CS210877B1 - Směs pro lepení a opravy slévárenských jader a forem - Google Patents

Abstract

Vynález se týká směsi na bázi vodního skla, tvrdnoucí samovolně za studená a určené k lepení a opravování slévárenských jader a forem. Směs sestává ze 100 hmotnostních dílů vodního skla, 5 až 30 hmotnostních dílů nejméně jednoho esteru kyseliny octové a vícemocného alkoholu obecného vzorce Rj-CCHgOHJjj-Rg, kde R, , Rg oznaěuje alkylovou skupinu popřípadě vodík a n je 1 až 10, a 0,2 až 30 hmotnostních dílů jemného kysličníku křemičitého, hořečnatého popřípadě křemeliny. Dále může směs obsahovat fluorescein jako barvící přísadu v množství od 0,001 do 0,1 hmotnostního dílu na 100 hmotnostních dílů směsi. Zpevnění lepeného spoje se dosáhne ovládanou reakcí mezi vodním sklem koloidním roztokem křemičitanu sodného a esterem, při které se uvolní pojivé gely kyseliny křemičité.

Description

Vynález se týká směsi ná bázi vodního skla, tvrdnoucí samovolně za studená a určené k lepení a opravování slévárenských jader a forem.

Při výrobě slévárenských jader a forem se velmi často používají lepící směsi a to v případech, kdy je jádro sestaveno z několika odděleně zhotovených částí, která je nutno po vyjmutí spolehlivě v jaderníku spojit ve větěí celek, nebo upevnění zakládaných jader nebo, je-li potřebí, přilepit, ulomenou část jádra či formy.

Jako lepící směsi se dosud používají látky na bázi jílů, sacharidů, např. dextrin, škrob, vosků, umělých pryskyřic, nebo tzv. tavná lepidla z termoplastických umělých hmot. Zvyšující se rozsah výroby za studená tvrdnoucích jader a forem ze směsí s vodním sklem s sebou přináší i potřebu lepidel na bázi vodního skla. Používá se buá samotné vodní sklo nebo vodní sklo s přísadou sacharidu a vytvrzené buá samovolně vysušením nebo profukováním proudem CO,,.

Oba tyto způsoby mají ředu nedostatků, které se projevují zejména při proudové výrobě forem a jader na linkách. Samovolné vytvrzení vysoušením je zdlouhavé, přísada navlhavých sacharidů vnáší nebezpečí odvařenin na odlitcích. Vytvrzování proudem CO2 dává lepenému spoji jen nízké pevnosti a u tzv. samotuhnoucich směsí se kysličníkem uhličitým narušuje proces dalšího tuhnutí.

Výše uvedená nedostatky jsou odstraněny směsí pro lepení a opravy slévárenských jader a forem podle vynálezu, jehož podstatou je, že sestává ze 100 hmotnostních dílů vodního skla, 5 až 30 hmotnostních dílů nejméně jednoho esteru kyseliny octové a vícemocného alkoholu obecného vzorce Rj-CCHgOHJjj-Rg, kde Rp Rg označuje alkylovou skupinu popřípadě vodík a n je 1 až 10, a 0,2 až 30 hmotnostních dílů jemného kysličníku křemičitého, hořečnatého popřípadě křemeliny. Dále může smšs obsahovat fluorescein jako barvící přísadu v množství od 0,001 do 0,1 hmotnostního dílu na 100 hmotnostních dílů smšsi.

Zpevnění lepeného spoje se dosáhne ovládanou reakcí mezi vodním sklem tj. koloidním roztokem křemičitanů sodného, a esterem, při které se uvolní pojivá gely kyseliny křemičité. Přísada jemného kysličníku křemičitého jednak dává vhodné thixotropní vlastnosti a konsistenci a jednak zvyšuje modul vodního skla a tlm spolupůsobí při zvyšování pevnosti a zlepšení otěru.

Pro přípravu směsi podle vynálezu je možno použít běžná druhy vodního skla. Z esterů vícemocných alkoholů je možno v podstatě použít všechny estery, užívané jako tvrdidla vodního skla při výrobš forem a jader ze samotuhnoucích směsí. Zvléšt vhodné pro svou hygienickou nezávadnost jsou acetáty glycerolu.

Velkou přednosti esterových tvrdidel je možnost přizpůsobení rychlosti zpevňování požadavkům provozu. Při výrobš velkých jader zakládaných po nškolika hodinách je možno použít esteru s pomalou rychlostí vytvrzováni, kde doba zpracovatelnosti připraveného lepidla je nškolik hodin. Při požadavku na rychlou opravu je možno použít reaktivnější typ esteru, takže opravené jádro či formu je možno odlévat po nškolika minutách.

Kysličník křemičitý je nejlépe přidat ve formě thixotropních přísad používaných běžně v odvětvích plastických a nátěrových' hmot, možno též použít křemičitý úlet z odlučovačů nebo křemelinu. Je možno použít i jemný kysličník hořečnatý. Pro zřetelné označení lepeného místa je vhodné přidat do smšsi barvivo. Velmi dobře se osvědčil fluorescein, který zároveň slouží jako indikátor průběhu tuhnoucí pasty, při požadované pevnosti se barva změní ze žlutozelené na oranžovou.

Směs podle vynálezu je možno využít i pro opravy forem jednoduchým smícháním s ostřivem v množství 1 až 30 hmotnostních dílů na 100 hmotnostních dílů ostřiva podle požadavků na vaznost směsi. Z takovéto směsi jdou vymodelovat poškozené hrany nebo výstupky, případně zatmělit trhliny a praskliny. Po nanesení směs samovolné vytvrdne a dokonale se spojí s formou Si jádrem.

Směs podle vynálezu je vhodná především pro formy a jádra ze samotuhnoucich směsí s vodním sklem a kapalnými tvrdidly, kde je velkou výhodou blízké chemické složení lepidla i formovací směsi. To znamená, že lepený spoj má velmi podobné pevnostní a tepelné vlastnosti jako lepený materiál. Směs je však možno použít i pro lepení a opravy formovacích a jádrových směsí s jinými pojivými systémy, například vodní sklo ztvrzené COg, směsí na sušení, směsi s cementy apod. U těchto systémů se uplatní předevěím vysoké pevnosti lepeného spoje, nízký obsah těkavých podílů a hygienická nezávadnost.

Použití lepících směsí s ovladatelnou dobou ztužování podle vynálezu umožní zvýěit počet vyrobených jader a forem na jednotkovou výrobní plochu, zvýšit kvalitu, snížit zmetkovitost a ušetřit pomocné pracovní síly zejména v maloseriové výrobě. Vyšší pevnosti lepených spojů oproti běžně užívaným lepícím pastám může být využito i při konstrukci jader a forem ke zjednodušení výrobního postupu a k úspoře formovacích směsí.

Příklady použiti:

Příklad 1

100 hmotnostních dílů slévárenského vodního skla o hustotě 1,54 se smíchá s 0,2 hmotnostních dílů jemného SiO₂ až vznikne homogenní směs. Poté se přidá 10 hmotnostních dílů esterového tvrdidla o složení 80 % diacetátu a 20 % triacetátu glycerolu. Vzniklá řídká směs se štětcem nanese na slepované plochy jédra a spojí přitlačením. Doba zpracovatelnosti směsi je 1 hodina, jádro je možno zakládat po 3 hodinách. Průběh pevnosti lepeného spoje, ve střihu:

MPa 0 0,2 0,4

Příklad 2

100 hmotnostních dílů slévárenského vodního skla o hustotě 1,45 se smíchá s 30 hmotnostními díly křemenného úletu a 0,01 hmotnostních dílů práškového fluoresceinu. Tšsnš před použitím se přidá 10 hmotnostních dílů tvrdidla o složení 80 % triacetátu a 20 % diacetátu; vzniklá pasta se nanese na lomovou plochu úlomku formy a úlomek se přiloží na původní místo Po 8 minutách pasta změní barvu ze žlutozelené na oranžovou, což indikuje stav vytvrzení. Doba zpracovatelnosti směsi je 4 minuty, formu je možno odlévat po 20 min od opravy.

Průběh pevností lepeného spoje:

min 4 10 20

MPa 0 0,2 0,4

Příklad 3

100,hmotnostních dílů slévárenského vodního skla o hustotě 1,45 se smíchá s 10 hmotnostními díly křemenného úletu a 10 hmotnostními-díly tvrdidla o složení 20 % diacetátu a 80 % triacetátu glycerolu ; 1 hmotnostní díl takto vzniklé pasty se dále smíchá se 100 hmotnostními díly slévárenského ostřiva až vznikne plastické směs, které se ihned nanese na po3 210877 škozené místo formy nebo jádra. Hladítkem se vymodeluje požadovaný tvar a nechá vytvrdnout. Odlévat je možno po 4 h od opravy.

Příklad 4

100 hmotnostních dílů slévárenského vodního skla o hustotě 1,45 se smíchá s 10 hmotnostními díly křemenného úletu a s 10 hmotnostními díly tvrdidla o složeni 20 % diacetátu a 80 % triacetátu glycerolu, 30 hmotnostních dílů takto vzniklé pasty se dále smíchá se 100 hmotnostními díly slévárenského ostřiva až vnikne plastická směs, která se ihned nanese na po4 škozené místo jádra, s výhodou na místa vystavená značnému mechanickému a tepelnému namáhání. Odlévat je možno po 4 h od opravy.

Příklad 5

100 hmotnostních dílů vodního skla o hustotě 1,45 se smíchá s 15 hmotnostními díly křemeliny a 0,001 hmotnostního dílu práškového fluoresceinu. Potom se přidá 10 hmotnostních dílů tvrdidla o složení 20 % diacetátu a 80 % triacetátu glycerolu. Vzniklá pasta se nanese na lomovou plochu úlomku formy a úlomek se přiloží na původní místo. Po 10 minutách začne pasta měnit barvu ze světle zelené do narůžovělé. V tomto okamžiku je spoj vytvrzen. Zpracovatelnost směsi je 5 min. Odlévat je možno po 30 min.

Příkladů

100 hmotnostních dílů vodního skla o hustotě 1,54 se smíchá s 18 hmotnostními díly kysličníku hořečnatého a 0,1 hmotnostního dílu práškového fluoresceinu. Po 6 h se přidá 12 hmotnostních dílů tvrdidla o složení 20 % diacetátu a 80 % triacetátu glycerolu. Ihned po zhomogenizováni se touto směsí potře lepená plocha a slepované části se k sobě přitisknou. Po 40 min se změní barva lepeného spoje ze zelené na oranžovou, což ukazuje stav vytvrzení. Zpracovatelnost směsi je 30 minut. Odlévat je možno po 60 min.

Claims (2)

1. Směs pro lepení a opravy slévárenských jader a forem, vyznačená tím, že sestává ze 1Ό0 hmotnostních dílů vodního skla, 5 až 30 hmotnostních dílů nejméně jednoho esteru kyseliny octové a vícemocného alkoholu obecného vzorce

R_]-(CH₂OH)_n-R₂ kde R, , R₂ značí alkylovou skupinu nebo vodík a n je 1 až 10 a

0,2 až 30 hmotnostních dílů jemného kysličníku křemičitého, kysličníku hořečnatého nebo křemeliny.

2. Směs podle bodu 1, vyznačená tím, že obsahuje fluorescein jako barvicí přísadu v množství 0,001 až 0,1 hmotnostního dílu na 100 hmotnostních dílů směsi.