смолы создает условия для более медленного протекания поликонденсационных процессов за счет блокирования реакционно-способных групп в смоле при ее дальнейшем хранении.

Способ приготовления формовочной и стержневой смеси осуществляется следующим образом.

До приготовления смеси связующее— карбамидофурановая смола КСФ-1

1093383

Кислый отвердитель (ортофосфорная кислота) 3 предварительно стабилизируется 510% этиленгликоля. Стабилизацию смолы предпочтительно производить на заводе-изготовителе на завершающей стадии синтеза карбамидофурановой смо- ° лы КСФ-1.

Пример. Готовят состав холоднотвердеющей смеси при следующем содержании компонентов, мас.%:

Кварцевый песок 96,4

Синтетическая смола

КСФ-1, стабилизированная этиленгликолем 3,0

0,6

Способ

Предлагаемый по примерам

1 ) 2

Известный

7,5

66

45

135 о

20 С 6 мес

115

256

20 С 18 мес

148

101

30 С 6 мес

45 о

40 С 6мес

677

10,5

13,4

11,4

9,2

20 С 6 мес

12,5

2,5

10,1

9,0

20 С 18 мес

10,6

8,2

9,7

Состав связующего, свойства связующего и смесей на его основе

Количество этиленгликоля, доба"ленное к смоле КСФ-1, мас.%

Условная вязкость смолы (ВЗ-!) при температуре смолы и при сроке ее выдержки с момента изготовления, с 20 С 1 мес

Прочность на растяжение через. 2 ч отверждения при температуре смолы и сроке ее выдержки с момента изготовления, кгс/см

20 С 1 мес

Порядок ввода компонентов и время перемешивания: (1) песок — 0,5 мин, (2) катализатор — 4 мин, (3) смола0,8 мин. Прочность образцов определяют на разрыв.

Результаты испытаний смесей, полученньи известным и предлагаемым способами,приведены в таблице.

1093383

Способ

Известный

30 С 6 мес

12,0

40 С 6 мес

1,2

16,5

17,2

18,5

19 3

16,3

18,3

20 С 6 ме.с

17,8

4,2

17,5

20 С 18 мес

16,9

16,7, 30 С 6 мес

40 С 6 мес

18 0

3,0

22,4

23,4

24,0

21,0

6 1

20 С 6 мес

2190

22,0

23,3

20 С 18 мес

20,5

21,1

20,9

22,0

30 С 6 мес о

40 С 6 мес

23,1

4,5

Состав связующего, свойства связующего и смесей на его основе

Прочность на растяжение через 4 ч отверждения при температуре смолы и сроке ее выдержки с момента изготовления, кгс/см

20 С 1 мес

Прочность на растяжение, через 24 ч отверждения при температуре смолы и сроке ее выдержки с момента изготовления, кгс/см

20 С 1 мес

Осыпаемость, через

24 ч при температуре смолы и сроке ее выдержки с момента изготовления,7.:

Предлагаемый по примерам

Продолжение таблицы

1093383

Продолжение таблицы

Состав связующего, свойства связующего и смесей на его основе

Способ

Предлагаемый по примерам

1 2

Известный

20 С 1 мес

0,02

0,01

0,01

0,02 о

20 С 6 мес

0,02

0,02

0,01

0,50

0,02

20 С 18 мес

0,02 0,02

0,01

30 С 6 мес

0,01

40 С 6 мес

О 60

Составитель С ° Тепляков

Техред В,Далекорей Корректор А. Ильин

Редактор В. Иванова

Заказ 3342/6

Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ЛПП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из данных таблицы следует, что при длительности выдержки готовой смолы до 1 5 лет условная вязкость карбамидофурановой смолы КСФ-1, стабилизированной этиленгликолем, возрастает всего в 1,4 раза, в то время как не стабилизированная карбамидофурановая смола КСФ-1 увели30 чивает свою вязкость в 5 раз. Физико. механические характеристики смолы

КСФ-1, стабилизированной 1ОЕ этиленгликоля и выдержанной 18 мес с момен. та изготовления до проведения испытаний, удовлетворяют требованиям, ! предъявляемым производством к холоднотвердеющим смесям, т.е. свойства находятся на, уровне свойств смесей на свежеизготовленной карбамидо фурановой смоле КСФ-1, выпускаемой согласно ТУ.

Таким образом, внедрение предлагаемого способа дает возможность увеличить срок использования синтетической смолы до 1,5, ликвидируя дополнительную операцию подогрева смолы в технологическом процессе изготовления ХТС, а также повысить прочность и снизить осыпаемость стержней и форм. Следовательно, уменьшается брак стержней и форм, повышается качество отливок.