CS264920B1

CS264920B1 - Shell mixture for the production of shell molds and cores by shooting

Info

Publication number: CS264920B1
Application number: CS879373A
Authority: CS
Inventors: Josef Pasava; Bedrich Kust
Original assignee: Josef Pasava; Bedrich Kust
Priority date: 1987-12-17
Filing date: 1987-12-17
Publication date: 1989-09-12
Also published as: CS937387A1

Abstract

Účelem složení skořepinové směsi je rychlejší natavování vstřelované směsi v ohřátém jaderníku při její zvýšené pevnosti po vytvrzení. Uvedené vlastnosti má skořepinová směs, sestávající ze 100 hmotnostních dílů křemenného písku ohřátého na 130 až 160 °C a 3 hmotnostních dílů novolakové pryskyřice, přičemž jako přísadu tvoří suspenze obsahující 1 až 1,2 hmotnostního dílu vody, 0,4 až 0,65 hmotnostního dílu hexametylentraminu, 0,1 až 0,3 hmotnostního dílu etoxylované mastné kyseliny nebo alkoholu, 0,075 až 0,12 hmotnostního dílu montanního vosku a 0,1 až 0,2 hmotnostního dílu staranu vápenatého, dále obsahuje suspenze 0,028 5 až 0,1 hmotnostního dílu mikrovosku, 0,027 až 0,036 hmotnostního dílu parafinu, 0,007 5 až 0,01 hmotnostního dílu stearinu a 0,003 až 0,004 hmotnostního dílu kalafuny.The purpose of the composition of the shell mixture is to melt the shot mixture more quickly in the heated core and to increase its strength after hardening. The above properties are possessed by a shell mixture consisting of 100 parts by weight of quartz sand heated to 130 to 160 °C and 3 parts by weight of novolac resin, with the additive consisting of a suspension containing 1 to 1.2 parts by weight of water, 0.4 to 0.65 parts by weight of hexamethylenetramine, 0.1 to 0.3 parts by weight of ethoxylated fatty acid or alcohol, 0.075 to 0.12 parts by weight of montan wax and 0.1 to 0.2 parts by weight of calcium stearate, the suspension further containing 0.028 5 to 0.1 parts by weight of microwax, 0.027 to 0.036 parts by weight of paraffin, 0.007 5 to 0.01 parts by weight of stearin and 0.003 to 0.004 parts by weight rosin.

Description

(57) Účelem složení skořepinové směsi je rychlejší natavování vstřelované směsi v ohřátém jaderníku při její zvýšené pevnosti po vytvrzení. Uvedené vlastnosti má skořepinová směs, sestávající ze 100 hmotnostních dílů křemenného písku ohřátého na 130 až 160 °C a 3 hmotnostních dílů novolakové pryskyřice, přičemž jako přísadu tvoří suspenze obsahující 1 až 1,2 hmotnostního dílu vody, 0,4 až 0,65 hmotnostního dílu hexametylentraminu, 0,1 až 0,3 hmotnostního dílu etoxylované mastné kyseliny nebo alkoholu, 0,075 až 0,12 hmotnostního dílu montanního vosku a 0,1 až 0,2 hmotnostního dílu staranu vápenatého, dále obsahuje suspenze 0,028 5 až 0,1 hmotnostního dílu mikrovosku, 0,027 až 0,036 hmotnostního dílu parafinu, 0,007 5 až 0,01 hmotnostního dílu stearinu a 0,003 až 0,004 hmotnostního dílu kalafuny.(57) The purpose of the composition of the shell mixture is to melt the shot mixture more quickly in the heated core and to increase its strength after hardening. The above properties are possessed by a shell mixture consisting of 100 parts by weight of quartz sand heated to 130 to 160 °C and 3 parts by weight of novolac resin, with the additive consisting of a suspension containing 1 to 1.2 parts by weight of water, 0.4 to 0.65 parts by weight of hexamethylenetramine, 0.1 to 0.3 parts by weight of ethoxylated fatty acid or alcohol, 0.075 to 0.12 parts by weight of montan wax and 0.1 to 0.2 parts by weight of calcium stearate, the suspension further containing 0.028 5 to 0.1 parts by weight of microwax, 0.027 to 0.036 parts by weight of paraffin, 0.007 5 to 0.01 parts by weight of stearin and 0.003 to 0.004 parts by weight rosin.

CS 264 920 B1EN 264 920 B1

CS 264 920 BlCS 264 920 Bl

Vynález se týká skořepinové směsi pro výrobu skořepinových forem a jader vstřelováním.The invention relates to a shell mixture for the production of shell molds and cores by shot peening.

Skořepinová směs pro výrobu skořepinových forem a jader se připravuje metodou za horka tak, že křemenný písek, ohřátý na teplotu cca 130 až 160 °C, se smíchá v mísiči s novolakovou pryskyřicí, která se teplem roztaví a obalí písková zrna tenkým povlakem. Tento pryskyřiČ ný film ochlazením směsi, zvláště po přidání vodního roztoku hexametylentraminu v průběhu dalšího obalování, ztuhne, načež se přidá jako dělicí prostředek mazadlo ke zvýšení kluzných vlastností povrchu obalených zrn, čímž se dosáhne zlepšení vlastností směsi projevující se zvýšením její sypné hmotnosti a zvýšením pevnosti směsi po jejím vytvrzení působením tepla. Výsledná obalená směs obsahuje například 1 až 5 % novolakové pryskyřice, vztaženo na obsah písku, 10 až 16 % hexametylentraminu, vztaženo na hmotnost pryskyřice a 0,1 až 0,2 % mazadla. Potřebné množství vody pro ochlazování směsi, která se dalším mícháním odpaří, se pohybuje obvykle v množství 1 až 1,6 % na hmotnost písku.The shell mixture for the production of shell molds and cores is prepared by the hot method in which quartz sand, heated to a temperature of about 130 to 160 °C, is mixed in a mixer with a novolak resin, which is melted by heat and coats the sand grains with a thin coating. This resin film solidifies upon cooling the mixture, especially after the addition of an aqueous solution of hexamethylenetramine during further coating, after which a lubricant is added as a separating agent to increase the sliding properties of the surface of the coated grains, thereby achieving an improvement in the properties of the mixture manifested by an increase in its bulk density and an increase in the strength of the mixture after its hardening by heat. The resulting coated mixture contains, for example, 1 to 5% of novolak resin, based on the sand content, 10 to 16% of hexamethylenetramine, based on the weight of the resin and 0.1 to 0.2% of lubricant. The amount of water required to cool the mixture, which evaporates during further mixing, is usually between 1 and 1.6% by weight of sand.

Je známo, že jako mazadla nebo dělicího prostředku do obalové směsi se používají tvrdé vosky, mýdla na bázi kovů, montanní vosky, tvrdé syntetické vosky a stearany, nejčastěji vápenatý.It is known that hard waxes, metal-based soaps, montan waxes, hard synthetic waxes and stearates, most often calcium, are used as lubricants or release agents in the packaging mixture.

Dále je známo použití nejlépe 1 až 5 % tenzidu na hmotnost dávkovaného mazadla do obalené směsi, tj. 0,001 až 0,007 5 % na hmotnost písku, za účelem vytvoření vodní suspenze mazadla pro dávkování do obalové směsi.It is further known to use preferably 1 to 5% surfactant by weight of the lubricant dosed into the coated mixture, i.e. 0.001 to 0.0075% by weight of sand, in order to form an aqueous suspension of the lubricant for dosing into the coated mixture.

Je známo i použití zvýšeného množství tenzidu, například etoxylované mastné kyseliny, alkoholy, estery, v množství 0,1 až 0,3 % na hmotnost písku při obsahu stearanu vápenatého 0,05 až 0,15 % na písek, za účelem zvýšení pevnosti a rychlosti natavování.It is also known to use an increased amount of surfactant, for example ethoxylated fatty acids, alcohols, esters, in an amount of 0.1 to 0.3% by weight of sand with a calcium stearate content of 0.05 to 0.15% by weight of sand, in order to increase strength and melting speed.

Další zvětšování obsahu stearanu vápenatého a tenzidu již nepřináší zvýšení pevnosti. Dále je nutno při výrobě skořepinových forem a jader z obalové směsi o známém složení v ohřátém modelovém zařízení používat další dělicí prostředek, nejčastěji vodní emulze silikonových olejů, pro potlačení lepivosti skořepiny na horký model.Further increase in the calcium stearate and surfactant content does not increase strength. Furthermore, when producing shell molds and cores from a coating mixture of known composition in a heated model device, it is necessary to use another release agent, most often an aqueous emulsion of silicone oils, to suppress the stickiness of the shell to the hot model.

Očelem vynálezu je zvýšení pevnostních vlastností, zvýšení rychlosti natavování, zvýšení odolnosti při tepelném šoku a omezení, připadne úplné odstranění postřiku modelového zařízení dělicím prostředkem.The purpose of the invention is to increase the strength properties, increase the melting speed, increase the resistance to thermal shock and limit, or even completely eliminate, the spraying of the model device with the separating agent.

Tyto požadavky do značné míry splňuje skořepinová směs, sestávající ze 100 hmotnostních dílů křemenného písku ohřátého na 130 °C až 160 °C a 3 hmotnostních dílů novolakové pryskyřice, přičemž jako přísadu tvoří suspenze obsahující 1 až 1,2 hmotnostního dílu vody, 0,4 až 0,65 hmotnostního dílu hexametylentraminu, 0,1 až 0,3 hmotnostního dílu etoxylované mastné kyseliny nebo alkoholu, 0,075 až 0,12 hmotnostního dílu montanního vosku a 0,1 až 0,2 hmotnostního dílu stearanu vápenatého podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že suspenze dále obsahuje 0,028 5 až 0,1 hmotnostního dílu mikrovosku, 0,027 až 0,036 hmotnostního dílu parafinu, 0,007 5 až 0,01 hmotnostního dílu stearinu a 0,003 až 0,004 hmotnostního dílu kalafuny.These requirements are largely met by a shell mixture consisting of 100 parts by weight of quartz sand heated to 130 °C to 160 °C and 3 parts by weight of novolac resin, with the addition of a suspension containing 1 to 1.2 parts by weight of water, 0.4 to 0.65 parts by weight of hexamethylenetramine, 0.1 to 0.3 parts by weight of ethoxylated fatty acid or alcohol, 0.075 to 0.12 parts by weight of montan wax and 0.1 to 0.2 parts by weight of calcium stearate according to the invention, the essence of which is that the suspension further contains 0.028 5 to 0.1 parts by weight of microwax, 0.027 to 0.036 parts by weight of paraffin, 0.007 5 to 0.01 parts by weight of stearin and 0.003 to 0.004 part by weight of rosin.

Přísady podle vynálezu snižují lepivost obalových skořepinových směsí na modelové zařízení tak, že umožní snížení spotřeby dělicího prostředku o 50 až 75 %.The additives according to the invention reduce the stickiness of the packaging shell mixtures to the model device so that it allows a reduction in the consumption of the release agent by 50 to 75%.

Použití přísad podle vynálezu snižuje bod váznutí a vzdornost k odpadávání obalových směsí, které se tak mohou použít pouze pro výrobu forem a jader vstřelováním.The use of additives according to the invention reduces the setting point and the resistance to falling off of the coating mixtures, which can thus only be used for the production of molds and cores by injection molding.

Skořepinová směs se vyrábí následujícím způsobem. Křemenný písek, ohřátý na 130 °C až 160 °C, se smíchá s novolakovou pryskyřicí a míchá se 60 až 90 seknud. Pak se do směsí vsadí vodní suspenze obsahující všechny ostatní složky obalové směsi.The shell mixture is produced as follows. Quartz sand, heated to 130°C to 160°C, is mixed with novolac resin and mixed for 60 to 90 seconds. Then an aqueous suspension containing all other components of the shell mixture is added to the mixture.

Pokračuje se v míchání až do doby, kdy se směs stane sypkou. Celý cyklus přípravy trvá 2,5 až 3,5 minuty.Continue mixing until the mixture becomes loose. The entire preparation cycle takes 2.5 to 3.5 minutes.

CS 264 920 BlCS 264 920 Bl

Příklady složení skořepinových obalových směsí podle vynálezu jsou uvedeny v následující tabulce.Examples of the composition of shell coating mixtures according to the invention are given in the following table.

TabulkaTable

Hmotnostní díly obalové směsiParts by weight of the packaging mixture

směs 1 mixture 1 směs 2 mixture 2 směs 3 mixture 3 směs 4 mixture 4 Křemenný písek Quartz sand 100 100 100 100 100 100 100 100 Novolaková pryskyřice Novolak resin 3 3 3 3 3 3 3 3 Voda Water 1,2 1.2 1,2 1.2 1,2 1.2 1,2 1.2 Hexametylentetramin Hexamethylenetetramine 0,4 0.4 0,4 0.4 0,4 0.4 (5,4 (5.4 Derivát vysokoetoxylované Highly ethoxylated derivative mastné kyseliny nebo alkoholu fatty acids or alcohol - - 0,2 0.2 0,2 0.2 0,2 0.2 Stearan vápenatý Calcium stearate 0,15 0.15 0,1 0.1 0,1 0.1 0,1 0.1 Montanní vosk Montan wax - - 0,1 0.1 0,112 0.112 - - Mikrovosk Microwax - - - - 0,038 0.038 0,038 0.038 Parafin Paraffin - - - - 0,036 0.036 0,036 0.036 Stearin Stearin - - - - 0,01 0.01 0,01 0.01 Kalafuna Rosin - - - - 0,004 0.004 0,004 0.004 Technologické vlastnosti obalových směsí Technological properties of packaging mixtures podle vynále according to the invention zu jsou to are zřejmé z ná: obviously: tabulky tables bulka bulb Technologické vlastnosti Technological features Směsi Mixtures 1 1 2 2 3 3 4 4 Pevnost v ohybu za studená MPa Cold bending strength MPa 7,5 7.5 7,8 7.8 9,6 9.6 8,5 8.5 Pevnost v ohybu za tepla MPa Hot bending strength MPa 4,2 4.2 3,7 3.7 4,6 4.6 4,2 4.2 Bod váznutí °C Freezing point °C 103 103 83 83 81 81 86 86 Tlouštka natavené vrstvy Thickness of the molten layer 250 °C, 20 s-i.mm 250 °C, 20 s-i.mm 6,9 6.9 7,1 7.1 8,1 8.1 6,9 6.9 Praskavost s Cracking with 5 5 20 20 39 39 30 30

Z tabulky je patrno, že obalové skořepinové směsí podle vynálezu vykazují vyšší pevnosti, vyšší rychlost natavování i vyšší odolnost proti praskání při lití do formy.It is evident from the table that the packaging shell mixtures according to the invention exhibit higher strength, higher melting speed and higher resistance to cracking during casting into a mold.

To dává předpoklad ke snižování obsahu pryskyřice ve směsi, zkrácení času při natavování ,a k použití směsí podle vynálezu na jádra se zvýšenou odolností proti praskání.This provides the basis for reducing the resin content in the mixture, shortening the melting time, and for using the mixtures according to the invention for cores with increased resistance to cracking.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Shell composition for the production of shell molds and cores by injection, consisting of 100 parts by weight of quartz sand heated to 130 ° C to 160 ° C, 3 parts by weight of novolak resin and a slurry additive containing 1 to 1.2 parts by weight of water, 4 to 0.65 parts by weight of hexamethylenetramine, 0.1 to 0.3 parts by weight of ethoxylated fatty acid or alcohol, 0.075 to 0.12 parts by weight of montan wax and 0.1 to 0.2 parts by weight of calcium stearate, characterized in that The composition of claim 1, wherein the suspension further comprises 0.028 5 to 0.1 parts by weight of microwax, 0.027 to 0.036 parts by weight of paraffin, 0.007 5 to 0.01 parts by weight of stearin, and 0.003 to 0.004 parts by weight of rosin.