CS238779B1

CS238779B1 - Způsob výroby pružné formy

Info

Publication number: CS238779B1
Application number: CS839395A
Authority: CS
Inventors: Bohumil Boem; Jiri Novak; Ivo Wiesner
Original assignee: Bohumil Boem; Jiri Novak; Ivo Wiesner
Priority date: 1983-12-14
Filing date: 1983-12-14
Publication date: 1985-12-16
Also published as: CS939583A1

Abstract

Pro výrobu pružné formy, vhodné zejména pro zhotoveni strojních součástí, z vytvrditelné syntetické pryskyřice se použije hmoty, sestávající ze 100 hmotnostních dílů plastifikované. dlaňové epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti výchozí epoxidové pryskyřice 370 až 750, dále 50 az 110 hmotnostních dílů hydrogenovaného aduktu akrylonitrilu a alkylamin o aminovém čísle 350 až 450 mg KOH/g a 2 až 40 hmotnostních dílů plniv* pigmentů a látek pro regulaci Teologických vlastnosti kompozice a mechanických vlastností vytvrzené hmoty. Vytvrzování probíhá v rozmezí teplot 20 až 70 C.

Description

(54) Způsob výroby pružné formy

Vynález se týká způsobu výroby pružné formy s minimálním smrštěním, vhodné k výrobě sádrových, keramických nebo plastických odlitků či zálitků.

Při výrobě odlitků Si zálitků z reaktoplastů nebo z jiných materiálů se zhotovují formy z nejrůznějších hmot. Jde-li o výrobu velkého počtu kusů, je vhodné použití ocelových forem, zejména pak pro hladké odlitky s ostrými okraji.

Nevýhodou jsou vysoké pořizovací náklady, velká hmotnost, a tím zhorěená manipulovatelnost a také značná pracnost už při jednoduchém reliéfu. Hmotnost formy lze sice snížit použitím hliníku a jeho slitin, avšak ani tyto materiály se nehodí pro výrobu tvarově komplikovaných odlitků či zálitků. Proto se často používá sádra, ale sádrové formy jsou těžké a křehké a nají malou životnost. Lepší výsledky dává použití polyesterových pryskyřic, jenže stejně jako sádra nezachovávají věcně rozměry. Model, podle kterého se odlévá forma, musí být vyroben rozměrově větší a reakční smrštění při vytvrzování pryskyřice. Epoxidové pryskyřice tvrzené alifatickými pólyaminy mají menší smrštění než polyesterové pryskyřice, ale ani tyto materiály, stejně jako metakrylétové plasty, nedovolují mít u odlitků negativní reliéf.

Epoxidová pryskyřice plněná hmotnostně 1:1 mletým, taveným křemenem v amorfní formě mé součinitel délkové teplotní roztažnosti «= 0,54.10”^ mm/mm °C v oblasti 0 °C až 1 000 °C, což se projeví jako lineární smrštění 0,6 až 0,8 %. Výše uvedené hmoty postrádají pružnost a ohebnost, která je důležitá pro vyformování zálitků po želatinační době. Velkým pokrokem bylo zavedení forem ze silikonového kaučuku. Jsou pružné a odolné vůči vyšším teplotám.

Zpočátku mají malé smrštění kolem 0,6 %, ale postupem času se smršťují dále až dosáhnou hodnot kolem 2,6 %. Proto se často snímají kopie originálů uměleckých děl né silikony, ale modifikovaným poíyvinylchloridem. Lépe dodržují rozměry, např. poměr délky rukou k tělu. Musí se ale pracovat s roztaveným materiálem pxi teplotě asi 170 °C, neboť pod touto teplotou vzniká rosol, který nelze roztírat.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob výroby pružné formy s minimálním smrštěním, z vytvrditelné syntetické pryskyřice podle vynálezu, jehož podstatou je, že se jako vytvrditelné syntetické pryskyřice použije hmoty, sestávající ze 100 hmotnostních dílů plastifikované dlaňové epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti výchozí epoxidové pryskyřice 370 až 750, dále 50 až 110 hmotnostních dílů hydrogenovaného aduktu akrylonitrilu na až C₂₀ na alkylamin o aminovém čísle aduktu 350 až 450 mg KOH/g a 2 až 4> hmotnostních dílů plniv, pigmentů a látek pro regulaci reologických vlastností kompozice a mechanických vlastností vytvrzené hmoty.

Vlastnosti formy vytvořené podle vynálezu mohou být měněny ovlivňováním hustoty, polérnosti i topologie a strukturní sítě hmoty prostřednictvím změny kvality i kvantity výchozích složek. Změnou druhů a podílů plniv lze ovlivnit mechanické a elektrické vlastnosti jako pevnost, otěr a povrchový odpor. Podobnou změnou lze ovlivnit i viskozitu a tixotropii, a tím i zpracovatelnost směsi. Množstvím tvrdidla se ovlivňuje plnitelnost a vy jímatelnost z formy. Optimální podíl je třeba u každého plniva i tvrdidla zjistit individuálně. Plněním se obvykle mírně sníží rychlost růstu izolovaná trhliny. Rychlost tvarového zotavení může být zvýšena i snížena.

Plastifikované dlaňové epoxidové pryskyřice se připravují smícháním dianové epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 370 až 750 se známými plastifikátory v hmotnostním poměru 10:0,5 až 3. Výchozí epoxidové pryskyřice se připravují známými způsoby reakcí dianu s epichlorhydridem. Jako plastifikátory se používají dialkylftaláty, polyglykoly, epoxidované estery nenasycených mastných kyselin apod. Jako tvrdící složky se užívají hydrogenované adukty akrylonitrilu na až ^C20 alkylamin.

Jde o technickou směs alkylaminu, alkylpropylendiaminu a alkyltripropylentetraminu, připrav!telnou např. reakcí 1 molu alkylaminu s 1 molem akrylonitrilu, hydrogenací meziaduktu, který pak dále reaguje /ne plně/ .8 2 moly akrylonitrilu, přičemž konečný adukt je opět hydrogenován. Alkyldipropylentriaminu zůstává v konečném aduktu malé množství, stejně jako alkyltetrapropylenpentaminu. Teplotá tání bývá kolem 60 °C, teplota vzplanutí nad 180 °C.

Tvrzení probíhá při teplotách.20 až 70 °C v závislosti na použitých látkách a jejich množství. Při tvrzení lze používat látky zpomalující, nebo urychlující chemické reakce látek ve směsi, tj. fenolická sloučeniny, vodu, polyoly, thioly, ketony, cyklické étery apod. Někde je vhodné použít i látky, ovlivňující rozliv, povrchové napětí apod.

Podle vynálezu se používají běžná plniva, jako jsou grafit, písek, mastek, křída, sádra, skelná moučka, infusoriové hlinky, mletý šamot, popílek, cement, korundový a granátový odpad, amorfní kysličník křemičitý, silikagel, kysličník hlinitý, kovový prach, práškový polyvinylchlorid i jiné polymery a kopolymery, azbest, pigmenty, jako je kysličník zinečnatý apod.

Výhodou pružné formy podle vynálezu je především okolnost, že mé prakticky zanedbatelná smrštění, takže není nutno počítat s výrobou modelu rozměrově většího. Forma podle vynálezu se vyznačuje pružností a nižší povrchovou tvrdostí, než mají formy zhotovené z hmot na bázi epoxidových pryskyřic, tvrzených alifatickými polyaminy. Povrch formy je hladký o tvrdosti kolem 50° Shore A, vyformování je snadné a výrobně málo pracné.

V příkladu je uveden způsob zhotovení pružné formy pro výrobu pastorku difusorových lopatek kompresoru. Forma je zhotovena z hmoty, vzniklé proběhnutím reakcí ve směsi:

000 g epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 400 plastifikované 20 hmot. % dibutylftalátu

700 g technické směsi alkylaminu, alkylpropylendiaminu a alkyltripropylentetraminu obecných vzorců

R-NH₂, R NH-/CH2/₃-NH₂, R-N-/CH₂/₃-NH-/CH₂/₃-NH₂

L /CH₂/₃-NH₂ kde

R 3« tvořeno z asi 20 % ^cj6^H33’ 55 % ^c,e^H37 ® ²5 $ ^ci8^H35 a 200 g mikromletého grafitu. Mísicl teplota je 60 °C. Jako modelu je použito kovového pastorku přímo z výroby. Hmota je vytvrzována při 25 až 35 °C po dobu 24 hodin. Povrchové tvrdost formy je 45 až 50° Shora A.

Samotná hmota nemá separační vlastnosti, kopírovaný předmět je třeba před výrobou formy separovat běžnými separátory /vodky nebo roztoky PVA/. Vhodným separátorem je karnaubský vosk rozpuštěný v lakovém benzínu. Při odlévání pastorku difuzorových lopatek kompresorů byla použita licí kompozice obsahující a/ 100 hmot. dílů dlaňové epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 600 a 20 hmot. dílů změkčovadla /např. dibutylftalátu o průměrném obsahu epoxiskupin 0,32 epoxiekvivalentu na 100 g b/ 100 hmot, dílů dianové modifikované epoxidové pryskyřice o molekulové hmotnosti 600 až 800 a 30 hmot. dílů styrenu nebo butylakrylátu s obsahem 0,25 až 0,30 epoxiekvivalentu na 100 g.

c/ 14 hmot. dílů polyaminové pryskyřice o mol. hmotnosti 103,2 až 180 β vodíkovým ekvivalentem 20,6 až 26,0 o průměrném aminovém čísle 54 mg KOH/g d/ 200 hmot. dílů křemičitého amorfního plniva o součiniteli délkové teplotní roztažnoeti 0,54.10^-6 mm/mm °C. Vytvrzení kompozice proběhne za dobu 24 h. při laboratorní teplotě, poníž je možno výeobek vyformovat.

Do takto zhotovených forem se dají odlévat reaktoplaety, které ee vytvrzují za laboratorní teploty.

V některých příkladech provedeni lze při výřbbě forem postupovat tak, že do předem uzavřeného prostoru se vnese reaktivní směs a do nl ee vtlačí model nebo předloha.

Někdy je vhodné vytvořit i určitý druh laminátu prokládáním jednótlivých vrstev hmoty bavlněným mulem nebo jiným plošným plnivem.

Forem, zhotovených podle vynálezu lze využit pro výrobu části strojů a přístrojů, náhradních dílů, hraček, ozdobných a upomínkových předmětů apod.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Způsob výroby pružná formy s minimálním smrětlnlm, z vytvrditelné syntetická pryskyřice, vyznačujíc! se tim, že ee jako vytvrditelné syntetická pryskyřice použije hmoty, sestávajíc! ze - 100 hmotnostních dílů plastifikované dlaňové epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti výchozí epoxidové pryskyřice 370 až 750, - 50 až 110 hmotnostních dílů hydrogenovaného aduktu akrylonitrilu na alkylaain o aminovém čísle 350 až 450 mg KOH/g a - 2 až 40 hmotnostních dílů plniv, pigmentů a látek pro regulaci Teologických vlastnosti kompozice a mechanických vlastnosti vytvrzená hmoty.