Способ изготовления формовочной смеси
Иллюстрации
Реферат
Союз Советскик
Социалистическик
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
«» 854548 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл (22 Заявлено 06.03,79 (21) 2739221/22-02
В 22 С 1/18
В 22 С 5/04 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий
Опубликовано 150881. Бюллетень Но 30
Дата опубликования описания 15 . 08. 81 (53) УДК 621. 742. 57 (088. 8) (72) Автор изобретения
A.Ô. Власов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМОВОЧНОЙ
СМЕСИ
1р
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении формовочной смеси для литейных форм и стержней.
Известен способ изготовления стержней с использованием для отверждения экэотермической смеси, вводимой внутрь стержня и эажигаемой после его изготовления химическим или электрическим способом (11.
Выделяющееся при горении экзотермической смеси тепло обуславливает быстрое отверждение стержня в оснастке.
Недостатком этого способа являет- 35 ся большая загазованность рабочего места при отверждении стержня,обусловленная испарением органических веществ, входящих в состав экзотермической смеси. 2Р
Известен также способ изготовления формовочной смеси, согласно которому смесь для изготовления стержней и форм готовят смешением нагре- того до 1250-1380оС наполнителя (квар-25 цевого песка, шамота, талька) и пластификатора, например борной кислоты.
В результате нагрева наполнителя смесь приобретает пластическое состояние и хорошо заполняет полость Зр оснастки. Полученную смесь уплотняют пр ссованием в охлаждаемой оснастке(2).
Недостатком этого способа являюл я тяжелые условия труда, связанные с использованием материалов, нагретых до высокбй температуры, а также ограниченная номенклатура получаемых стержней и форм. В основном этим способом можно получать мелкие изделия, так как стержни больших габаритов и массы требуют сложного прессового оборудования большой мощности. Транспортировка и подача большой массы раскаленного формовочного сыпучего материала затруднительна.
Использование деревянной оснастки, позволяющей получать крупногабаритные стержни, вообще невозможно изза ее загорания. Невозможно также использование широко применяемой в литейном производстве оснастки из пластмасс и из алюминиевых сплавов из-за их расплавления. Спрессованные стержни имеют низкую пористость,что обуславливает их малую податливость и плохую выбиваемость. Существенным недостатком ->того способа является также малая живучесть смеси ° При подаче в оснастку еа необ854548
0,07
36,6
20,6
36,6
0 05
3,2
5,0
3,0
1,6
0,11
6,5
0,1
3,2
5,0
10,0
8,0
0,28
0,08
3,2
0,2
10,0
12,0
100
5,5
0,36
:0,07 и
0,1
12,5
12,0
8 5
0,07
150
0 50
0,68
0,08
11,0
10,0
0,07
9,0
200
0 05
20,0
0,06
1,2
0,06
3,2
5,0
Ос06
28,0
6,8
0,3
1,9
0,08
50 ходимо сразу же прессовать, в противном случае она из-эа больших тепловых потерь в оснастке становится жесткой и непригодной для изготовле.ния стержней и форм.
Наиболее близким к предлагаемому является способ приготовления формовочной смеси, включающий последовательное перемешивание наполнителя с замедлителем отверждения и со связующим (3 ).
Недостатком данного способа является высокая трудоемкость, связанная с приготовлением раствора едкого натра и с сушкой стержней в сушиле.
Цель изобретения — снижение трудоемкости изготовления литейных форм и стержней, отверждаемых тепловой сушкой.
Цель достигается тем, что согласно способу изготовления формовочной смеси, включающеьф последовательное перемешивание наполнителя с замедлителем отверждения и со связующим, производят предварительный нагрев наполнителя до 50-150 >С, а в качестве замедлителя отверждения в смесь перед введением связующего вводят воду в количестве 1-3 вес.% от веса смеси.
Пример. Формовочный песок после выхода иэ сушила, где- он нагревается до 200-300 С, направляется в расходный бункер, оборудованный термоэлементами, включающимися и отключающимися с помощью терморегулятора в заданном режиме работы (50-150 С).
Нагретый до заданной температуры песок с помощью дозатора подают в смеситель, включают перемешивание песка и подачу воды. Через 1-1,5 мин включают подачу связующего. Общее время перемешивания компонентов составляет 2-3 мин. Готовую смесь подают существующими транспортными средствами в оснастку и производят ее уплотнение также с использованием су ществующего оборудования (встряхивающие машины, пескометы, пескодувные машины и др.). Допускается уплотнение стержней и форм ручными трамбовками.
В качестве наполнителя используют
10 формовочный песок марки К02 (96%), а в качестве связующего - жидкое стекло (ГОСТ 8266-56) (4%). Наполнитель нагревают до 25-50, 100, 150 и 200 С и вводят в него перед подачей связующего 1,2,3 и 4Ъ воды. Для сопоставления способ осуществляют с нагревом наполнителя до тех же температур, но беэ добавления воды.
В качестве экспериментальных стержней используют стандартные образцы "восьмерки", уплотняемые в пресс-форме с помощью лабораторного копра>. Через определенные интервалы времени (во влажном состоянии, через
8 ч и через 24 ч) стержни испытывают на прочность с помощью прибора
052M.
Формовочная смесь имеет следую-
Я щим состав, вес.Ъ:
Огнеупорный наполнитель 96,0 жидкое стекло 4,0
В смесь вводят воду в количестве
1-3 вес.В от веса смеси.
Физико-механические и технологические свойства смеси, приготовленной пред>тагаемым способомупррведены в таблице..
854548
Продолжение табл.!
Прочность на разрыв, кгс/см
Живу е».» честь, ч
Газотворность см /г
Осыпаемость,%
Температура нагрева пес0 Сво влаж- через через через ном сос- 1 ч 8ч24ч тоянии
30,0
100
0,2
0,05
8,0
3,6
0,10
0,15
32,0
10,6
150
0,05
5,1
0,12
200
0,18
7,2
0,05
30,0
8,4
0,1
0,06
22,0
5 0
3,8
1,0
0,04
30,0
0,6
0,05
1,5
8»9
0 05
12,8
0,4
0,05
34,0
100
2,8
0,06
0,05
0,3
38,0
16,8
150
3,5
0,07
0,2
0,05
34,0
15,2
5,6
0,12
200 песка по прототипу 25 С, t сушки стержня 150 С, Г сушки 1 ч о о — прочность, расчитанная A.È. Ляссом (3). — время выдержки смеси, при котором прочность образца падает на
30% по сравнению с максимальной.
Как следует из таблицы, основные технологические параметры прочность, осыпаемость и газотворность не уступают извесному. оптимальной следует считать температуру нагрева наполнителя в пределах 50-150 С так как при температуре ниже 50 С отверждение стерж ней и форм протекает очень медленно, прочность стержней после отверждения в течение 24 ч не достигает прочности известной смеси. При нагреве песка выше 150 С прочность смеси во влажном состоянии велика, что затрудняет ее использование при изготовлении стержней пескодувным способом.
Введение в смесь воды во всех экспериментах способствует умень-. шению прочности смеси во влажном состоянии и после выдержки в течение
1 ч. Оптимальным является введение в смесь 1-3% воды от веса наполнителя. При введении воды менее 1% прочность во влажном состоянии превышает от 0,1 кгс/см, что затрудЯ няет использование смеси при пескодувном изготовлении стержней. При увеличении содержания воды более 3% прочность стержней в отвержденном состоянии не достигает максимальной, что также нецелесообразно.
Использование способа изготов35 ления стержней и форм по изобретению оьеснечивает значительное снижение энергозатрат на нагрев наполнителя ,по сравнению с затратами на сушку, улучшение податливости и выбиваемости стержней и форм эа счет увели40 чения их пористости, уменьшение коэффИциента износа оснастки эа счет снижения температуры ее нагрева в в процессе эксплуатации, улучшение условий труда эа счет резкого сни .жения теплоизлучений и гаэовыделений, а также снижение трудоемкости изготовления форм н стержней эа счет устранения операций сушки и связанной с ней транспортировки.
Формула изобретения
Способ изготовления формовочной смеси, включающий последовательное введение и перемешивание наполнителя с замедлителем отверждения и со связующим, о т л н ч а ю щ и ис я тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления литейных форм и стержней, отверждаемых теплоdO вой сушкой, производят предварительный нагрев наполнителя до 50-150 С, а в качестве замедлнтеля отверждения в смесь перед введением связующего вводят воду в количестве 1-3 вес.%
4 от веса смеси.
854548
Составитель И. Гончарук
Редактор E. Дорошенко Техред Н» Ковалева КорректорС. Корниенко
Заказ 6569/14
Тираж 869 Подписное.
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035,Москва, )X35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент Великобритании 9 1126592. .кл. В 3 Г> 1972.
2. Авторское свидетельство СССР
1Ф 381457, кл. В 22 С 9/00, 1970.
3. Лясс A.Ì. Быстротвердевщие формовочные смеси И., 1965, с. 288299.