CS214259B1 - Mixture for foundry molds and cores - Google Patents

Mixture for foundry molds and cores Download PDF

Info

Publication number
CS214259B1
CS214259B1 CS624180A CS624180A CS214259B1 CS 214259 B1 CS214259 B1 CS 214259B1 CS 624180 A CS624180 A CS 624180A CS 624180 A CS624180 A CS 624180A CS 214259 B1 CS214259 B1 CS 214259B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
drying
mixture
cores
mixtures
casting
Prior art date
Application number
CS624180A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Jiri Ulrich
Vera Kocandrlova
Stanislav Hrach
Original Assignee
Jiri Ulrich
Vera Kocandrlova
Stanislav Hrach
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiri Ulrich, Vera Kocandrlova, Stanislav Hrach filed Critical Jiri Ulrich
Priority to CS624180A priority Critical patent/CS214259B1/en
Publication of CS214259B1 publication Critical patent/CS214259B1/en

Links

Landscapes

  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Abstract

Vynález se týká směsi pro výrobu slévárenských forem a jader, jejíž zpevňování nastává schnutím nebo sušením za vyšších teplot, která nahrazuje dosud používané olejové směsi na sušení nebo směsi na sušeni obsahující pryskyřičné pojivo. Účelem směsi podle vynálezu je odstranit nevýhody dosavadních směsí, které spočívají v nutnosti používat další přísady zvazňujíclch látek, v nutnosti používat dlouhé doby sušení. Směs je složena z pískového ostřiva, karboxymetylcelulózy a vody a podle vynálezu obsahuje .0,01 až 4 hmot. díly močoviny. Takto připravená směs poskytuje výhody spočívající ve zkrácení doby sušení a zlepšení hygieny práce a zlepšení rozpadavosti po odlití. Směs-má dobrou vaznost a dostatečnou pevnost i pro výrobu složitých jader. S výhodou ji lze používat při lití lehkých slitin, kde se vyžaduje nadměrně vysoká rozpadavost při současně vysoké kvalitě povrchu odlitku.The invention relates to a mixture for the production of foundry molds and cores, the solidification of which occurs by drying or drying at higher temperatures, which replaces the previously used oil mixtures for drying or mixtures for drying containing a resin binder. The purpose of the mixture according to the invention is to eliminate the disadvantages of the previous mixtures, which consist in the necessity of using additional additives of weighting substances, in the necessity of using long drying times. The mixture is composed of sand blasting, carboxymethyl cellulose and water and according to the invention contains .0.01 to 4 parts by weight of urea. The mixture prepared in this way provides the advantages of shortening the drying time and improving work hygiene and improving disintegration after casting. The mixture has good binding and sufficient strength even for the production of complex cores. It can be used advantageously in the casting of light alloys, where excessively high disintegration is required with simultaneously high quality of the casting surface.

Description

Vynález se týká směsi pro výrobu slévárenských forem a jader, jejíž zpevňování nastává schnutím nebo sušením za vyšších teplot.The invention relates to a mixture for the production of foundry molds and cores, the solidification of which occurs by drying or drying at higher temperatures.

Slévárenské formovací a jádrové směsi obsahují kromě zrnitého plniva anorganické nebo ’ organické pojivo, které umožňuje zpevnění vyrobených forem a jader. Zpevnění nastává při laboratorní teplotě reakcí s tvrdidlem přítomným ve směsi (samotvrdnoucí směsi), reakcí s tvrdidlem zaváděným do směsi zvenčí (řizeně ztužované směsi) nebo při zvýšených teplotách vyvoláním polymerace nebo pokykondenzaci pojivá či odstraněním rozpouštědla - směsi vytvrzované teplem modelového zařízení a směsi na sušení. Každá technologie charakterizovaná způsobem zpevňování má své výhody a nevýhody. Tak např. směsi vytvrzované teplem modelového zařízení jsou vhodné pouze pro sériovou výrobu jader, samotvrdnoucí směsi vyžaduji speciální zařízení, jako mísiče, uspořádáni jaderníků na linkách apod. Anorganická pojivá poskytují jádra a formy se zhoršenou rožpadavostí, organická pojivá zabezpečují dobrou rozpadavost, směsi jsou obvykle dražší.Foundry molding and core mixtures contain, in addition to the granular filler, an inorganic or organic binder that enables the hardening of the manufactured molds and cores. Hardening occurs at laboratory temperature by reaction with a hardener present in the mixture (self-hardening mixtures), by reaction with a hardener introduced into the mixture from the outside (controlled hardening mixtures) or at elevated temperatures by inducing polymerization or polycondensation of the binder or by removing the solvent - mixtures cured by the heat of the model device and mixtures for drying. Each technology characterized by the method of hardening has its advantages and disadvantages. For example, mixtures cured by the heat of the model device are suitable only for serial production of cores, self-hardening mixtures require special equipment, such as mixers, arrangement of core holders on lines, etc. Inorganic binders provide cores and molds with impaired disintegration, organic binders ensure good disintegration, mixtures are usually more expensive.

Pro kusovou a malosériovou výrobu menších a tvarově náročných jader se v méně mechanizovaných slévárnách používají směsi na sušení. Jejich výhodou jsou nízké požadavky na strojní zařízení, téměř neomezená životnost směsi,jejíž příprava je velmi jednoduchá. Směsi mají vysoké pevnosti i po sušení, umožňují zhotovovat i komplikovaná jádra. Obvykle se jako pojivo užívají vysychavé nebo polovysychavé oleje, které jsou levné a propůjčují jádrům velmi dobrou rozpadavost po odliti .For the piece and small-scale production of smaller and shape-demanding cores, drying mixtures are used in less mechanized foundries. Their advantage is low requirements for machinery, almost unlimited service life of the mixture, the preparation of which is very simple. The mixtures have high strengths even after drying, allowing the manufacture of even complicated cores. Usually, drying or semi-drying oils are used as a binder, which are cheap and give the cores very good disintegration after casting.

Olejové směsi jsou nevážné, pro jejich zvaznění je nutno přidat bentonit, resp. dextrin, čímž se poněkud sníží pevnost a zvýši vývin plynů při lití.Oil mixtures are not heavy, to make them heavy it is necessary to add bentonite or dextrin, which will slightly reduce the strength and increase the evolution of gases during casting.

Nevýhodou olejových směsí je velká spotřeba energie při sušení, nebot jádra se musí sušit při teplotě minimálně 200 °C 1 až 2 hodiny i více podle velikosti a tvaru jádra.The disadvantage of oil mixtures is the high energy consumption during drying, as the kernels must be dried at a temperature of at least 200 °C for 1 to 2 hours or more, depending on the size and shape of the kernel.

Další nevýhodou je kolísání kvality pojivá, projevující se ve změnách povrchové odolnosti a plynotvornosti jader. Použití olejů přináší hygienické problémy, při sušení jader i při odlévání se vyvíjej'! zapáchající a dráždivě dýmy a výpary, které silně zhoršují pracovní prostředí.Another disadvantage is the fluctuation of the quality of the binder, manifested in changes in the surface resistance and gas formation of the cores. The use of oils brings about hygiene problems, during drying of the cores and during casting, foul-smelling and irritating fumes and vapors are developed, which greatly worsen the working environment.

Jako pojivá se místo olejů mnohdy používají pryskyřice a jiné polymery či polykondenzáty. Jejich použití neřeší otázku hygieny, většinou se do ovzduší uvolňují další dráždivě až karcinogenní zplodiny, jako fenoly, formaldehyd a čpavek. Tato pojivá často obsahují nevhodná rozpouštědla, čímž se dále zhoršuje hygiena práce. Zvaznění pryskyřičných pojiv je obtížné, doprovázené značnějším snížením pevností jader. Směsi jsou náchylné k lepení na ruce i na modelové zařízení.Resins and other polymers or polycondensates are often used as binders instead of oils. Their use does not solve the issue of hygiene, and usually other irritating and carcinogenic products are released into the air, such as phenols, formaldehyde and ammonia. These binders often contain unsuitable solvents, which further worsens work hygiene. The hardening of resin binders is difficult, accompanied by a significant reduction in the strength of the cores. The mixtures are prone to sticking to hands and model equipment.

Pro speciální případy tenkostěnných odlitkfi, odlévaných ze slitin s nízkým bodem taveni, má většina těchto pojiv příliš vysokou tepelnou stabilitu a tím zhoršenou rozpadavost, jež vede k používání dražších speciálních pojiv.For the special cases of thin-walled castings cast from alloys with a low melting point, most of these binders have too high thermal stability and thus impaired disintegration, which leads to the use of more expensive special binders.

Jednou z cest řešení otázek hygieny práce i-rozpadavosti po odliti je použití vodorózpustných derivátů celulózy, tj. karboxymetylcelulózy, hydroxyetylcelulózy apod. Směsi s těmito pojivý mají dobrou a dobře regulovatelnou vaznost, jsou hygienicky nezávadné a výborně rozpadavé.One way to solve the issues of occupational hygiene and disintegration after casting is to use water-soluble cellulose derivatives, i.e. carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, etc. Mixtures with these binders have good and easily controllable binding, are hygienically harmless and have excellent disintegration.

Nevýhodou je nižší pevnost po sušení, která se dále snižuje odležením směsi nebo stáním jader, která mají tendenci navlhat. To vede k nutnosti zvyšovat obsah pojivá i vody ve směsi. Důsledkem je zhoršování zpěchovatelnosti, zvyšování lepivosti směsi, prodlužování doby sušení a zvyšování plynotvornosti forem a jader při lití. Použití směsí o nižších pevnostech po vysušení zvyšuje otěr jader při manipulaci i lití, což má za následek zhoršení povrchové i vnitřní jakosti odlitku.The disadvantage is the lower strength after drying, which is further reduced by aging the mixture or by standing the cores, which tend to get wet. This leads to the need to increase the binder and water content in the mixture. The result is a deterioration in the compactability, an increase in the stickiness of the mixture, a lengthening of the drying time and an increase in the gas formation of the molds and cores during casting. The use of mixtures with lower strengths after drying increases the abrasion of the cores during handling and casting, which results in a deterioration in the surface and internal quality of the casting.

Uvedené nevýhody používaných směsí na sušení odstraňuje směs, která obsahuje kromě 81 až 99,7 hmot. dílů ostřiva, 0,3 až 5 hmot. dílů vodorozpustné karboxymetylcelulózy a 0,3 až 10 hmot. dílů vody, podle vynálezu přísadu 0,01 až 4 hmot. dílů močoviny.The above disadvantages of the drying mixtures used are eliminated by a mixture which, in addition to 81 to 99.7 parts by weight of grinding stone, 0.3 to 5 parts by weight of water-soluble carboxymethylcellulose and 0.3 to 10 parts by weight of water, according to the invention, contains an additive of 0.01 to 4 parts by weight of urea.

Výhodou směsi o složení podle vynálezu je především to, že při stejném obsahu pojivá a vlhkosti se silně, téměř dvojnásobně zvyšují pevnosti jader po sušení a povrchová kvalita jader se podstatně zlepší. Je tedy možno použít nižší obsah pojivá a vsazované vody, tím se výrazně snižuje spotřeba energie při sušení a doba sušení se zkracuje.The advantage of the mixture with the composition according to the invention is primarily that, with the same binder and moisture content, the strength of the cores after drying increases strongly, almost twice, and the surface quality of the cores improves significantly. It is therefore possible to use a lower binder and water content, which significantly reduces energy consumption during drying and shortens the drying time.

Směsi jsou nelepivé, hygienicky nezávadné a dostatečně vazné béz nutnosti přidávat jinou zvazňující přísadu; zpěchovatelnost jader je velmi dobrá. Skladovatelnost jader se prodlužuje.The mixtures are non-sticky, hygienically safe and sufficiently binding without the need to add another weighting agent; the cores can be pressed very well. The shelf life of the cores is extended.

V důsledku používání nízkého obsahu pojivá se snižuje vývin plynů při odlévání, rozpadavost jader se zlepšuje; výsledkem používání směsi podle vynálezu ,j e kromě zlepšení hygienických a pracovních podmínek i zvýšena kvalita odlitků, snížení plynových vad a zlepšení hladkosti povrchu v souvislosti se zvýšením kvality povrchu jader.As a result of using a low binder content, gas evolution during casting is reduced, the disintegration of cores is improved; the result of using the mixture according to the invention, in addition to improving hygiene and working conditions, is increased casting quality, reduced gas defects and improved surface smoothness in connection with increased core surface quality.

Příprava směsí je velmi jednoduchá, spočívá ve smíchání suchých složek v poměru podle vynálezu a následovném zvlhčení suché směsi vodou, načež se míchá 5-15 minut dle typu misiče tak, aby došlo k rozpuštěni pojivá. Odpadá tedy předrozpouštění karboxylmetylcelulózy ve vodě.The preparation of the mixtures is very simple, it consists of mixing the dry ingredients in the ratio according to the invention and then moistening the dry mixture with water, after which it is mixed for 5-15 minutes, depending on the type of mixer, so that the binder dissolves. Therefore, pre-dissolving the carboxylmethylcellulose in water is not necessary.

Směs má téměř neomezenou dobu použitelnosti, tj. několik dní, oschlou směs je možno zpětně zvlhčit na potřebnou vlhkost. Jako pojivo lze použít karboxymetylcelulózy o různém stupni substituce a různé molekulové váze. Nebyl shledán rozdíl mezi vzorky lišícími se viskozitou v rozmezí 0,005 - 0,022 PaS (5 - 22 cP). Karboxymetylcelulózu lze užít jak v podobě moučky, tak v podobě vloček, v sušeném stavu nebo částečně zvlhčenou. Močovinu lze použít v podobě technického produktu.The mixture has an almost unlimited shelf life, i.e. several days, the dried mixture can be re-moistened to the required humidity. Carboxymethylcelluloses with different degrees of substitution and different molecular weights can be used as a binder. No difference was found between samples with different viscosities in the range of 0.005 - 0.022 PaS (5 - 22 cP). Carboxymethylcellulose can be used both in the form of flour and in the form of flakes, in a dried state or partially moistened. Urea can be used in the form of a technical product.

Obsah karboxylmetylcelulózy ve směsi se volí především podle požadavků na pevnost jader po sušení, který je dán jejich typem a .velikostí. Vaznost je podružným kriteriem, nebot ji lze upravovat případnými dalšími přísadami, jako např. hydroxidem vápenatým.The content of carboxylmethylcellulose in the mixture is selected primarily according to the requirements for the strength of the cores after drying, which is determined by their type and size. The binding is a secondary criterion, as it can be adjusted by possible other additives, such as calcium hydroxide.

Obvykle dostačuje obsah 1 až 2 í karboxymetylcelulózy.Usually, a content of 1 to 2% carboxymethylcellulose is sufficient.

Obsah vody je dán náchylností toho kterého tvaru jádra k lepení. V náročnějších případech se používá obsah vody v dolním rozmezí. Obsah pojivá i vody je určen i druhem a zrnitostí použitého písku, u čistějších písků lze obsah pojivá snížit, u jemnějších zrnitostí se obsah vody zvyšuje.The water content is determined by the susceptibility of the core shape to sticking. In more demanding cases, a water content in the lower range is used. The binder and water content is also determined by the type and grain size of the sand used; for cleaner sands, the binder content can be reduced, for finer grain sizes, the water content increases.

Jádra se suší při teplotě 150 - 220 °C, při horní hranici teplot je nutno nepřekračovat optimální doby sušení, nebot pak by již docházelo k částečné destrukci pojivá. Doby sušení jsou zhruba poloviční než je tomu u olejových směsí.The cores are dried at a temperature of 150 - 220 °C, at the upper limit of temperatures it is necessary not to exceed the optimal drying times, as this would cause partial destruction of the binder. Drying times are approximately half that of oil mixtures.

Jádra je možno nechat zpevnit i pouhým vyschnutím na vzduchu po dobu dostatečnou k odstra není vlhkosti.The cores can also be hardened by simply air drying for a period of time sufficient to remove moisture.

Jádra je možno povrchově upravovat různými způsoby.The cores can be surface-treated in various ways.

Složení směsi podle vynálezu je patrné z následujících příkladů, které uvádějí i vlast nosti směsí o známém složení. ·The composition of the mixture according to the invention is evident from the following examples, which also show the properties of mixtures of known composition.

Příklad 1 směs známá směs podle vynálezuExample 1 mixture known mixture according to the invention

písek o obsahu vyplavitelných látek 1 % sand with a leachable content of 1% 94,3 94.3 94,8 94.8 hmot.díly mass parts karboxymetylcelulóza carboxymethylcellulose hmot.dily mass parts 1,5 1.5 1,5 1.5 močovina urea hmot.díly mass parts 0,5 0.5 0 0 voda water hmot.díly mass parts 3,7 3.7 3,7 3.7 vaznost seriousness kPa kPa 6 6 6 6 pevnost po sušení v tlaku při 150 °C Strength after drying in compression at 150 °C 1 hod. 1 hour MPa MPa 6,6 6.6 3,0 3.0

Pro dosažení stejné pevnosti obsahuje směs podle vynálezu oproti známé směsi 1 % karboxy.1metylcelulózy, tedy obsah karboxylmetylcelulózy je é 1/3 nižší.To achieve the same strength, the mixture according to the invention contains 1% carboxymethylcellulose compared to the known mixture, i.e. the content of carboxymethylcellulose is 1/3 lower.

Příklad 2 směs známá směs podle vynálezu písek o obsahu vyplavítelných látek 0,2 %Example 2 mixture known mixture according to the invention sand with a leachable substance content of 0.2%

hmot.díly mass parts 93,7 93.7 94,0 94.0 karboxymetylcelulóza carboxymethylcellulose hmot.díly mass parts 1,0 1.0 1,0 1.0 močovina urea hmot.díly mass parts 0,3 0.3 0 0 voda water hmot.díly mass parts 5,0 5.0 5,0 5.0 vaznost seriousness kPa kPa 6 6 5 5 pevnost po sušení v tlaku při 150 °C Strength after drying in compression at 150 °C 1 hod 1 hour MPa MPa 5,5 5.5 2,9 2.9

PŘEDMĚT .VYNÁLEZUSUBJECT MATTER OF THE INVENTION

Claims (1)

Směs pro výrobu slévárenských forem a jader, zpevňování vysycháním nebo sušením za zvý šených teplot, obsahující 81 až 99,7 hmotnostních dílů zrnitého ostřiva,.0,3 až 5 hmotnost nich dílů karboxymetylcelúlózy a-©T^-až-lO-bniotnostních dílů vody, vaznačená tím, že dále obsahuje 0,01 až 4 hmotnostní díly močoviny.Mixture for the manufacture of foundry molds and cores, drying by drying or drying at elevated temperatures, containing 81 to 99.7 parts by weight of granulated slag, 0.3 to 5 parts by weight of carboxymethylcellulose and 6 to 10 parts by weight water, characterized in that it further contains 0.01 to 4 parts by weight of urea.
CS624180A 1980-09-15 1980-09-15 Mixture for foundry molds and cores CS214259B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS624180A CS214259B1 (en) 1980-09-15 1980-09-15 Mixture for foundry molds and cores

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS624180A CS214259B1 (en) 1980-09-15 1980-09-15 Mixture for foundry molds and cores

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS214259B1 true CS214259B1 (en) 1982-04-09

Family

ID=5409001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS624180A CS214259B1 (en) 1980-09-15 1980-09-15 Mixture for foundry molds and cores

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS214259B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2686728A (en) Binders for baked sand cores and dry sand molds for use in casting metals
US3285756A (en) Mold or core composition for metal casting purposes
US4505750A (en) Foundry mold and core sands
US3445251A (en) Molding sand
US3832191A (en) Silicate bonded foundry mold and core sands
US2988525A (en) Foundry mold composition
US3723368A (en) Fast baking core composition and process for preparation thereof
CS214259B1 (en) Mixture for foundry molds and cores
US3679703A (en) Sand core and mold compositions containing glycerine and an ammonium salt
US3816145A (en) Trihydroxydiphenyl as an additive for foundry green molding sands
US4478269A (en) Furan Resin coated aggregate
US2230939A (en) Composition
US3168489A (en) Process of producing a foundry core composition
US2237593A (en) Foundry composition and method
US3523094A (en) Foundry cores comprising cereal binder and a critical amount of water
US2657113A (en) Foundry composition and method
US1315293A (en) Coee awb molb fob metal castings aktb methob of making the same
SU742031A1 (en) Sand for producing water-soluble cores
AU2006281745B2 (en) Casting core mass
RU2207932C1 (en) Sand for making of moulds
JPS6230063B2 (en)
US2389543A (en) Foundry composition
US2997759A (en) Shell molding mixture
US3260617A (en) Method for preparing shell molding compositions
SU829314A1 (en) Sand for producing shell moulds and cores