CS196830B1

CS196830B1 - Method of making the reproduction facility for the casting

Info

Publication number: CS196830B1
Application number: CS731477A
Authority: CS
Inventors: Jiri Novak; Karel Jelinek; Vilem Scharhag; Ivo Wiesner; Karel Klimes; Ladislav Jelinek
Original assignee: Jiri Novak; Karel Jelinek; Vilem Scharhag; Ivo Wiesner; Karel Klimes; Ladislav Jelinek
Priority date: 1977-11-09
Filing date: 1977-11-09
Publication date: 1980-04-30

Description

Předmětem vynálezu je použití epoxidových elastomerů na výrobu rozmnožovač ich zařízení pro odlévání.It is an object of the invention to use epoxy elastomers for the production of a multiplier of their casting equipment.

Pro výrobu složitých sádrových forem provozních, např. v keramickém průmyslu, používaných k lití, točení nebo formování, ae běžně používá zařízení označované jako rozmnožovací zařízení. Někdy se také toto zařízení nazývá . matrice nebo půlmodel. V podstatě jde o vícedílnou formu, která se skládá z hlavního dílu rozmnožovacího zařízení s pracovní plochou, z rámečků se zámky, které zajišťují polohu ráměčků vůči hlavnímu dílu, z klínového zařízení a z klínů a ze zátek. Zátky slouží k vytvoření nalévacich otvorů do provozní formy. Klínová zařízení ae používá k předlévání klínů v případě složitějšího modelu. Ne každý model je tak složitý, že toto předlévání vyžaduje. Pomocí takto připraveného rozmnožovacího zařízení se odlévají sádrové nebo jiné provozní formy. Ucelená provozní forma vznikne sestavením jednotlivých částí, často půlek, po retuši zámků a úpravě dosedacích ploch.For the manufacture of complex gypsum molds, operating, for example, in the ceramic industry, used for casting, spinning or molding, and is commonly used equipment referred to as duplicating equipment. Sometimes this device is also called. matrix or half-model. In essence, it is a multi-part mold, which consists of a main part of a reproduction device with a working surface, frames with locks that secure the position of the frames relative to the main part, a wedge device and wedges and plugs. The stoppers serve to create pouring holes into the operating mold. The wedge ae is used to pre-wedge the wedge in a more complex model. Not every model is so complex that this pre-casting requires. Gypsum or other operating molds are cast with the aid of the reproduction device thus prepared. The complete operating form is created by assembling individual parts, often halves, after retouching the locks and adjusting the bearing surfaces.

K výrobě rozmnožovacího zařízení se běžně používají tyto materiály: sádra, epoxidové a polyesterové pryskyřice, silikony, pólyurethany, beton, dřevo, kovy, keramické materiály, dentakryly a novodur. Nevýhodou sádry je její značná nasákavost, malá životnost zařízení způsobené .malou mechanickou pevností á velké rozměry, což mé nepříznivý vliv na manipulaci, -neboť zařízení jsou těžká a potřebují značný pracovní i skladovací prostor.«Nasákavost a mechanická pevnost se dá částečně ovlivnit povrchovou úpravou nebo separacíGypsum, epoxy and polyester resins, silicones, polyurethanes, concrete, wood, metals, ceramics, dentacryls and novodur are commonly used in the production of reproduction equipment. The disadvantage of gypsum is its considerable water absorption, low lifetime of the device due to its low mechanical strength and large dimensions, which has an unfavorable effect on handling, since the devices are heavy and require considerable work and storage space. or by separation

196830 - 2 a penetrací šelakovými, lihovými i jinými laky. Někdy se užívají oleje, mýdla nebo vosky. AvSak i po těchto úpravách je odolnost proti opotřebení (oděru) během lití provozních forem velmi malá a životnost rozmnožovacího zařízení velmi krátká.196830 - 2 and penetration with shellac, spirit and other varnishes. Sometimes oils, soaps or waxes are used. However, even after these modifications, the wear resistance during casting of the operating molds is very low and the life of the reproduction device is very short.

Pro technologii vrstvení a laminování se doporučují a užívají epoxidové é polyesterové pryskyřice. Jejich společnými nedostatky jsou velká smrštění, možnost deformace vlivem velkého množství reakčního tepla, které se vyvíjí při vytvrzování u větších zařízení, křehkost rozmnožovacího zařízení a složité pracovní pomůcky. Je třeba je skladovat a pracovat s nimi jen při určitých teplotách. Lze je zpracovávat jen komplikovaným·způsobem. Velké smrštění je charakteristickým nedostatkem i silikonů* Dentakryly jsou křehké a stejně jako dřevo, beton a novodur se nehodí pro složitější tvary.For layering and lamination technology, epoxy polyester resins are recommended and used. Their common drawbacks are high shrinkage, the possibility of deformation due to the large amount of heat of reaction that develops during curing in larger plants, the fragility of the propagator and complex working aids. They should only be stored and handled at certain temperatures. They can only be processed in a complicated way. High shrinkage is also a characteristic deficiency of silicones * Dentacryls are fragile and, like wood, concrete and novodur, are not suitable for more complex shapes.

Bylo zjištěno, Že uvedené nedostatky nemají epoxidové elastomery získané ztelechelických monomerů a predpolymerů obsahující epoxidové nebo aminové skupiny a proto jich lze výborné použít pro přípravu rozmnožovacího zařízení na výrobu odlévacích rozmnožovacích zařízení, popřípadě i jejich doplňkůa vložných částí. Epoxidové elastomery vykazují totiž výbornou kopírovací schopnost, která dosud nebyla známa a byla objevena ajž nyní. Ve spojení e delšími vynikajícími vlastnostmi těchto materiálů je činí velmi vhodné pro tento účel.It has been found that the aforementioned drawbacks do not have epoxy elastomers obtained from the epistemic monomers and prepolymers containing epoxy or amine groups and therefore can be used excellently for the preparation of the reproduction apparatus for the production of casting reproduction apparatus, and possibly of their accessories and insertions. In fact, epoxy elastomers exhibit excellent copying capability which has not been known and has been discovered even now. In combination with the longer excellent properties of these materials, they make them very suitable for this purpose.

Použití epoxidových elastomerů je výhodné pro přípravu rozmnožovacích zařízení na výrobu forem vyplňováním, pro vytváření: jiných částí rozmnožovacího zařízení, Vložných modelů a vložných hlavních částí, a nebo lze jimi vyplnit prostor získaný u rozmnožovacího zařízeni sejmutím povrchové vrstvy pracovní plochy, a nebo prostor mezi jádrem a formou. Styčné plochy mohou být vytvořeny i jiným polymerním materiálem než elastomerem, avšak vždy ve spojení s elastomerem.The use of epoxy elastomers is advantageous for preparing duplicator devices for making molds by filling, for forming: other parts of the duplicator device, insert models and insert main portions, or can fill the space obtained in the duplicator by removing the surface layer of the work surface or the space between the core and form. The contact surfaces may also be formed by a polymer material other than the elastomer, but always in conjunction with the elastomer.

Tak na příklad se postupuje při přípravě rozmnožovacího zařízení vyplňováním takto: obě pracovní plochy se odlijí současně tak, že .ae kapalná směs elastomerů a vulkanizačního činidla nalije do rozměrově zafixované a naseparovené mezery mezi dvěma díly modelformy a po vulkanizaci se systém rozloží a rozmnožovacízařízení se vyjme.For example, the process of preparing a propagator by filling is as follows: the two work surfaces are cast simultaneously by pouring a liquid mixture of elastomers and a vulcanizing agent into a dimensionally fixed and separated gap between two parts of the modelform. .

Postup přlprávy rozmnožovacího zařízení s polévánim^vyplňováním) skořepiny elastomerem je např. tento: suchý sádrový základ rozmnožovacího zařízeni se oretušuje, přetře Šelakovým roztokem a naseparuje. Po odlití prvé formy se dokonale vyretuSuje negativ formy, naseparuje a vloží zpět do (na) rozmnožovací zařízení, které bylo mezitím upraveno tím způsobem, že povrch celé pracovní plochy se oseká do hloubky 3 až5 mm a skrz celou tloušťku rozmnožovacího zařízení se provrtá několik nalévacíeh otvorů. Předlité půlka sádrové formy se položí dutinou modslace nahoru a upravené rozmnožovací zařízení Sé vloží do zámků a rámečků jako jádro budoucí skořepiny. Otvory, které byly. do rozmnožovacího zařízení předvrtány, se nalije směs předpolymeru elastomeru a vulkanizačního činidla. Po proběhnutí vulkanizace se vytvoří pružná skořepina pevně spojená s jádrem.The procedure for the preparation of the propagation device by pouring the shell with an elastomer is, for example, as follows: the dry gypsum base of the propagator is regrinded, rubbed with shellac solution and separated. After casting the first mold, the negative of the mold is perfectly erased, separated and put back into the (on) propagator, which in the meantime has been treated by cutting the surface of the entire work surface to a depth of 3 to 5 mm and drilling several pourers through the entire thickness. holes. The cast half of the gypsum mold is laid up through the modslation cavity and the treated reproduction device is inserted into the locks and frames as the core of the future shell. The holes that were. pre-drilled into the propagator, a mixture of the elastomer prepolymer and the vulcanizing agent is poured. After vulcanization, a flexible shell is formed firmly attached to the core.

- 3 - 1968303 - 196830

Použitím epoxidových elastomerů lze jednodušeji získat déle použitelná rozmnožovací zařízení jednoduššího provedení, menších rozměrů a váhy a výborných kopírovacích vlastností. Také životnost starých nebo porušených rozmnožovacích zařízení lze po zušlechtění elastomerem prodloužit. Je zde možno snadného přeretušování povrchu. Oproti běžným postupům laminování a povrchové úpravy sádrového rozmnožovacího zařízeni s penetrací skořepiny má tu výhodu, že lze takto opravit, případně zcela obnovit ta rozmnožovací zařízení, která jsou již používáním opotřebovaná. Získaný povrch skořepiny je dokonalejší a dovoluje lepší přiléhání. Vyšší kvalita rozmnožovacího zařízení přináší úsporu práce i materiálu. Snižuje se počet technologicky nutných klínů a tím se snižuje i velikost a pracnost přípravy rozmnožovacího zařízení.By using epoxy elastomers it is easier to obtain longer-usable duplicators of simpler design, smaller dimensions and weight and excellent copying properties. Also, the service life of old or broken propagation equipment can be extended after the elastomer treatment. Easy re-retouching of the surface is possible. It has the advantage over conventional laminating and surface finishing processes of a gypsum propagator with a penetration of the shell that it is possible to repair or completely restore those reproducers already worn by use. The obtained surface of the shell is superior and allows better fit. Higher quality reproduction equipment saves labor and material. The number of technologically necessary wedges is reduced and thus the size and laboriousness of preparation of the reproduction equipment is reduced.

Nutná manipulační i pracovní plocha jsou menší, materiál je stály a má vhodně malou tendenci k deformacím. V mnoha případech lze z postupu výroby rozmnožovacího zařízení vypustit klíny a klínové zařízení.The necessary handling and working area is smaller, the material is stable and has a suitably low tendency to deformation. In many cases, wedges and wedge devices can be omitted from the process of producing the reproduction device.

Příklad 1Example 1

Pro výrobu víoedílné provozní formy na figurální porcelán se získá rozmnožovací zařízení takto: modelová forma skládající se ze dvou půlek a ze dvou navazujících klínů v jedné půlce se povrchověopraví 10%ním ^hmotnostně) roztokem šelaku v ethylalkoholu a po zaschnutí se naseparuje přípravkem o složení 5 hmotnostních dílů parafinu 52/54, 5 hmotnostních dílůsilikonového tuku a 50 hmotnostních dílů lakařakého benzinu o destilačním rozmezí 190 až 250 °C. Po zaschnutí a přeleštění měkkou bavlněnou tkaninou se položí obě půlky modelové, formy do vodorovné polohy na pracovním stole a modelace se vyplní epoxidovým elastomerem ještě nevulkanizovaným, který se získá smícháním 100 hmotnostních dílů epoxidového telechelického prepolymeru o obsahu epoxidových skupin 0,24 epoxi-ekvivalentů/100 g s 10 hmotnostními díly trimethylhexamethylendiaminu. Po proběhnutí vulkánizace se~obě půlky modelové formy upevní ták, aby mezi nimi byla mezera 2 mm anemohlodojítk posunutí. Prostor mezery mezi půlkami ae obalí 4 cm širokousamolepící izolační páskou a vzniklý uzavřený prostor se vyplní epoxidovým kapalným elastomerem výše popsaného složení, příklad 2For the production of a multi-piece figurative porcelain mold, a reproduction apparatus is obtained as follows: a mold consisting of two halves and two successive wedges in one half is surface-treated with a 10% by weight solution of shellac in ethyl alcohol and dried. parts by weight of paraffin 52/54, 5 parts by weight of silicone fat and 50 parts by weight of petroleum spirit having a distillation range of 190 to 250 ° C. After drying and polishing with a soft cotton fabric, the two halves of the mold are placed in a horizontal position on the bench and the modeling is filled with a non-vulcanized epoxy elastomer obtained by mixing 100 parts by weight of epoxy telechelic prepolymer with epoxy groups content of 0.24 epoxy equivalents. 100 g with 10 parts by weight of trimethylhexamethylenediamine. After vulcanization, the two halves of the model mold are fastened so that there is a gap of 2 mm between them and an offset of the displacement. The space between the halves and e is wrapped with a 4 cm wide self-adhesive insulating tape and the resulting enclosed space is filled with an epoxy liquid elastomer of the composition described above, Example 2

Pro získání klínového zařízení, pomocných klínů vtokových zátek a vnějších rámečků na rozmnožovacím zařízení se postupuje podle vynálezu takto:In order to obtain the wedge device, the inlet wedge plug wedges and the outer frames on the propagation device, the process of the invention is as follows:

a) pro získání klínového zařízení ae nejdříve odlije a vytvoří sádrový pomocný klín, který ae z vnější strany obalí plátkem hlíny o síle 0,3 až 1cm. Pak se odlije pomocný aédrový rámeček- klínového zařízení. Hlína se vyjme a pomocný klín i pomocný rámeček se naseparují přípravkem o složení 5 hmotnostních dílů parafinu 52/54, 5 hmotnostníchdílůsilikonového oleje o viskozitě 350 mPa.s/25 °C a 50 hmotnostních dílů lakového benzinu. Získaný prostor se potom vyplní ještě nevulkanizovaným epoxidovýmelastomerema) in order to obtain a wedge device, ae first casts and forms a gypsum auxiliary wedge which, on the outside, is wrapped with a slice of clay with a thickness of 0.3 to 1 cm. The auxiliary aero-frame of the wedge device is then cast. The clay is removed and the auxiliary wedge and subframe are separated with a composition of 5 parts by weight of paraffin 52/54, 5 parts by weight of silicone oil having a viscosity of 350 mPa.s / 25 ° C and 50 parts by weight of white spirit. The space obtained is then filled with an unvulcanized epoxymelastomer

196830 - 4popsaným v přiklade 1. Po proběhnutí vulkanizace se systém rozebere, klín se vyjme a tím je klínové rozmnožovací zařízení hotové.196830 - 4 described in Example 1. After vulcanization, the system is disassembled, the wedge is removed and the wedge reproduction device is complete.

b) zátky pro vytvoření vtokových otvoťů do provozních forem, lze vyrobit tak, že se na sádrovou šátku vyrobí pomocný rámeček, ten se naseparuje a vyplní ještě nevulkanizováným epoxidovým elaetomerem. Pro snadnější manipulaci ee zátkou je vhodné do ní před vuíkanizaci Vložit kovovou armaturu.b) stoppers for the formation of inlet openings into the operating molds, can be produced by producing a subframe on the gypsum scarf, which is separated and filled with a non-vulcanized epoxy elaetomer. For easier handling of the ee stopper, it is advisable to insert a metal fitting into the ee stopper before vuicanisation.

o) při přípravě vnějších rámečků na rozmnožovací zařízeni z epoxidového elastomeru se postupuje jako v bodu a) jen tloušťka rámečku je 5 až 25 mm.o) For the preparation of the outer frames for the epoxy-based reproduction apparatus, the procedure is as in (a), except that the thickness of the frame is 5 to 25 mm.

d) pomocné klíny do složitých klínových zařízení, připadne jiné vložné části rozmnožovacího zařízení lze vyrobit postupem popsaným v bodu b).(d) auxiliary wedges for complex wedge devices, or other insertion parts of the reproduction device may be produced as described in (b).

Příklad 3Example 3

Pro výrobu rozmnožovacího zařízeni z modelová formy s rovnými styčnými ploohami, se třemi zámky a třemi nalévaclmi otvory do dutin postupujeme takto: modelová forma se nahřeje proudem vzduchu teplého 60 ± 10 °C tak, aby se ohřály obě styčné plochy modelově formy současně. Zároveň se ohřeje folie z PVC o tlouštce 0,2 mm. Pro snadnější manipulaci ee folie upevní do dřevěného rámečku o 10 % větších rozměrů než má modelová forma. Předehřátá folie se zamáčkne mezi obě předehřátě půlky modelové formy tak, aby obe poloviny dosedly do zámků. Po ochlazení se modelová forma rozevře a folii v místech dutiny (modelaee) je třeba perforovat jedním otvorem o velikosti 0,5 em? na 1 cm? plochy. Potom se modelová forma naseparuje 10%ním vodným roztokem polyvinylalkoholu. Po zaschnutí se Vloží fólie do modelové formy, ta se uzavře a stáhne gumovými pásy. Nalévaclmi otvory se vlije ještě nevulkánizováný epoxidový elaetomer popsaný v příkladě 1. Po proběhnutí vulkanizace se vyrobí rámeček ze stejné epoxidové hmoty. Po zhotovení rámečku se sejme půlka modelové formy, rámeček, i odlitek s folií se naseparují a vzniklý prostor se vyplní sádrou. Tím vznikne pomocné podložně půlka tvořeného rozmnožovacího zařízení. Pak ee vyjme druhá polovina modelové formy s klíny. Tím je rozmnožovací zařízení pro výrobu provozních forem hotové.To produce a reproduction device from a model mold with straight contact faces, with three locks and three pouring holes into the cavities, proceed as follows: the model mold is heated by an air flow of 60 ± 10 ° C so that both contact surfaces of the model mold are heated simultaneously. At the same time, the 0.2 mm thick PVC foil is heated. For easier manipulation, the ee foil is fixed to the wooden frame by 10% larger dimensions than the model mold. The pre-heated foil is pressed between the two pre-heated halves of the model mold so that both halves fit into the locks. After cooling, the model mold is opened and the foil at the points of the cavity (modelaee) needs to be perforated with one hole of 0.5 em? per 1 cm? areas. Then the model mold is separated with a 10% aqueous solution of polyvinyl alcohol. After drying, the foil is put into the model mold, which is closed and tightened with rubber bands. The still unvulcanized epoxy elastomer described in Example 1 is poured through the pouring holes. After vulcanization, a frame is made of the same epoxy mass. After making the frame, half of the model mold is removed, the frame and the casting are separated and the resulting space is filled with gypsum. This results in a half of the reproduction device formed as an auxiliary support. Then the second half of the model wedge mold is removed. Thus, the reproduction device for the production of the operating molds is complete.

Příklad 4Example 4

Pro prodloužení životnosti starších nebo poškozených rozmnožovacích zařízení lze pracovní plochu (povrch) zrestaurovat takto: starší rozmnožovací zařízení používaná ve výrobě figurálního porcelánu má poškozený nos v obličejové části. Sádrové rozmnožovací zařízení bylo předupraveno 100 hmotnostními díly 50$ního roztoku epoxidové pryskyřice o obsahu epoxidových skupin 0,26 epoxiekvivalentu/100 g v acetonu po smíchání s 2,8 hmotnostními díly diethylentriaminu. Pracovní povrch se oseká do hloubky 4mm a vyvrtají se 3 nalévacl otvory o průměru 10 mm celou tloušťkou rozmnožovacího zařízení. Pak se odstraní jemná částečky vyfoukáním. Takto upravená část rozmnožovacího záříze- 5 - 196830 ní ae vloží do připravené půlky provozní formy, spodní částí rozmnožovacího zařízení nahoru. Připravenými licími otvory se vyplní prostor vytvořený mezi provozní formou a osekaným povrchem rozmn. zařízení pomocí kapalného epoxidového elastomeru ještě nevulkanizovaného, který byl popsán v příkladě 1.In order to prolong the life of older or damaged reproducers, the working surface can be restored as follows: older reproducers used in figural porcelain production have a damaged nose in the face. The gypsum propagator was pretreated with 100 parts by weight of a 50% epoxy resin solution having an epoxy group content of 0.26 epoxy equivalent / 100 g in acetone after mixing with 2.8 parts by weight of diethylenetriamine. The working surface is cut to a depth of 4 mm and 3 pouring holes of 10 mm diameter are drilled through the entire thickness of the propagator. The fine particles are then removed by blowing. The treated part of the reproduction apparatus 5 - 196830 is inserted into the prepared half of the operating mold, with the lower part of the reproduction apparatus up. The prepared casting holes fill the space created between the operating mold and the cut surface. apparatus using a liquid epoxy elastomer not yet vulcanized as described in Example 1.

Po proběhnutí vulkanizace se sejme půlka pomocné provozní formy a po případné nepatrné retuši rozmnožovacího zařízení (pozitivu) je možné restaurované rozmnožovací zařízení znovu používat pro výrobu provozních forem.After vulcanization, half of the auxiliary operating mold is removed and after a possible slight retouch of the reproduction device (positive), the restored reproduction device can be reused for production of the operating molds.

Claims

Object of the invention

Use of epoxy elastomers prepared from telechelic monomers or prepolymers, or mixtures thereof, containing epoxy or amine groups, for the manufacture of casting reproducers and their possible accessories and insertions.