Способ отверждения литейных стержней и форм

рц 700272 ОПИСАНИЕИЗОБРЕ 1 ЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соеетйй СоциалистическиХ Республиката опубликования описания 30.11,7 Спасский, В, А. Кичанов, О. Н, Зайков,Вансович, П. П. Рыжов и М, И. Пашнин ический институт им. Ленинского комсомола СОБ ОТВЕРЖДЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТ И ФОРМ(54 Изобретение относится к области литейного производства, а именно к способам отверждения литейных стержней и форм.Известен способ поверхностной сушкилитейных форм путем тепловой обработкиоблицовочного слоя формы и вакуумирования 1.При таком способе операцию вакуумирования совмещают с поверхностной сушкойили проводят вслед за ней.Указанный способ характеризуется длительностью операции нагрева, так как ееосуществляют конвективным теплообменом.При совмещении с вакуумированием длительность сс резко возрастает, посколькуобразующийся при тепловой обработкеформы пар не участвует в прогреве противолежащих холодных ес слоев, так как сразу удаляется,Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ отверждения литейных форм, согласно которому тепловую обработку форм дополняют операцией вакуумирования, причем вакуумирование совмещают с нагревом или проводят после нагрева 2.Характерной особенностью известногоспособа является то, что нагрев форм осуществля 1 от конвективным тсплообменом,очно ей ь(72) Лвторыизобретения 1 О, П. Васин,Г. Г, Цайзер, Э 71) Заявитель Челябинский полите для чего вакуумная камера снабжена нагрсвателямп. Конвективный теплообмен обусловливает медленный нагрев форм и удлиняет цикл пх отверждения.5 1 аким образом, пониженная скорость отВерждения форм при таком способе обусЛОВлена конВектиВным нагреВом нх.Цель изобретения - повышение прстн и скорости отверждения стержн 10 форм.Достигают это тем, что по предлагаемомуспособу отверткдсния стержней и форм, вкгночающему нагрев и вакуумнрованпев оснастке, сгсржни и формы после 15 нагрева в горячей оснастке извлекают изоснастки и вакуумируют в течение 1 - 2 минри изобарном давлении 15 - 40 мм рт.ст.нлн вакуумируют при указанных режимах непосредственно в горячей оснастке, 20 Нагрев стержней и форм осуществляютконтактным теплоооменом в нагретой оснастке и операцгпо вакуумирования ведут только после нагрева стержней и форм, что позволяет дополнительно интенсифицп рогать пх нагрев за счет того, что образующийся в горячих слоях стержней и форм нар идсз в противолежащие холодные слои н нрогрсвают их. Кроме того, вакуумированнс после нагрева помимо доотверждения 30 обусловливает гакже охлаждение их, что700272 Т аблица 1 Показатели 80 00 10 120 2,9 7,8 7,) 1,7 810 8,8 2 8,2 2 мнн 7,0 19 Р) Изобарное давление при вакуумировании - 28 мм рт, ст,При отверждении образцов из ан.алогичной смеси известным способом образец подвергают конвективному нагреву при 88 300 С с последующим его вакуумированием.Продолжительность конвектпвного нагрева 10 мин, а общее время отверждения с учетом вакуумированпя в течение 2 м 1 ш со ставляет 12 мин. При этом достигак)т прочносп 1 на растяжение нс более б кгс/СРл.Сравнивая такие данные с результатами, приведенными в табл. 1, моРкно сделать вывод о преимуществах предлагаемого спасо делает формы и стержни готовыми к сборке сразу после вакуумирования.Бакуумирование стержней и форм после извлечения из нагретого ящика обеспечивает понижение температуры кипения растворителя связующего или продуктов хими 1 еского отверРкдения связующего до тсхшературы наименее прогретых центральных частей стержня илп формы, в результате чего повышается пх скорость отвср Ркденп 51 и прочность.Повышение скорости отверждения и прочности стержней и форм из влажных смесей в предлагаемом способе обусловлено тем, что сырые слои, нагрстыс до 100 С и ниже, при вакуумировании отвержда 1 отся, так как при воздействии вакуума давление насыщенного пара резко снижается и температура нагретых сырых слоев достигает точки кипения. Изобарное давление при вакуумпрованип должно быгь ниже упругости пара растворителя связующего плп продуктов, образующихся прг. реакцп 51 х хиз 1 ичсскОГО Отвс 1 эждсни 51 св 51 зу 10 щсГО в це 1 ггральных, наименее прогрстых частях стсржня пли формы.Наиболее полно этот эффект реализуется при изобарном давлении 15 - 40 мм рт. ст Вакуумпрование при более низком изобарном давлении не рационально, поскольку не дает дополнительного эффекта. Вакуумирование при более высоком изобарнсм давПрочность образцов на растяжениепосле отверждения в вакууме:)в течение, кгс/см.1 мин ленин снижает ско 1 РОс 1 ь О 1 Верждсни 51 ипрочность стержней и форм. При вакуумпрованип в течение менее 1 мин скоростьотверждения и прочность стержней и формб недостаточны, а вакуумирование более2 мин пракпгчсски не изменяет достигнутые скорость отверждения и прочность,Согласно предлагаемому способу, операцию вакуумировапия проводят сразу после10 извлечения стержня плп формы из нагретого ящика пли нспосредственно в нагре 1 ОМ 51 ЩИКЕ.Вакуузшроваппе в нагретом ящике проводят следующим образом.б 110 слс выдс 1 Ржки стс 13 жп 51 заданнос время в нагретом ящике, ящик со стержнемзакрыьаюг гермети шой камерой и создаютв пей вакуум, Посл вакуумирования камеру раскрывают и стерРкспь извлекают из20 51 шика,11 римср 1, Смесь для изготовления образцов с высыхающим связуюшим имеет следу ощий состав, асс. ",о:11 ссок 1(,и 1 игинскп 11 64,0Рб 1 ссок 1.1 ИРкне всльскп 11 30,0Лигносульфонаты (сульфитпо-дрожжевая оражкасогласно ОСТ 81-79-74) 6,0 80 Прочносп образцов с высыхающим связующим, отверждснных по предлагаемому способу, приведены в табл. 1. Отверждение образцов в стержневом ящике при 800 С, сба как с точки зрения скорости (продолжительности) отверждения, так и достигаемой прочности.Пример 2. Смесь для изготовления образцов с химически твердеющим связу 1 ошим имест следую 1 ций состав, вес. %:Песок Кичигинский 66,47 Песок НИРкнсувельский 30,0 МОчсвинноформальдсГидна 5смола У 1(С (ГОСТ14231 в ) 3,5Хлористый аммопий700272 Таблица 2 Отверждение образцов в стержневом ящике прн 300 С, с Показатель 25 15 35 20 10 Прочность образцов на растяжение после вакуумирования" в течение, кгс/см. 1 мин,8 8,4 10,2 11,0 3,7 10,3 11)4 1)3 12,1 11,7 13,0 14,7 16,5 2 мин ф Изобарное давление при вакуумировании составляло 25 мм рт, ст. Формула изобретения Составитель С. Тепляков Техред А. Камышникова Редактор А. Соловьева Корректоры: А. Галахова н Т. Добровольская Заказ 2372/4 Изд.642 Тираж 945 Подписное 1 ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений н оперытнн 113035, Москва )К, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 Прочность образцов с мочевинноформальдегидной смолой УКС, отвержденных При отверждении образцов из аналогичной смеси известным способом образец подвергают конвективному нагреву при 300 С с последующим его вакуумированием. При этом продолжительность конвективного нагрева составляет 10 мин, а общее время отверждения с учетом вакуумирования в течение 2 мин - 12 мин. Достигают прочности на растяжение не более 10 кгс/смЯ,Сравнивая эти данные с результатами, приведенными в табл. 2, можно сделать вывод о преимуществах предлагаемого способа как с точки зрения скорости (продолжительности) отверждения, так и достигаемой прочности.Использование предлагаемого способа отверждения форм и стержней из влагосодержащих смесей обеспечивает по сравнению с существующим следующие преимущества: повышение прочности стержней и форм при кратковременном отверждении их в нагреваемой оснастке; возможность повышения скорости отверждения стержней согласно предлагаемому способу, приведена в табл. 2. и форм после кратковременного отверждения пх с поверхности в нагревасмой оснаст кс, что значительно повысит производительность и качество стержней и форм. 1 О Способ отверждения литейных стержнейи форм, включающий нагрев и вакуумпроваппе смеси в оснастке, отличающийс я тем, что, с цельо повышения прочностии скорости отвсржденпя, стержни и формы15 после нагрева в горячей оснастке извлекают пз оснастки и вакуумпруют в течение1 - 2 мпн при изобарном давлении 15 -40 мм рт. ст. или вакуумируют при указанных режимах непосредственно в горячей20 оснастке.Источники информации,принятые во внимание прп экспертизе1. Патент ГДР110780, кл, В 22 С 9/12,25.02. 74.25 2. Патент Японии48 - 29011, кл. 11 Л231, 10.02.70.