CS254594B1

CS254594B1 - Fussible glue for pattern assemblies completation during ceramic moulds production by fusable wax method

Info

Publication number: CS254594B1
Application number: CS861154A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Cihlar
Original assignee: Jaroslav Cihlar
Priority date: 1986-02-19
Filing date: 1986-02-19
Publication date: 1988-01-15
Also published as: CS115486A1

Abstract

Řešení se týká tavného lepidla, určeného ke kompletaci modelových sestav v přesném lití metodou vytavitelného vosku. Očelem je zvýšení produktivity a hygieny práce při kompletaci modelových sestav. Uvedeného účelu se dosáhne lepením modelů tavným lepidlem, které obsahuje 30 až 99 % hm. termoplastické pryskyřice, dále 0,5 až 60 % hm. přírodního nebo syntetického vosku a až 40 % hm. modifikující pryskyřice.The invention relates to a hot-melt adhesive intended to assemble model assemblies in precision wax casting. Očelem is to increase productivity and work hygiene when assembling model assemblies. Listed purpose is achieved by gluing the models with hot-melt adhesive, which contains 30 to 99 wt. thermoplastic % resin, further 0.5 to 60 wt. natural or synthetic wax and up to 40% wt. modifying resin.

Description

Vynález se týká tavného lepidla pro kompletaci modelových sestav při výrobě keramických forem metodou vytavitelného vosku.The present invention relates to a hot melt adhesive for the assembly of model assemblies in the production of ceramic molds by the melt wax method.

Při přesném lití metodou vytavitelného vosku se modely strojních součástí připravují ze snadno tavitelných materiálů, modelových hmot, které se obvykle skládají ze směsí termoplastických vosků a nizkomolekulárních polymerů. Z praktických důvodů se modely sestavují do modelových sestav, obsahujících i desítky modelů, do takzvaných stromečků. Připojování modelů do modelové sestavy se běžně provádí připájením modelů pomocí špachtle nahřáté na teplotu 200 až 300 °C neno pomocí elektrické pájky.In precision wax casting, machine component models are prepared from readily fusible materials, model masses, usually consisting of blends of thermoplastic waxes and low molecular weight polymers. For practical reasons, models are assembled into model assemblies, including dozens of models, in so-called trees. The connection of the models to the model assembly is normally accomplished by soldering the models using a spatula heated to 200 to 300 ° C, not by electric solder.

Nevýhodou této metody jsou nevhodné pracovní podmínky, způsobéné rozkladem modelových hmot vysokou teplotou špachtle, která je nutná k důkladnému protavení modelové hmoty a k k pevnému připájení modelu k modelové sestavě. Další nevýhodou je nízká produktivita práce způsobená časovou náročností metody.The disadvantage of this method is the unsuitable working conditions caused by the decomposition of the model masses by the high temperature of the spatula, which is necessary for a thorough melting of the model mass and for the solid soldering of the model to the model assembly. Another disadvantage is the low labor productivity caused by the time consuming method.

Uvedené nedostatky odstraňuje podle vynálezu tavné lepidlo pro kompletaci modelových sestav při výrobě keramických forem metodou vytavitelného vosku. Jeho podstata spočívá v tom, že obsahuje 30 až 99 % hm. termoplastické pryskyřice, tvořené kalafunou s teplotou ckápnutí 55 až 75 °C,. esterifikovanou kalafunu s teplotou skápnutí 90 až 120 °C, montánní pryskyřici s teplotou skápnutí 60 až 75 °C nebo fenol-formaldehydovou pryskyřici o molekulové hmotnosti 10 000 až 20 000, dále 0,5 až 60 % hm. vosků, tvořených parafiny s teplotou skápnutí 50 až 65 °C, cereziny s teplotou skápnutí 55 až 80 °C, mikrokrystalickými vosky s teplotou skápnutí 50 až 80 °C, montánním voskem c teplotou skápnutí 70 až 85 °C, stearinem a/nebo polyetylenovým voskem o molekulové hmotnosti 3 000 až 5 000 a 0,1 až 40 % hm. modifikující syntetické polymery, tvořené polyetylénem o molekulové hmotnosti 10 000 až 100 000, amorfním polypropylenem o molekulové hmotnosti 10 000 až 50 000, polystyrenem o molekulové hmotnosti 2 000 až 45 000, polyetylenglykolem o molekulové hmotnosti 4 000 až 100 000 a/nebo kopolymerem etylenvinylacetátu s obsahem 25 až 30 % mol vinylacetátu o molekulové hmotnosti 50 000 až 100 000.According to the invention, the above-mentioned drawbacks are eliminated by a hot-melt adhesive for the assembly of model assemblies in the production of ceramic molds by the method of melt wax. Its essence is that it contains 30 to 99 wt. a thermoplastic rosin consisting of a melting point of 55-75 ° C. esterified rosin having a drop temperature of 90 to 120 ° C, a montane resin having a drop temperature of 60 to 75 ° C, or a phenol-formaldehyde resin having a molecular weight of 10,000 to 20,000, further 0.5 to 60 wt. waxes consisting of paraffins with a dropping temperature of 50 to 65 ° C, ceresins with a dropping temperature of 55 to 80 ° C, microcrystalline waxes with a dropping temperature of 50 to 80 ° C, montan wax with a dropping temperature of 70 to 85 ° C, stearin and / or polyethylene % wax having a molecular weight of 3,000 to 5,000 and 0.1 to 40 wt. modifying synthetic polymers consisting of polyethylene of 10,000 to 100,000, amorphous polypropylene of 10,000 to 50,000, polystyrene of 2,000 to 45,000, polyethylene glycol of 4,000 to 100,000, and / or ethylene vinyl acetate copolymer containing 25 to 30 mol% of vinyl acetate with a molecular weight of 50,000 to 100,000.

Základní výhoda tavného lepidla podle vynálezu spočívá v tom, že umožňuje kompletaci modelů do modelové sestavy ponořením vtokové části modelu do taveniny tavného lepidla a při ložením modelu k modelové sestavě, kde dojde k pevnému přilepení. Růst pevnosti spoje při lepení tavnými lepidly podle vynálezu je rychlý, maximální pevnosti dosáhne lepený spoj během 1 až 5 sekund. Tavná lepidla nejsou rozpustná v organických rozpouštědlech obsažených v obalových keramických suspenzích, zejména v alkoholech a ketonech a proto si lepené spoje zachovávají penost i při přípravě keramických forem.The main advantage of the hot melt adhesive according to the invention is that it enables the models to be assembled into the model assembly by immersing the inflow portion of the model in the melt of the hot melt adhesive and placing the model on the model assembly where the adhesive is firmly bonded. The bond strength of the hot melt adhesive according to the invention is rapid, the bond strength reaches maximum bond strength within 1 to 5 seconds. Hot melt adhesives are not soluble in the organic solvents contained in the coating ceramic suspensions, especially in alcohols and ketones, and therefore the glued joints retain foamability even when preparing ceramic molds.

Modelová hmota se po vytavení z takové keramické formy regeneruje a opět používá pro výrobu modelů, proto je složení tavných lepidel blízké složení modelových hmot a přítomnost tavných lepidle v regenerované modelové hmotě nezhoršuje technologické vlastnosti modelové hmoty. Tavná lepidla podle vynálezu jsou hospodárná, množství lepidla v modelové sestavě, se pohybuje v rozmezí 0,1 až 1 %, vztaženo na hmotnost modelové hmoty v modelové sestavě.The model mass after melting from such a ceramic mold is regenerated and again used for the production of models, therefore the composition of hot melt adhesives is close to the composition of the model masses and the presence of hot melt adhesives in the regenerated model mass does not impair the technological properties of the model mass. The hot-melt adhesives according to the invention are economical, the amount of adhesive in the model assembly being in the range of 0.1 to 1%, based on the weight of the model mass in the model assembly.

Tavná lepidla se připravují roztavením příslušného množství termoplastické pryskyřice při teplotě 90 až 140 °C. Do taveniny pryskyřice se za míchání přidává vosková složka a modifikují mikrovosky a termoplastické polymery. Po roztavení všech složek a přísad se tavenina homogenizuje při teplotě 90 až 140 °C po dobu 10 minut až 1 hodinu. Tavenina se ochladí na asi 25 °C a po ztuhnutí se hotové tavné lepidlo rozdrtí na velikost částic asi 10x10x10 mm. Tavné lepidlo se při lepení udržuje v roztaveném stavu v termostatové lázni; při konstantní teplotě v rozmezí 80 až 140 °C.Hot melt adhesives are prepared by melting an appropriate amount of thermoplastic resin at a temperature of 90 to 140 ° C. The wax component is added to the melt of the resin with stirring and the microwaxes and thermoplastic polymers are modified. After melting of all ingredients and additives, the melt is homogenized at a temperature of 90 to 140 ° C for 10 minutes to 1 hour. The melt is cooled to about 25 ° C and after solidification, the finished hot melt adhesive is crushed to a particle size of about 10x10x10 mm. The hot melt adhesive is held in the molten state in a thermostatic bath; at a constant temperature in the range of 80 to 140 ° C.

Lepení modelů se provádí ponořením vtokové části modelu do taveniny lepidla na dobu 1 s až 5 s a přiložením modelu s ulpělým lepidlem ke kompletované modelové sestavě. K ztuhnutí lepidla a vytvoření pevného spoje dojde během 1 až 5 s.The gluing of the models is done by immersing the inflow part of the model into the glue melt for 1 s to 5 s and attaching the model with the adhesive adhered to the completed model set. The adhesive solidifies and forms a firm joint within 1 to 5 seconds.

Tavné lepidlo podle vynálezu je dále blíže popsáno na příkladu provedení a dále uvedené tabulky.The hot melt adhesive according to the invention is described in more detail below by way of example and the table below.

PříkladExample

Tavná lepidla o složení uvedeném v tabulce byla připravena roztavením termoplastické pryskyřice (1. složka) při teplotě 120 °C. Do taveniny byla přidána vosková látka (2. složka), případně modifikující polymer (3. složka). Po roztavení všech složek byla směs homogenizována při teplotě 120 °C po dobu 30 minut. Tavná lepidla uvedená v tabulce byla při lepení udržována na teplotě 120 °C. Lepidla byla použita při lepení modelů připravených z modelových hmot na bázi montánních vosků, resp. cerezinů. Při lepení modelu k modelové sestavě bylo provedeno namočením vtokové části modelu do tavného lepidla na dobu 1 až 3 sekund a přiložením modelu k modelové sestavě. Tavná lepidla tuhla většinou 1 až 3 s, maximálně 5 sekund.Hot melt adhesives of the composition shown in the table were prepared by melting the thermoplastic resin (1st component) at 120 ° C. A wax substance (component 2) or a modifying polymer (component 3) was added to the melt. After all components had melted, the mixture was homogenized at 120 ° C for 30 minutes. The hot melt adhesives listed in the table were kept at a temperature of 120 ° C during gluing. Adhesives were used for gluing models prepared from model masses based on montan waxes, respectively. cerezinů. When gluing the model to the model assembly, it was done by soaking the inflow part of the model into the hot melt glue for 1 to 3 seconds and attaching the model to the model assembly. Hot melt adhesives usually set for 1 to 3 seconds, maximum 5 seconds.

Z tabulky je patrné, že pevnosti lepených spojů dosahují až 3,5 MPa. Produktivita práce oproti metodě při tavení horkou špachtlí vzrostla až pětinásobně.The table shows that the strengths of glued joints reach up to 3.5 MPa. Labor productivity increased up to five times compared to the hot spatula method.

Tabulka Příklady složení tavných lepidelTable Examples of hot melt adhesives

Množství 1. složky Množství 2. složky Množství 3. složky Množství 4. složkyQuantity of the 1st component Quantity of the 2nd component Quantity of the 3rd component Quantity of the 4th component

(hm. %) (wt%) (hm. %) (wt%) (hm. %) (wt%) (hm. %) (wt%) (MPa) (MPa) kalafuna rosin Cerezin Cerezin Amorfní polypropylen Amorphous polypropylene - - 2,4 2.4 (t.s. 60 °C) (b.p. 60 ° C) (t.s. 75 °C) (b.p. 75 ° C) (MH = 30 000) (MH = 30,000) 70 % 70% 25 % 25% 5 % 5% Kalafuna Rosin Montánní vosk Montanní wax Polyetylenglykol Polyethylene glycol 2,8 2.8 (t.s. 60 °C) (b.p. 60 ° C) (t.s. 78 °C) (b.p. 78 ° C) (MH = 6 000) (MH = 6,000) 70 % 70% 20 % 20% 10 % 10% Kalafuna Rosin Parafin Paraffin Polyetylén Polyethylene - - 2,9 2.9 (t.s. 70 °C) (b.p. 70 ° C) (t.s. 65 °C) (b.p. 65 ° C) (MH = 80 000) (MH = 80,000) 75 % 75% 20 % 20% 5 % 5% Esterifikovaná Esterifikovaná Cerezin Cerezin Amorfní polypro- Amorphous polypro- PE vosk PE wax 2,3 2.3 kalafuna rosin (t.s. 75 °C) (b.p. 75 ° C) pylen pylene (MH = 3 000) (MH = 3000) (10 mol %-COOEt) (10 mol% -COOEt) (MH = 40 000) (MH = 40,000) 65 % 65% 20 % 20% 5 % 5% 10 % 10% Fenol-formaldehy- Phenol-formaldehyde Kalafuna Rosin PE vosk PE wax Amorfní polypro- Amorphous polypro- 2,3 2.3 dová pryskyřice resin (t.s. 60 °C) (b.p. 60 ° C) (MJ = 5 000) (MJ = 5,000) pylen pylene fenol:formaldehyd= phenol: formaldehyde = (MH = 30 000) (MH = 30,000) 1,5 40 % 1,5 40% 40 % 40% 10 % 10% 10 % 10% Montánní prysky- Montánní resin- Parafin Paraffin PE vosk PE wax - - 2,5 2.5 řiče the driver (t.s. 52 °C) (b.p. 52 ° C) (MH = 5 000) (MH = 5,000) (t.s. 60 °C) (b.p. 60 ° C) 80 % 80% 10 % 10% 10 % 10% Montánní prysky- Montánní resin- Stearin Stearin Amorfní polypropylen Amorphous polypropylene L — L - 2,3 2.3 řiče the driver (t.s. 55 °C) (m.p. 55 ° C) (MH = 30 000 (MH = 30,000 (t.s. 65 °C) (b.p. 65 ° C) 65 % 65% 20 % 20% 15 % 15%

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Hot melt adhesive for assembly of model assemblies in the production of ceramic molds by the method of meltable wax characterized in that it contains 30 to 99 wt. thermoplastic resins consisting of rosin having a dropping temperature of 55 to 75 ° C, esterified rosin having a dropping temperature of 90 to 120 ° C, a montane resin with a dropping temperature of 60 to 75 ° C, or a phenol-formaldehyde resin having a molecular weight of 10,000 to 20,000; 0.5 to 60 wt. waxes consisting of paraffins with a dropping temperature of 50 to 65 ° C, ceresins with a dropping temperature of 55 to 80 ° C, microcrystalline waxes with a dropping temperature of 50 to 80 ° C, montan wax with a dropping temperature of 70 to 85 ° C, stearin and / or polyethylene % wax having a molecular weight of 3,000 to 5,000 and 0.1 to 40 wt. modifying synthetic polymers consisting of polyethylene of 10,000 to 100,000 MW, amorphous polypropylene of 10,000 to 50,000, polystyrene of 2,000 to 45,000, polyethylene glycol of 4,000 to 100,000, and / or ethylene vinyl acetate copolymer containing 25 to 30 mol% of vinyl acetate with a molecular weight of 50,000 to 100,000.