Способ получения литейных форм и стержней

(51) р. Кл.2 В 22 С 9/12 Государствеиый комитет СССР по делам изобретепий и открытийОпубликовано 150979. Бюллетень Мо 34 Дата опубликования описания 2009,79у 1 ВЧелябинский политехнический институт им. Ленинского( аявители комсомола и челябинский тракторный завод им. В.и, ленина54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ Изобретение относится к литейному производству, в частности к методм получения Форм и стержней.Известен способ изготовления стержней для литейных Форм, который предусматривает следующие операции:предварительное последоватетьное перемешивание исходных ингредиентов (огнеупорного наполнителя, многокомпонентного связующего);подачу: готовой смеси в Формообразующее устройство;Формообразование;продувку Формы или стержня в оснастке аэрозольных отвердителей до момента набора необходимой прочности;съем и извлечение отвержденных форм и стержней 1).Недостаток этого способа состоит в необходимости вторичной продувки аммиаком для нейтрализации паров отвердителя, что наряду с увеличением цикла изготовления ухудшает санитарно-гигиенические условця работы в литейном цехе. Кроме того, невозможна продувка крупных Форм и стержней, Вместе с тем законы Фильтрац 1 п 1 газов через капиллярно-пористые тела показывают, что концентрация отвердителя выше у. поверхности вдува седоваеьо, просходи неравномерное отверждение стержня. Укаэанный способ реализуется с помощью сложных герметизируюших устройств.Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности является способ получения литейных Форм и стержней, предусматривающий предварительное приготовление холоднотвердеюшей смеси.: песок + полистирол + растворитель, подачу готовой смеси и Формообразующее устройство, формообразование, продувку Формы или стержня в оснастке нетоксичным газом или воздухом до момента набора необходп:.ой прочности, съем и извлечение отвержденных форм и стержней 2).Недостаток данного способа - низкая конечная проччость Форм и стержней, что обусловлено образованием релаксационных напряжений и микропористостц в пленках, мостиках-связях, связующего между зернами напалнителя в результате операции продувки, т.е, испарения растворителя. При этом интенсивная продувка, обеспечивающая быстрый съем Форм и стержней., ,резко снижает их конечную прочность,685413 Т а б л и ц а 1 46 4,0 128 10,9 595 5,85 191,513,0211,68 0.,8 0,6 3., 84 1,51 11., 28 10,81 1 5,6 б,2 5,1 5,После продувки нагрев с хл ением еду 1 18,9 18 9 2 18,82 18,8 1 18 6 184 2 17,6 17,6 1 15,5 16,0 2 15,2 15,7 19,2 18,88 18,5 17,81 19., 5 18,7 18 3 17,7 8,7,1585 которая при их выдерживании на воздухе практически не возрастаетВ то же время неинтенсивная продувка снижает производительность формовочного оборудования по причине задолжности оснастки. 5Целью изобретения является ув еличение конечной прочности форм и стержней и повышение производительности формовочного оборудования.Цель достигается тем, что в способе получения Форм и стержней, включающем приготовление смеси огнеупорного наполнителя со связующим в виде полистирола и с растворителем, уплотнение этой смеси в оснастке, продувку нетоксичным газом осуществляют до момента достижения Формой или стержнем начальной прочности 0,3-6,0 кг/см2 на разрыв, которая обеспечивает съем стержня или Формы без поломок, а затем производят нагрев Форм и стержней вне 20 оснастки в интервале температур нао5-10 С вьпае температуры стеклования до температуры на 5-10 С ниже темпеоратуры деструкции термопластичного полимера с последующим охлаждением 25 до комнатной температуры.Нагрев Формы или стержня в указанном интервале температур с последующим охлаждением до комнатной температуры обеспечивает гарантированное 30 повышение прочности Форм и стержней в 1,5-2,5 раза, что объясняется снятием релаксационных напряжений в отвердевших пленках связующего, а также образованием бесп)ристых. сплошныхпленок,П р и м е р 1. На смеси следующего состава, вес,%: кварцевый песок93; вспенивающийся полистирол маркиПСВ-Б 3; бенэол 4, предлагаемый способ реализуется следующим способом.Составляющие смеси в указаннойпоследовательности загружают в катковые бегуны и смешивают в течение 1 минЗатем готовую смесь засыпают в резервуар пескострельной машины и изготовляют образцы - восьмерки. Послеэтого образцы продувают холоднымвоздухом до полного отверждения подвум вариантам.Вариант Е предусматривает продувкув течение 1,5,10,20 и 25 мин и нагревс охлаждением после каждой из продувок (см. табл. 1) . Температура нагрева образцов 230 фС; выдержка 10 мин,Вариант Х 1 предусматривает продувку только в течение 1 мин с дальнейшим провяливанием на воздухе в течение 1,2,4,24 ч и нагрев с охлаждением после каждого нз указанных режимов (см. табл. 2) . Температура нагрева образцов 230 С; выдержка 10 мин:П р и м. е р 2. На смеси следующего состава, вес. Ъ; кварцевый песок93; эмульсионный полистирол маркиПСЭ3; толуол 4;предлагаемый способ реализуется аналогично примеру 1,Данные опытов приведены в табл.1 и 2 (Ъ - известный способ; БпредлагаеМый способ) .685413 Таблица 2 1 0,4 12.,88 0,52 0,3 11,01 1,82 1,25,0 4.,0 10,08 3,2 8,5 11 18 13.,3 10,75 11,7 13., 2110313,511,3 1 56 59 63 66 5852 5,1 5,5 6,0 5,9 5,8 После продувки нагрев с последующимохлаждением 19,8 19,0 18 41 17,85 16,25 15 95 1 18,91 18,932 18,8 18,818., 52 17,6 17,611 155 1602 15 1 15 8 19,518,6118 2817,815,9815 91 19,018,9185517,8 0,5 5,0 16., 516 01 15,0 1. Патент США Р 3556195,кл. В 22 С 9/12, 1971. 2. Патент США У 3943089,кл, В 22 С 1/22, 1976. Составитель Г. БорисовРедактор Н. Корченко Техред М,Келемеш Корректор Е, Лукач Эакаэ 5359/14 Тираж 945 ПодписноеПНИИПИ Государственного комитета СССРпо.делам изобретений и открытий11 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Анализируя данные табл. 1 и 2 и учитывая, что, например, для условий массового производства продувка не должна длиться более 1 мин, видим , что увеличение расхода воэду 1 ха, например, от 0,5 до 15 м/ч увеличивает прочность от О, 3 до 5,6 кгс/смОднако применение интенсивной продувки, а: следовательно, и повышение производительности формообраэуюшего оборудования требует обя,зательного применения операции нагрева. Например, при расходе воздуха 15 м/ч формы и стержня не могут быть использованы в производстве по при чине их низкой сухой конечной прочности. Кроме того, сравнивая сухие прочности в известном и предлагаемом способах, видим, что прочность увеличивается в ,5-2,5 раза, а при 45 сокрашении продолжительности продувки за счет увеличения расхоца воздуха, например с 0,5 до 15 м З увеличивается производительность формообразующего оборудования в 2-3 раза,Формула изобретенияСпособ получения литейных форм и стержней, включающий предварительное смешение огнеупорного наполнителя и термопластичного полимера с растворителем формообразование и продувку в оснастке нетоксичным газомпри комнатной температуре., о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения производительности формовочного оборудования и увеличения конечной прочности форм и стержней,продувку производят до достиженияформой или стержнем начальной прочности 0,3-6,0 кгс/".мя на разрыв, а затем производят нагрев форм и стержней вне оснастки в интервале температур на 5-10 фС выше температурыстеклования до температуры на 5-10 С9ниже температуры деструкции термопластичного полимера с последуюшим охлаждением до комнатной температуры,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе