Смесь для изготовления литейных стержней и форм

(514 В 2 ЕНИ 47иал Всесоюзногокого институтания, литейнойзации литейноСеменен ев 338,1,0 - 3,0е,5 - 1,5 ство 5 Я тальное. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ПИСАНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ(54)(57) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ, включающая огнеупорный наполнитель, термопластичное связующее, органический растворитель и органический разбавитель, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что80721979 с целью интенсификации отверждениястержней и форм при комнатной температуре в процессе создания в них разрежения, она содержит в качестве термопластичного связующего стирольноинденовую смолу, в качестве органического растворителя ароматическийуглеводород, в качестве органическогоразбавителя легколетучий кетон, эфирили алифатический углеводород приследующем соотношении ингредиентовмас.Х;Стирольно-инденоваясмолаАроматический углводородОрганический разбавитель-.Легколетучий кетон,эфир или алифатический углеводород 0,5 ; 1,Огнеупорный наполнитель Ос172197Изобретение относится к области литейного производства, а именно к составам смесей, используемых для изготовления литейных стержней н форм.Известна формовочная смесь с тер-. мопластичным связующйм. Смесь получают, вводя термопластичное связующее в нагретый песок или нагревая до температуры плавления термопластичного связующего предварительно плакированный песок. Формы изготавливают, помещая нагретую смесь в холодную оснастку, где происходит отверждение смеси. 15Необходимость нагрева песка для 1последующего отверждения данной смеЬи обусловливает наличие повышенных энергозатрат для получения готовых стержней и форм. 20Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смесь для изготовления литейных стерж" ней и форм, содержащая огнеупорный 25 наполнитель., термопластичное связующее - полистирол, растворенный в смеси бутил-ацетата с уайт-спиритом (последние взяты в весовом отношении 2: З 330Согласно данному известному техническому решению предусмотрено отверждение стержней и форм путемих тепловой сушки при 180 - 200 С. Возможно также отверждение стержней и форм иэ35 указанной известной смеси путем их вакуумирования с удалением органических растворителя и разбавителя, однако повышенная температура кипения бутилацетата (126,5 С) и уайт-спирита (147 - 200 С) приводит к удлинению вакуумирования стержней и форм, ввиду недостаточной интенсивности их отверждения,Целью изобретения является интенсификация отверждения стержней и формпри комнатной температуре в процессе создания в них разрежения.Для достижения поставленной цели смесь для изготовления литейных стержней и форм, включающая огнеупор-. ный растворитель, термопластичное связующее, органический растворитель и органический разбавитель, содержит в качестве термопластичного связую 55 щего стирольно-инденовую смолу, в качестве органического растворителя ароматический углеводород, в качест- ве органического разбавителя легко 0,5 - 1,5 ЛегколетучийКетон, эфир илиалифатическийуглеводород 0,5 - 1,5Огнеупорный наполнитель ОстальноеСтирольно-инденовую смолу (ТУ-6-89-73) получают на предприятияхкоксохимии или сланцепереработки изкубовых остатков ректификации сырогобензола исмолы пиролиза, а также иэполимеров бензольного отделения. Смола в состоянии поставки представляетсобой гранулы нли пластины толщинойдо 3 мм,Стирольно-инденовая смола легкорастворяется в органических растворителях преимущественно на основеароматических углеводородов.Примером такого типа органическихрастворителей могут служить бенэол,толуол, ксилол, сольвент, растворители В 646, 647-и им подобные растворители.Примерами органических легколетучих разбавителей согласно настоящемуизобретению могут служить ацетон,этилацетат, гексан.Целесообразно вводить растворител,и разбавитель в весовом соотношении1:1. Благодаря наличию легколетучегоразбавителя достигается требуемая интенсификация холодного отверждениястержней и форм в процессе их вакуумирования.При содержании термопластичногосвязующего, органических растворителя и разбавителя в составе смесиниже нижнего предела не достигаетсятребуемого уровня прочности стержнейи форм, а при содержании их вьппеверхнего предела снижается интенсивность холодного отверждения стержней и форм в процессе вакуумирования.Для получения смеси вначале приготовляют раствор стирольно-инденовой смолы в. смеси растворителя с раз 9летучий кетон, эфир или алифатический углеводород при следующем соотношении ингредиентов (мас.7):Стирольно-инденоваясмола 1,0 - Э,О Органический растворительАроматический углеводородОрганический раз- бавительIАцетон 1,5 2,0 Полистирол Уайт-спИрт 4,6 1, 4 фф Бутилацетат Сверх 100 мас.Х. з 72 бавителем, например, толуола с ацетоном, Затем в скоростном закрытом (в избежание интенсивного испарения жидкой составляющей) смесителе перемешивают сухой огнеупорный наполни- тель, например, кварцевой песок, с раствором смолы и немедленно перемещают в технологическую емкость (модельно-опочную оснастку или стержневой ящик), где уплотняют вибрацией и отверждают вакуумированием. Смесь отверждается в модельной оснастке посредством вакуумирования. Процесс отверждения полностью заканчивается после удаления паров растворителя смолы вакуумированием, Мощ.- ность вакуумной установки должна подбираться по объему формы (стержня). с таким расчетом, чтобы отверждение заканчивалось в оснастке в течение 4 - 6 мин. Дальнейшего нарастания прочности смеси после полного удаления растворителя вакуумированием не происходит, так как отверждение формы (стержня), в отличие от отверждения ХТС на термореактивных смолах, не сопровождается никакими химическими процессами. В табл. 1 приведены составы сме:сей В 1 - 3 согласно настоящему изобретению и смеси У 4 согласно известному техническому решению (2). Сначала были изготовлены раство-ры стирольно-инденовой смолы в композиции толуола с ацетоном. Затем 5из песка и растворов связующего готовили смесь путем перемешивания ингредиентов в эксикаторе в течение30 секунд. Готовую смесь уплотняливручную в гильзе с внутренним диаметром 50 мм, гильзу устанавливалина прибор для отверждения образцоввакуумированием. В образце создавалиразрежение величиной 0,4 кгс/см . Поистечении заданного времени вакууми 1 ц рование прекращали, образец извлекалииэ гильзы и испытывали на сжатие.Результаты испытаний приведены втабл. 2.Иэ данных табл, 2 следует, чтосмесь согласно настоящему изобретению обеспечивает более интенсивноеотверждение стержней и форм в процес.се их вакуумирования, чем смесь согласно известному техническому реше нию (2),Смесь согласно настоящему изобретению может быть использовано дляизготовления стержней и форм ТЧ-Чклассов сложности, предназначенныхдля получения отливок из чугуна ицветных сплавов, а также форм дляполучения отливок из стали, чугунаи цветных сплавов. Формы и стержниподлежат окраске термостойкими покрытиями.721979 Показатели свойств для смесей У Наименование свойств0,02 Ов 4 Ов 15 ОвОЗ 1 в 25 1 вЗОв 08 0,05 2,0. 3,0 0,174 в 5 5 вО 2 в 5 0,7 1,8 4,0 3,4 5,5 6,0 20,0 9 вО 17 рО 25 рО 9,0 17,0 . 25,0 24,0 24 ч Редактор Н.Сильнягина Корректор М. Демчик Техред Л,Сердюкова еФЗаказ 6415 Тираж 741 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Прочность на сжатие, кгс/см:при выдержке образцов под разрежением в течение .0,5 мнн 1,0 мин 2,0 мин 4,0 мин 6,0 мин при дальнейшейвыдержке об.разцов на воздухе (послевакуумированияв течение 6 мин.)в течение 1 2 3 4 (по прототипу)