Способ холодного плакирования песка для изготовления литейных оболочковых форм и стержней

(51) М. Кл. заявки-В 22 С с присоед (23) При ни Гесударственный кемл СССРпубликова ата опубл о 07.04.82. Бюллетень1кования описания 07,04,82 3) УДК 621.742,.57(088.8)делам изобретали крыт Е. Шнайдерман, Б. И. Сапелкин, Г.С. Бергер и Е. М. Шнайдерман 1 2) Авторы изобретен и 71) Зал вител Северо-кавказский горно-металлургический институт ОЛОДНОГО ПЛАКИРОВАНИЯ ПЕСКАИЯ ЛИТЕЙНЫХ ОБО,ЛОЧКОВЪХ ФОРМИ СТЕРЖНЕЙ,ЛЯ ИЗГОТОВ Изобретение относится к области литейного производства, а именно к способам холодного плакирования огнеупорного наполнителя, в частности кварцевого песка, используемым при изготовлении литейных оболочковых форм и стержней.Известен способ приготовления плакированной смеси для изготовления литейных форм и стержней, который заключается в том, что, с целью сокращения цикла приготовления смеси и снижения расхода растворителя растворитель вводят в смесь в парообразном состоянии под избыточным давлением 01 - 0,5 ати 11.Однако при таком способе приготовления смеси сокращаегся расход только растворителя, а не дорогостоййего связующего.Наиболее близким к изобретению по тех- нической сущности и достигаемому резуль. тату является способ холодного плакирования песка для изготовления литейных оболочковых форм и стержней, заключающийся в перемешивании кварцевого песка с катализатором и новолачным порошкообразным связующим, например ПК, с последующим введением и перемешиванием органического растворителя, например ацетона 2. Повышение прочности оболочковых форм и стержней позволяют добиться снижения расхода дефицитного смоляного связующего и уменьшить себестоимость смеси.Цельюизобретения является повышение прочности оболочковых форм и стержней.Для достижения поставленной цели предлагается способ холодного плакирования пес ка для изготовления литейных оболочковых форм и стержней, включающий перемешива-. ние кварцевого песка с катализатором и наволачным порошкообразным связующим с последующим введением и перемешиванием органического растворителя, по которому сначала перемешивают 70 - 80 мас.% кварцевого песка с катализатором и наволачным порошкообразным связующим с последующим введением и перемещиванием органического растворителя, после чего вводят иперемешивают остальные 20 - 30 мас.% кварцевого песка.Способ холодного плакирования характеризуется порциалъным введением кварцевого песка: 70 - 80 мас. %вводится, на начальном этапе после введения всех прочих ингредиентов (катализатора, связующего, растворителя).917892 нижней), соединенными между собой узкой трубкой (диаметром не менее 6 - 8 размеров зерен песка) со шкалой. Нижняя и верхняя емкость снабжены пробками и металлическими магнитными ворошилками. Ампула имеет горизонтальную ось вращения и заключена в цилиндрическую термостатированную рубашку для определения влияния температуры.Устройство работает следующим образом.Сухая плакированная смесь засыпается в нижнюю емкость так, чтобы столб смеси занял объем, например, до середины соединительной узкой трубки. Переворачиванием прибора на 180 вокруг горизонтальной оси и перемешиванием смеси магнитными ворошилками поочередно в верхней и нижней емкости достигается равномерное перемешивание смеси, Затем замеряют фактическую высоту столба смеси при формировании его в нижней емкости, и определяют силы сцепления смеси.Сущность проводимого испытания основана на том, что при агрегации плакированных зерен по схеме грань-ребро объем смеси увеличивается, а по схеме грань-грань объем уменьшается. Увеличение объема смеси свидетельствует об усилении взаимосцепления зерен, а уменьшение его - об ослаблении взаимосцепления.Увеличение или уменьшение объема смеси фиксируется высотой ее столба с помощью измерительной шкалы. Увеличение высоты столба свидетельствует об усилении сцепления зерен плакированной смеси; т. е, улучшении связующих свойств системы смола + катализатор.Результаты испытаний смесей приведенного выше состава, полученных предложенным способом и способом согласно извест. ному технологическому решению 12 (введением 100% кварцевого песка на начальном этапе плакирования), приведены в таблице. Вид испытаний Холодное плакирование предложенным способом Содержание смолы в плакированной смеси (мас,ч.) 234 Прочность нарастяжение вотвержденномсостоянии,кгс/смСила сцепления(по высотестолба смеси),мм 108 161 223 233 5,0 7.,6 12,6 12,9 4,3 6,8 9,2 10,3 3При изменении этих процентных соотношений порций кварцевого песка, вводимых на начальном и завершающих этапах плакирования, ниже нижнего и выше верхнего обусловленных пределов не достигается требуемого повышения прочности оболочковых форм и стержней и, следовательно, не достигается выгодное уменьшение расхода дефицитного связующего.Изобретение иллюстрируется следующим примером.Для проведения холодного плакирования использовались смеси следующего состава (в масс, ч.):Кварцевый песок 1 К 016 А 100Порошкообразная наволачная смола ПК1 - 4Катализатор - бор на я1кислота 0,5Растворитель - ацетон 3При испытаниях содержание смолы в составах плакированной смеси варьировалось в пределах 1 - 4 мас. ч, и составляло 1, 2, Зи 4 мас,ч.При изготовлении образцов для определения прочности на растяжение в отвержденном состоянии плакированная песчано-смоляная смесь засыпалась в металлическую форму, нагретую до 250 С, и отверждалась ф в сушильном шкафу при 250 в течение 5 мин, Прочность смеси определялась с помощью прибора фирмы Георг Фишер.Для оценки связующей способности системы смола + катализатор; дополнительно привлекался показатель силы сцепления.Силы сцепления песчано-смоляной смеси измерялись с помощью устройства для определения физико-механических свойств песчано-смоляной смеси, испытанного заявителем в лабораторных условиях. 35 Устройство для определения физико-механических свойств песчано-смоляной смеси выполнено в виде вертикально установленной ампулы с двумя емкостями (верхней и Холодное плакирование способом по прототипу Содержание смолы в плакированной смеси (мас.ч,) 9,1 14,2 18,0 19,6917892 Формула изобретения Составитель С. Тепляков Техред А. Бойкас Корректор Н. Швыдкая Тираж 853 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4Редактор Л. Утехина Заказ 1970/9 5Сопоставление результатов испытаний, приведенных в таблице, для плакированных смесей с идентичным содержанием связующего (порошкообразной смолы ПК), показывает, что при предложенном способе достигается повышение прочности, а также силы сцепления, в среднем более, чем на20% за счет чего возможно соответствующее сокращение расхода дефицитного связующего. Способ холодного плакирования песка для изготовления литейных оболочковых форм и стержней, включающий перемешива; ние кварцевого песка с катализатором и наволачным порошкообразным связующим с последующим введением и перемешиванием органического растворителя, отличаюцийся тем, что, с целью повышения прочности оболочковых форм и стержней, первоначально перемешивают 70 - 80 мас. % кварцевого песка с катализатором и наволачным порошкообразным связующим с последующим введением и перемешиванием органического растворителя, после чего вводят и перемешивают остальные 20 - 30 мас. % кварцевого песка. Источники информации,принятые во ванне при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМз 5454 1 1, кл. В 22 С 5/04, В 22 С 1/00,1975.2. Соколов Н, А, Литье в оболочковыеформы. М Машиностроение, 1978, с. 3050 (прототип).