CS222928B1 - Aktivační činidlo nanášené na vytavitelné modely - Google Patents

Abstract

Vynález ee týká aktivačního činidla pro vytavitelné modely, namáčené při výrobě skořepinových lioíoh forem do obalová hmoty pro lícní obaly, obsahujíoí jako pojivo hydrosoly nebo lyoeoly kysličníku křemičitého. Aktivační činidlo podle vynálezu je tvořeno roztokem sestávajícím Z 950 ml etanolu, 40 až 60 ml tensidu a 2,5 až 5 g fenolformaldehydová pryskyřioe, a popřípadě až 1 g etysilikátu·

Description

Vynález se týká aktivačního činidla nanášeného na vytavítelné modely při výrobě skořepinových licích forem před jejich namáčením do obalové hmoty pro lícní obaly, obsahující jako pojivo hydrosoly nebo lyosoly kysličníku křemičitého.

Při výrobě vícevrstvých skořepinových licích forem pro odlévání metodou vytavitelného modelu se pro lícní obaly, to jest pro první vrstvy těchto forem používají pro složité tvary odlitků namáčecí obalové hmoty s hydrosolovým nebo lyosolovým pojivém.

Hydrosolová pojivá jsou v podstatě vodní koloidní roztoky kysličníku křemičitého, u nichž je disperzním prostředím voda, lyosoly jsou opět koloidní roztoky kysličníku křemičitého, avšak s disperzním prostředím smíšeným, tvořeným vodou a vodou mísitelným alkoholem·

Hydrosolové obalové hmoty pomaleji zasýchají, dovolují delší dobu odkapání přebytečné obalové hmoty a tím umožňují vytvoření rovnoměrných obalů vnějších sten vytavitelných modelů i stěn jejich dutin. Tato pojivá mají mírně thixotropické vlastnosti a nižší sklon k tvorbě trhlin přerušením.

Práce s obalovou hmotou, v níž je pojivém hydrosol a nebo lyosol, vyžaduje zvýšenou péči. Takováto obalová hmota nesmáčí bez své zvláštní úpravy povrchy vytavitelných modelů· Namočí-li se vytavitelné modely, jejichž hmota je hydrofobní, do neupravené rbálové hmoty, utvoří se sice obalová vrstva, avšak při odkapávání nadbytku obalová hmoty se začne obalová vrstva trhat a souvislý obal se přemění v oddělená nesouvislá ostrůvky.

- 2 222 928

Dosud známá řešení tohoto nedostatku byla dvojího druhu·

U prvního druhu řešení se k hydrosolovým obalbvým hmotám přidávají látky, nazývaná obecně tensidy neboli smáčedla, které snižují povrchové napětí a tím dovolí vytvoření souvislé netrhajíoí se obalové vrstvy. Tensidy se rozdělují na ionogenní a neionogenní· Ionogenní tensidy jsou většinou sodné <z sole alkylsulfonátů majících v molekule 12 de 24 atomů uhlíku, nebo to jsou alkalické sole sulfosuccinátů· Neionogenní tensidy bývají nejčastěji kondenzační produkty etylénoxydu s nonylfenolem nebo octylkresolem· Tensidy však vyvolávají při manipulaci s hydrosólovými obalovými hmotami pěnění, které je nutno tlumit nebo zamezit přísadou jiných látek, známých jako zhášedla· Těmito zhášedly bývají nejčastěji vyšší alifa✓ tické alkoholy, mající v molekule 6 12 atomů uhlíku, jako je například normální octylalkohol, n-octanol. Velmi účinnými zhášedly se ukázaly být i silikony· Kromě smáčedel a zhášedel obsahují obalové hmoty i zahušíovadla, obvykle deriváty celulosy· Dosavadní stav techniky obalových hmot tohoto druhu je představován patenty Spojených států amerických č. 3 852 085 a 4 078 029, a Velké Británie č. 823 970. Při užití těchto obalových hmot v praxi vzniká stále ještě v určitém rozsahu pěnění, kterému je nutno čelit ofukováním· Výsledné vytvářené obalové vrstvy nejsou uspokojivé, vznikají výmětové skořepinové licí formy s vadnými lícními obaly. Kromě toho mají takto upravené obalové hmoty sníženou životnost při skladování. Jejich opětné zařazení do provozu je obtížné, neboí jejich rozmíchání je těžko proveditelné bez hlubokého napěnění.

U druhého druhu řešení nedostatku, spočívajícího v trhání vytvářené obalové vrstvy,musí být povrchy namáčených vytavitelných modelů dokonale zbaveny filmu dělicího prostředku odmaštěním a potom musí být provedena jejich aktivace namáčením do roztoku smáčedla, které zvyšuje schopnost přilnutí obalové hmoty k nim·

V jednom případě dosud známé aktivační činidlo podle patentu Spojených států amerických číslo 3 836 372 bylo složeno z okyseleného hydrosólu, zředěného alkoholem. Hydrosol je okyselen kyselinou solnou a ředícím prostředím je isopropanol. Na 1 díl užitého silicasolu se přidá 6 6sl 40 dílů iso- 3 222 928 propanolu, pH systému je 3 - 0,5· Okyselení je nutné, protože hydrosol, jehož pH je 9,5 ⁴⁴ 10,5, by jinak při smíšení s isopropanolem změnou dielektrické konstanty okamžitě zgeloval·

Do tohoto aktivačního činidla se vytavitelné modely namáčely a po odkapání se sušily· Účelem aktivačního činidla je vyloučení nutnosti užívání hydrosolových obalových hmot se smáčedly·

Nevýhodou známého aktivačního činidla byla jeho oitlivost na koncentraci kysličníku křemičitého obsaženého ve vodném koloidním roztoku a na dobu sušení· Nízké koncentrace vykazovaly jen slabý povrchově aktivační účinek· Vyšší koncentrace, zejména při delší době sušení, vytvořily hustou sítí trhlinek protkaný aktivační film, který jevil tendenci k potrhání a odpadá vání· V jiném případě bylo zkoušeno užívat obalovou hmotu s pojivém hydrosolovým nebo lyosolovým bez přísady emáčedel a zhášedel a aktivovat povroh vytavitelnýoh modelů máčením do alkoholického roztoku smáčedla a usušením· Jako smáčedlo byla užita látka na bázi sulfosuccinátů·

Výsledky nebyly uspokojivé, zejména jednalo-li se o tvarově vně i uvnitř komplikované modely, vyžadující delěí manipulaci v hydrosolové obalové hmotě· Výsledné lícní obaly byly lokálně děravé, s místy nepokrytými obalovou hmotou·

Uvedené nevýhody odstraňuje podle vynálezu aktivační činidlo nanášené na vytavitelné modely při výrobě skořepinových licích forem před jejich namáčením do obalové hmoty pro lícní obaly, obsahující jako pojivo hydrosoly nebo lyosolý kysličníku křemičitého, přičemž obsahuje ionogenní tensid, složený například ze sodných solí alkylsulfonátů nebo alkalických solí sulfosuccinátů, nebo nelonogenní tensid, složený například z kondenzačních produktů etylénoxýdu s nonylfenolem nebo oktylkresolem.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že aktivační činidlo je tvořeno roztokem, sestávajícím z 950 ml etanolu, 40 až 60 ml tensidu a 2,5 až 5 g fenolformaldehydové pryskyřice a že obsahu je stopy až 1 g etylsilikátu.

Aktivační činidlo podle vynálezu vytvoří na povrchu vytavitelných modelů souvislý pevně lpící film, dokonale smočitelný hydrosolovou nebo lyosolovou obalovou hmotou· Fixování

- 4 222 928 obalové hmoty na povrchu vytavitelného modelu je zajištěno fenolformaldehydovou pryskyřicí a etylsilikátem i u hydrosolových a lyosólových obalových hmot neobsahujících tensid. Aktivační činidlo podle vynálezu dovoluje potřebnou manipulaci vytavitelného modelu v obalové hmotě, vyžadující naklánění a převracení pro zajištění vniknutí obalové hmoty do koutů, drážek a jinak těžko přístupných míst, aniž by se ulpělý film potrhal nebo odloupal. Lícní obaly jsou souvislé rovnoměrné a prosté pórů. Životnost obalových hmot je zvýšená, nebol nejsou přítomné žádné další látky, jako jsou uvede ná smáčedla, zhášedla nebo zahušlovadla·

Podle jednoho příkladu provedení vynálezu se v 950 ml etanolu rozpustilo 2,5 g fenolformaldehydové pryskyřice, potom se přimíchalo 40 ml tensidu a 1 g etylsilikátu o obsahu 40 % křemíku· Podle druhého příkladu provedení vynálezu se v 950 ml etanolu rozpustilo 5 g fenolformaldehydové pryskyři ce a potom se přimíchalo 60 ml tensidu, ¥ roztoku uvedených látek smíchaných podle jednoho z příkladů byly potom po před chozím opláchnutí v acetonu namáčeny licí sestavy vytavitelných modelů spojené s hlavními a vedlejšími vtoky· Po jednohodinovém sušení byly licí sestavy namáčeny do obalové hmoty s lyosolovým pojivém a zirkonovým plnivem. Po posypání zrnivém žáruvzdorné hmoty a usušení byla vzniklá vrstva zesilována nanesením pěti zesilovacích obalů, a celá skořepina byla sušena a vypálena.

Odlitky z takto zhotovené skořepinové licí formy vykazovaly povrchy s nízkou drsností a bez vad.

Aktivační činidlo podle vynálezu je vhodné pro výrobu skořepinových licích forem určených k odlévání povrchově náročných odlitků, jako jsou například lopatky leteckých proudových motorů.

Claims (2)

1. \ PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   222 928

   1· Aktivační činidlo nanášené na vytavitelné modely při výrobě skořepinových licích forem před jejich namáčením do obalové hmoty pro lícní obaly, obsahující jako pojivo hydrosoly nebo lyosoly kysličníku křemičitého, přičemž obsahuje ionogenní tensid, složený například ze sodných solí alkylsulfonátů nebo alkalických solí sulfosuccinátů, nebo neionogenní tensid složený například z kondenzačních produktů etylénoxýdu s nonylfenolem nebo aktylkresolem, vyznačené tím, že je tvořeno roztokem, sestávajícím z 950 ml etanolu, 40 až 60 ml tensidu a 2,5 g až 5 g fenolformaldehydové pryskyřice·
2. 2· Aktivační činidlo podle bodu 1, vyznačené tím, že obsahu je stopy až 1 g etylsilikátu.