Композиция для изготовления водорастворимых стержней и моделей

СОЮЗ СОВЕТСКИХсйеюлюмвнипРЕСПУБЛИК ае (и)(504 В 22 7 02 02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬРПФОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВСЕСОН)ЗНЖ 13,", " ",;1. ВИБЛУ 163 ЕО(56) Авторское свидетельство СССРУ 532453, кл. В 22 С 7/02, 1975,Авторское свидетельство СССРУ 171519, кл. В 22 С 7/02, 1963.Патент США У 3857435,кл. 164-36, опублик. 1974.Патент Бельгии У 653551,кл. В 22 С, опублик. 1965,(54) (57) КОМПОЭИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМЫХ СТЕРЖНЕЙ И МОДЕЛЕЙ, включающая мочевину, поливиниловый спирт, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью снижения брака стержней и моделей по растрескиванию и деформации путем улучшения пластичности композиции и снижения ее усадки, она дополни-.тельно содержит полиэтиленгликоль при следующем соотношении ингреди . ентов, мас.й:ПолиэтиленгликольПоливиниловый спиртМочевина1194566 1Изобретение относится к литейному производству, к композициям дляизготовления водорастворимых стержней и моделей, а именно моделей истержней сложных конфигураций стонкими сечениями.Целью изобретения является сни"жение брака моделей по растрескиванию и деформации путем улучшенияпластичности композиции и сниженияее усадки,Введение в композицию полиэтиленгликоля позволяет значительно снизить температуру эапрессовки комопозиции до 40-50 С и увеличить еепластичность благодаря гибкости егомолекулярных цепей.Мочевина, вводимая в композициюв виде мелкодисперсного порошка,при такой невысокой температуре эапрессовки не расплавляется, чтозначительно позволяет устранитьхрупкость, снизить усадку и обеспечить достаточную жесткость системы. Поэтому не происходит такжеи выделения аммиака при изготовлении и запрессовке композиции. Кроме того, частицы порошка мочевины,являясь центрами кристаллизации,увеличивают скорость кристаллизации композиция, что ведет к сокращению времени охлаждения стержнейи моделей.Поливиниловый спирт имеет хорошую совместимость с полиэтиленгликолем и увеличивает вязкость композиции в расплавленном состоянии,что повышает седиментационную устойчивость композиции и гомогенность.Таким образом, композиция поизобретению обладает высокой пластичностью при необходимой жесткости,незначительной усадкой, невысокойтемпературой запрессовки и хорошейгомогенностью, что в целом ведет кзначительному снижению брака порастрескиванию стержней и моделей.Особенно эффективна композиция приизготовлении стержней и моделейсложной конфигурации с тонкими сечениями.Кроме того, за счет устранениянеобходимости подогрева пресс-форми возможности использования высокопроизводительных прессов, которыеприменяются для изготовления моделей из восковых составов, повышает ся производительность труда,5 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Присутствие в композиции полиэтиленгликоля более 80 мас.7 приводит к увеличению пластичностикомпозиции до значений, когда стержни и модели (особенно тонкостенные)при хранении деформируются. Содержание в композиции полиэтиленгликоля менее 50 мас.7 приводит к .повышению вязкости композиции до значений, когда необходимы значительные давления запрессовки, а качество поверхности стержней и моделейухудшается .При содержании поливиниловогоспирта более 20 мас.Х повышаетсявязкость композиции в расплавленном состоянии, что не обеспечиваетравномерного распределения порошкообраэной мочевины в композиции.При содержании поливиниловогоспирта менее 5 мас.7 снижаетсяседиментационная устойчивость композиции, что приводит к уменьшениюее гомогенности, а следовательно,не обеспечивается стабильность технологических свойств моделей истержней.П р и м е р 1. Для получения композиции расплавляют полиэтиленгликоль ПЭГмарки Б (Туб-826-78)и нагревают до 80 С. Последовательоно вводят поливиниловый спирт ипредварительно подсушенную и просеянную через сито 0,25 мочевину.Компоненты перемешивают до полнойгомогенизации. Полученную композицию помещают в пресс термостатиоУруют при 45 С и запрессовывают впресс-форму под давлением 1,21,5 Н/м . Запрессованные стержни столщиной стенок 20 мм охлаждают до30 С и извлекают из пресс-Формы.Полученные стержни используют дляоформления внутренних полостей восковых моделей по общепринятой технологии,Модели из восковых составов состержнями из предлагаемых композиций помещают в ванну с водой при20 С и выдерживают их в воде дополного растворения стержней. Далеепо моделям получают керамическуюформу на основе этилсилоката, которую используют для получения отливок иэ углеродистых и малолегнрованных сталей по общепринятой технологии.П р н м е р 2. Водорастворимуюкомпозицию с полиэтиленгликолем566 25 з 1194Полиэтиленоксид (ВфС 42-811-79приготовленную согласно технологиипримера 1, используют для изготовления водорастворимых моделей с толщиной стенок 1,5 ми . Запрессовку моделей производят на прессах при50 С под давлением 1,2-1,5 Н/м .Запрессованные модели охлаждаютдо 30 С и извлекают из пресс-форм.Полученные модели собирают в блоки и наносят на них керамическоепокрытие на основе этилсиликата пообщепринятой технологии. Блоки сготовым керамическим покрытием помещают в ванну с водой при 20 С 15и выдерживают их до полного раствоэрения моделей. После подсушки керамические формы используют дляполучения отливок из углеродистыхи малолегированных сталей по общепринятой технологии.При изготовлении стержней имоделей производят визуальную оценку качества их поверхности и учитывают брак по растрескиванию,В табл.1 приведены составы известной и предлагаемой композиций,в табл.2 - свойства. указанных композиций.В табл.3 приведены составы ком 30позиций с введением других полимерных соединений и йолиэтиленгликоля,.а в табл.4 - свойства этихсоставов.Для получения композиции расцлавляют полиэтиленгликоль ПЭГ марки Б (ТУ 6-14-826-78) и нагреваютдо 80 фС. Последовательно вводятполивиниловый спирт и предварительно подстуженную и просеянную через,сито 0,25 мочевину. Компоненты пере Омешивают до полной гомогенизации.Полученную композицию помещают впресс, термостатируют при 45 Си запрессовывают в пресс-форму поддавлением 1,2-1,5 Н/м . Запрессованные стержни с толщиной стенок20 мм охлаждают до 30 С и извлекаютиз пресс-Формы. Полученные стержнииспользуют для оформления внутреннихполостей восковых моделей по общепринятой технологии.Для получения композиции с упрочнителем расплавляют полиэтиленгликоль ПЭГмарки Б (ТУ 6-14-826-,78) и нагревают до 80 С. Последовательно вводят сополимер винилпиролидона и винилацетата и бикарбонат натрия. Компоненты перемешиваютдо полной гомогенизации, Полученную композицию помещают в пресс,термостатируют при 45 С и запрессовывают в пресс-форму под давлением 1,3-1,6 Н/м. Запрессованныестержни с толщиной стенок 2,0 ммохлажцают до 30 С и извлекают иэпресс-Формы. Полученные стержнииспользуют для оформления внутренних полостей восковых моделей пообщепринятой технологии,Для получения композиции с гидрофобныии добавками расплавляютиелкодробную мочевину при 132,7 С,после чего в нее последовательновводят поливиниловый спирт и гидрофобную добавку. В качестве гидрофобной добавки используют льняноемасло. Компоненты перемешивают дополной гомогеннэации. Полученнуюкомпозицию помещают в термостат итермостатируют при 127-130 С и методом вытеснения воздухом под давлением 0,2-0,4 Н/м заполняютпресс-форму. Запрессованные стержниохлаждают до 30-40 С и извлекаютиз пресс-формы. ПолУченные стержнииспользуют для оформления внутренних полостей восковых моделей по об"щепринятой технологии .Композиция по изобретению позволяет получать сложные по конфигурации стержни с минимальными потерями по растрескиванию и деформации.В композициях на основе мочевины введение гидрофобных добавокне устраняет их основной недостаток - хрупкость, что приводит к значительным потерям по растрескиванию, а в случаях тонкостенных протяженных стержней их практическиневозможно изготовить. Реализация композиции по изобретению позволяет повысить качество стержней и моделей, особенно сложных конфигураций с тонкими сечениями, за счет снижения брака по их растрескиванню в 6-8 раэ, а также производительность труда эа счет сокращения цикла изготовления в 4-5 раз и улучшить условия труда.1194566 Таблица 1 Состав ингредиентов, мас.7. Мочевина Поливиниловый спирт Полиэтиленгликоль Магниевая сольэтилендиаминтетрауксусной кислоты Биурет 2,0 3,0 1 (аналог) 95,0 5,0 5,0 47,0 5,0 48,0 50,0 5,0 45,0 20,0 60,0 20,0 5,0 80,0 15,0 3,0 82,0 5,0 60,0 3,0 37,0 60,0 25,0 15,0 30 Таблица 2 Качество Композиция,Ф,по табл.1 садка,й ВязкОсть,сПз(прогибобразцапод нагрузкой) Свойства композиций Брак порастрескиванию идеФормации, Х Яедопрессовка моделей истержней1194566 11 родолжение табл.2 Свойства композиций Качество Композиция, У,по табл.1 Усадка,Х ПдастичВязкость,сПз450 13,0 0,27 4,0 Деформациястержней имоделейпри хранении Наблюдается седиментациямочевины 4500 4,0 0,21 200 7,0,0,26 Композиция негомогенна Таблица 3 Состав ингредиентов, мас.Х Коипозиция, У Иочевина Поливиниловый Полиэти- Бикарбо- Упрочняюспирт ленгли- нат нат- щая доколь рия бавка 0 0,0 20 0,0 60,0 15О(прогибобразцапод нагрузкой)Цикл изготовления мин Брак по растрескиванию и деформа, х Ъдрофоб"ная добавка.1,5 3,2 2800 0,22 3,0 1540 3,5 0,25 10,0 1860 8,5 1,9 0,22 2850 6,0 0,30 1600 40,0 12,0 0,32 0,5 Составитель И. КуницкаяТехред ЛЛартяшова Корректор Г. Решетник Редактор М. Келемеш Пластичность(прогиб образца поднагрузкой),мм Заказ 7353/14 Тираж 746 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5