CZ295537B6 - Pojiva pro jádra a formy - Google Patents
Pojiva pro jádra a formy Download PDFInfo
- Publication number
- CZ295537B6 CZ295537B6 CZ19962759A CZ275996A CZ295537B6 CZ 295537 B6 CZ295537 B6 CZ 295537B6 CZ 19962759 A CZ19962759 A CZ 19962759A CZ 275996 A CZ275996 A CZ 275996A CZ 295537 B6 CZ295537 B6 CZ 295537B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- silicate
- phosphate
- binder
- water
- molds
- Prior art date
Links
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims abstract description 256
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 126
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 153
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 119
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 117
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims abstract description 117
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 61
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 claims description 152
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 89
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 81
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 75
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 69
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 67
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 51
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 47
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 46
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 41
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 37
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 claims description 33
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 claims description 33
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 claims description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 28
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 25
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 claims description 24
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 24
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 22
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 22
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 22
- 235000019830 sodium polyphosphate Nutrition 0.000 claims description 21
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 18
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 15
- -1 mulite Chemical compound 0.000 claims description 14
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 12
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 11
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 11
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 11
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 10
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 9
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 9
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 9
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 7
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims description 7
- 229910052609 olivine Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010450 olivine Substances 0.000 claims description 7
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 5
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 claims description 5
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052839 forsterite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052816 inorganic phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000005365 phosphate glass Substances 0.000 claims description 5
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims description 4
- 238000010952 in-situ formation Methods 0.000 claims description 4
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 4
- 239000003232 water-soluble binding agent Substances 0.000 claims description 4
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 claims description 3
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910000318 alkali metal phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims description 3
- ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N ammonium phosphates Chemical class [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-]P([O-])([O-])=O ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 claims description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000004028 organic sulfates Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000003871 sulfonates Chemical class 0.000 claims description 3
- OQZCJRJRGMMSGK-UHFFFAOYSA-M potassium metaphosphate Chemical compound [K+].[O-]P(=O)=O OQZCJRJRGMMSGK-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 235000019828 potassium polyphosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 2
- 238000009489 vacuum treatment Methods 0.000 claims description 2
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 claims 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 claims 1
- 239000002694 phosphate binding agent Substances 0.000 abstract description 5
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 57
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 46
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 44
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 39
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 37
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 25
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 24
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 16
- 235000019351 sodium silicates Nutrition 0.000 description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 11
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 11
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical class [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 11
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 9
- 238000005058 metal casting Methods 0.000 description 9
- 235000011008 sodium phosphates Nutrition 0.000 description 9
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 8
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 8
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 7
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- FZQSLXQPHPOTHG-UHFFFAOYSA-N [K+].[K+].O1B([O-])OB2OB([O-])OB1O2 Chemical compound [K+].[K+].O1B([O-])OB2OB([O-])OB1O2 FZQSLXQPHPOTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 5
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 5
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 5
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 5
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 4
- PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N lithium metasilicate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Si]([O-])=O PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052912 lithium silicate Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000005341 metaphosphate group Chemical group 0.000 description 4
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 235000011180 diphosphates Nutrition 0.000 description 3
- MXDLSTFDVJKXGG-UHFFFAOYSA-L dipotassium;2-ethylhexyl phosphate Chemical compound [K+].[K+].CCCCC(CC)COP([O-])([O-])=O MXDLSTFDVJKXGG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 3
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 3
- 229920000592 inorganic polymer Polymers 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 3
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 3
- MSACGCINQCCHBD-UHFFFAOYSA-N 2,4-dioxo-4-(4-piperidin-1-ylphenyl)butanoic acid Chemical compound C1=CC(C(=O)CC(=O)C(=O)O)=CC=C1N1CCCCC1 MSACGCINQCCHBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000632 Alusil Inorganic materials 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 2
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 2
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 2
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 2
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GDTSJMKGXGJFGQ-UHFFFAOYSA-N 3,7-dioxido-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3,5,7-tetraborabicyclo[3.3.1]nonane Chemical compound O1B([O-])OB2OB([O-])OB1O2 GDTSJMKGXGJFGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 1
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 1
- QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N Disodium Chemical compound [Na][Na] QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCAGGFXSFQFVQL-UHFFFAOYSA-N Endothion Chemical compound COC1=COC(CSP(=O)(OC)OC)=CC1=O YCAGGFXSFQFVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 1
- UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-N Metaphosphoric acid Chemical compound OP(=O)=O UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000503 Na-aluminosilicate Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004856 P—O—P Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FMRLDPWIRHBCCC-UHFFFAOYSA-L Zinc carbonate Chemical compound [Zn+2].[O-]C([O-])=O FMRLDPWIRHBCCC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- CTMHEJMVUJMCNH-UHFFFAOYSA-L [OH-].[K+].[OH-].[Na+].[OH-].[NH4+] Chemical compound [OH-].[K+].[OH-].[Na+].[OH-].[NH4+] CTMHEJMVUJMCNH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 description 1
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910000316 alkaline earth metal phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052915 alkaline earth metal silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 239000004067 bulking agent Substances 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-N diphosphoric acid Chemical compound OP(O)(=O)OP(O)(O)=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000397 disodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000008570 general process Effects 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000006082 mold release agent Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229910000403 monosodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- HWGNBUXHKFFFIH-UHFFFAOYSA-I pentasodium;[oxido(phosphonatooxy)phosphoryl] phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O HWGNBUXHKFFFIH-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical class OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 125000003703 phosphorus containing inorganic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 description 1
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 description 1
- 229920000137 polyphosphoric acid Polymers 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229940005657 pyrophosphoric acid Drugs 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 1
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000010112 shell-mould casting Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000000429 sodium aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 235000012217 sodium aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical group [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007103 stamina Effects 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- RYCLIXPGLDDLTM-UHFFFAOYSA-J tetrapotassium;phosphonato phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O RYCLIXPGLDDLTM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- RLQWHDODQVOVKU-UHFFFAOYSA-N tetrapotassium;silicate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] RLQWHDODQVOVKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000406 trisodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019801 trisodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- SOBHUZYZLFQYFK-UHFFFAOYSA-K trisodium;hydroxy-[[phosphonatomethyl(phosphonomethyl)amino]methyl]phosphinate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].OP(O)(=O)CN(CP(O)([O-])=O)CP([O-])([O-])=O SOBHUZYZLFQYFK-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N urethane group Chemical group NC(=O)OCC JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910000010 zinc carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000004416 zinc carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011667 zinc carbonate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B12/00—Cements not provided for in groups C04B7/00 - C04B11/00
- C04B12/02—Phosphate cements
- C04B12/027—Phosphate cements mixtures thereof with other inorganic cementitious materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/18—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B12/00—Cements not provided for in groups C04B7/00 - C04B11/00
- C04B12/04—Alkali metal or ammonium silicate cements ; Alkyl silicate cements; Silica sol cements; Soluble silicate cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/24—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
- C04B28/26—Silicates of the alkali metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/34—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing cold phosphate binders
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/0087—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for metallurgical applications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00939—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for the fabrication of moulds or cores
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/10—Compositions or ingredients thereof characterised by the absence or the very low content of a specific material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
Anorganický pojivový systém pro slévárenské kompozice zahrnuje křemičitan a přidaný fosforečnan. Tato kompozice vytváří pojivo, které má výhodné pevnostní vlastnosti křemičitanového pojivového systému se schopnostmi disperze fosforečnanového pojivového systému. Jsou navrženy způsoby výroby a využití pojivového sytému a výsledné produkty pro slévárenství.ŕ
Description
Oblast techniky
Vynález se obecně týká tepelně vytvrzovaných, anorganických pojivových systémů pro sypký materiál, které mají konkrétní využití při výrobě forem, jader, trnů a jiných profilů, které mohou být použity při výrobě kovových a nekovových součástí.
Dosavadní stav techniky
Organické a anorganické systémy jsou v současnosti používány jako pojivá při výrobě profilů ze směsi obsahující agregovaný materiál, například písek. Obvykle jsou agregovaný materiál a pojivo smíšeny, výsledná směs je pěchována, foukána nebo plněna do modelu, aby se vytvořil požadovaný tvar, a pak je vytvrzena pomocí katalyzátoru, další reakční složky a/nebo tepla do tuhého, vytvrzeného stavu.
Tato pojivá nacházejí uplatnění v mnoha případech použití sypkého materiálu a jsou často používána ve slévárenství.
Nejpřijatelnějšími pojivovými systémy používanými ve slévárenství jsou organické pojivové systémy. Konkrétní organický systém používaný jako pojivo ve slévárenství představuje uretanové pojivo. Dvě hlavní složky tohoto systému jsou polyhydroxylová složka a polyizokyanátová složka. Tyto dvě složky jsou přidány k agregovanému materiálu a jsou vytvrzeny. V procesu cold box je použit plynný aminový katalyzátor pro katalyzaci reakce mezi polyhydroxylovou složkou a izokyanátovou složkou za účelem vytvoření tvarovacího tělesa. Tento systém nevyžaduje žádný ohřev pro dosažení vytvrzení, viz například patent US 5 852 071 s prioritou 3.8.1994, který je tímto odkazem zahrnut. V dalším procesu, procesu hot box, jsou agregovaný materiál, pojivo a katalyzátor smíseny a potom jsou foukány nebo plněny do horkého modelu. Vytvrzeníje dosaženo přenosem tepla ze vzoru do směsi. Bez ohledu na typ organického pojivového systému organická pojivá používaná pro výrobu požadovaných tvarů se budou odpařovat během vytvrzování a/nebo vyhoří při teplotách lití kovu. Při takovýchto procesech vzniká kouř, zápach a další nežádoucí a škodlivé emise, v jejichž důsledku může být zapotřebí splnit příslušná místní a centrální státní předpisy. Další nevýhodou organických pojivových systémů je jejich relativně krátká životnost.
Za účelem odstranění nevýhod organických systémů používají některé slévárny anorganické pojivové systémy. Jedním typem široce používaného anorganického pojívaje vodný roztok křemičitanu, například křemičitanů sodného, tedy vodní sklo, viz patent US 4 226 277, který je tímto odkazem zahrnut. Ačkoli jsou pojivové vlastnosti křemičitanů obecně uspokojivé, v porovnání s organickými systémy vykazují nižší tekutost směsi agregovaný materiál/pojivo v důsledku vysoké viskozity křemičitanů. Kromě toho, pokud jsou vystaveny teplotám lité nebo odlévání kovu, mají křemičitany tendenci se tavit, takže je obtížné odstranit takto natavené profily z odlitků mechanickým vytloukáním. Natavené profily také nejsou rozpustné ve vodě, takže není možné je odstranit nebo rozpustit vodou.
Další anorganický systém, který zahrnuje vodný roztok polyfosforečnanového skla, je popsán ve WO 92/06 808, která je tímto odkazem zahrnuta. Tato pojivá, když jsou vytvrzena, vykazují uspokojivou pevnost, vynikající rehydrataci a porušení profilu poté, co byl vystaven teplotám odlévání kovu. Nevýhody tohoto systému zahrnují: malou odolnost vůči vlhkosti, změknutí agregáte vého systému při vysokých teplotách, což vylučuje použití pro slitiny železa, a v porovnání s organickými pojivý malou tekutost agregovaného materiálu v důsledku relativně vysokých úrovní pojivá požadovaných pro dosažení odpovídajících pevností.
-1 CZ 295537 B6
Třetí známý anorganický systém, který zahrnuje z podstatné části jemný, žáruvzdorný materiál smíšený s menší částí suchého fosforečnanu, ke kterému se následně přidá menší část vodného křemičitanu alkalického kovu za účelem výroby plynem vytvrditelných forem, jak je to popsáno v patentu US 2 895 838 (jehož celý popis je tímto odkazem zahrnut). Tato kompozice je přivedena k chemické reakci pomocí plynného činidla, například oxidu uhličitého, aby se kompozice vytvrdila reakcí uhličitanu alkalického kovu, který se vytváří při vytvrzování anorganického systému oxidem uhličitým.
Další známý anorganický pojivový systém, který zahrnuje kombinaci křemičitanu a polyfosforeč nanu, je popsán v díle D.M.Kukuje a kol.: Modifícation of Waterglas with Phosphorus Containing Inorganic Polymers (celá práce je tímto odkazem zahrnuta). Způsob přípravy tohoto pojivá zahrnuje zpracovávání křemičitanu a polyfosforečnanu při vysoké teplotě a tlaku v autoklávu za účelem vyvolání chemické reakce v těchto anorganických polymerech. Toto pojivo pak bylo naneseno na písek a bylo vytvrzeno pomocí C02 při pokojové teplotě. Takto mohlo být do pojivového přípravku začleněno pouze malé množství polyfosforečnanu. Kromě toho Kukuj a kol. zjistili, že maximální pevnost systému byla při pouhých 5 % polyfosforečnanového modifikačního činidla a že pevnost prudce klesla, když pojivo obsahovalo více než 7 % polyfosforečnanu. Kukuj a kol. rovněž zjistili, že malé přídavky polyfosforečnanu v jejich pojivovém systému (přibližně 1 až 3 %) způsobovaly prudký nárůst viskozity pojivá před jeho přidáním k agregovanému materiálu. Takže tento systém zahrnuje následující nevýhody: vysoká pracovní teplota a vysoký pracovní tlak při výrobě pojivá, tvorba nových chemických sloučenin s velkou viskozitou, malá tekutost systému pojivo / agregovaný materiál. Rovněž podobně jako u patentu US 2 895 838 byla pro vytvrzení systému zapotřebí chemická reakce mezi pojivovým systémem a oxidem uhličitým.
Gelovatění anorganických pojiv za vhodných podmínek dodává pojící vlastnosti, avšak může docházet k neočekávanému gelovatění před přidáním k agregovanému materiálu, dokonce i když došlo k malým fyzikálním a/nebo chemickým změnám v pojivovém roztoku. Takovéto neúmyslné gelovatění je samozřejmě na újmu použitelnosti pojivových systémů a bylo zaznamenáno u kompozic z tohoto vynálezu.
Vynálezci provedli důkladné studium systémů křemičitan / fosforečnan a dosáhli neočekávaných výsledků s ohledem na zveřejněný patent US 2 895 838 a díla od Kukuje a kol. Vynálezci rovněž zjistili, že gelovatění anorganických systémů před přidáním agregovaného materiálu není neodstranitelné. Vynálezci zjistili, že pokud k předčasnému gelovatění dochází v systému křemičitan / fosforečnan podle vynálezu, podmínky gelovatění mohou být překonány, pokud se použije míchání nebo pokud se přidá voda nebo pokud je zvýšeno pH. Provedením těchto kroků se zgelovatěná kompozice změní opět na roztok.
Podstata vynálezu
Hlavním úkolem tohoto vynálezu je podat nové anorganické pojivové systémy, jako náhradu za organické a anorganické pojivové systémy známé z dosavadního stavu techniky.
Tohoto cíle bylo v podstatě dosaženo pojivovou kompozicí pro použití při výrobě slévárenských směsí pro licí formy, jádrové formy a jiné slévárenské formy, zahrnující směs ve vodě rozpustného křemičitanu a ve vodě rozpustného amorfního anorganického fosforečnanového skla ve vodném médiu, kde obsah vody je 30 až 0 % hmotn. pojivové kompozice a hmotnostní poměr křemičitanu ku fosforečnanu v pevném stavu je 39 : 1 až 1 : 19, přičemž výslednou směsí je roztok, kde molární poměr SiO2 k M2O v křemičitanu je od 0,6 do 2,0, přičemž M je vybrán ze skupiny sestávající ze sodíku, draslíku, lithia a amonia.
Ve výhodném provedení tohoto vynálezu je fosforečnan vybrán ze skupiny, kterou tvoří fosforečnany alkalických kovů a fosforečnany amonné.
-2CZ 295537 B6
V jiném výhodném provedení zahrnuje křemičitan s výhodou křemičitan sodný a fosforečnan je vybrán ze skupiny, kterou tvoří polyfosforečnan sodný a polyfosforečnan draselný. V tomto případě má polyfosforečnan s výhodou iontovou část vzorce ((PO3)nO), přičemž n značí průměrnou délku řetězce, která je v rozmezí 3 až 32 včetně.
Pojivová kompozice může dále s výhodou zahrnovat povrchově aktivní látku.
V jiném provedení tato pojivová kompozice podle vynálezu dále zahrnuje ve vodě rozpustnou povrchově aktivní látku, vybranou ze skupiny, kterou tvoří organické sulfáty, organické sulfonáty, organické estery kyseliny fosforečné a jejich směsi.
Nevýhody dosavadního stavu rovněž z větší části odstraňuje tepelně vytvrditelná pojivová kompozice pro použití při výrobě slévárenských směsí pro licí formy, jádrové formy a jiné slévárenské formy, zahrnující ve vodě rozpustný křemičitan a ve vodě rozpustné amorfní anorganické fosforečnanové sklo ve vodném médiu, přičemž obsah vody v kompozici je takový, že tato kompozice je tepelně vytvrditelná, přičemž molámí poměr SiO2 k M2O v křemičitanu je od 0,6 do 2,0, přičemž M je vybrán ze skupiny sestávající ze sodíku, draslíku, lithia a amonia.
Obsah vody je v tomto případě s výhodou v rozmezí 30 až 80 % hmotnostních pojivové kompozice a hmotnostní poměr křemičitanu ku fosforečnanu je v rozmezí 39 : 1 ažl: 19, případně 39 : 1 až 31 :1 nebo 1 : 2 až 1 : 19, odvozeno z množství tuhých látek.
Nevýhody dosavadního stavu rovněž z větší části odstraňuje způsob výroby pojivové kompozice pro použití při výrobě slévárenských směsí pro licí formy, jádrové formy a jiné slévárenské formy, který zahrnuje smísení křemičitanu a fosforečnanu v přítomnosti vody, přičemž míšení je uskutečňováno za pokojové teploty a v nepřítomnosti agregovaného materiálu.
U tohoto způsobu se s výhodou nejdříve smísením křemičitanu a fosforečnanu v přítomnosti vody vytvoří zgelovatělá pojivová kompozice pro použití při výrobě slévárenských směsí pro licí formy, jádrové formy a jiné slévárenské formy, načež se zgelovatělá kompozice ztekutí mícháním.
Ve výhodném provedení tohoto způsobu se po smísení křemičitanu a fosforečnanu v přítomnosti vody přidá do směsi voda, přičemž se s výhodou zvýší pH směsi, například přidáním alespoň jedné sloučeniny, vybrané ze skupiny, kterou tvoří hydroxid alkalického kovu a hydroxid amonný.
Nevýhody dosavadního stavu rovněž z větší části odstraňuje způsob výroby formovacího prvku za použití nárokované pojivové kompozice pro výrobu slévárenských směsí pro licí formy, jádrové formy a jiné slévárenské formy, u něhož se nejdříve zajistí vodný pojivový systém, obsahující směs alespoň jednoho křemičitanu a alespoň jednoho fosforečnanu, kde hmotnostní poměr křemičitanu ku fosforečnanu v pevném stavu je 39 : 1 ažl: 19 a molární poměr SiO2 kM2O v křemičitanu je od 0,6 do 2,0, přičemž M je vybrán ze skupiny sestávající ze sodíku, draslíku, lithia a amonia, pak se pojivo smísí se sypkými materiály do pojivového systému, v němž je obsah vody v rozmezí od 30 až do 80 % hmotn., načež se směs formuje a pak dehydratuje.
Ve výhodném provedení tohoto způsobu se dehydratací směs dehydratuje na obsah vody menší než 1 % hmotnostní vzhledem k hmotnosti sypkých materiálů, přičemž uvedené zajištění alespoň jednoho fosforečnanu s výhodou zahrnuje vytvoření fosforečnanu in sítu. Toto vytvoření in sítu může zahrnovat spojení kyseliny fosforečné se zásadou. Ve výhodném provedení zahrnuje vytvoření in šitu spojení prekurzoru fosforečnanu se sloučeninou vybranou ze skupiny, kterou tvoří kyselina a zásada, pro vytvoření fosforečnanu in šitu.
-3 CZ 295537 B6
Dehydratace může u tohoto způsobu zahrnovat ohřev formovacího prvku. Například může dehydratace zahrnovat formování ve vyhřívaném jademíku.
Dehydratace může rovněž zahrnovat foukání inertního plynu skrz uvedený formovací prvek.
Dehydratace může rovněž zahrnovat působení podtlakem ve formovacím prvku.
Nevýhody dosavadního stavu rovněž z větší části odstraňuje způsob výroby formovacích prvků ze sypkého materiálu, u něhož se nejprve do sypkého materiálu přidá pojivo obsahující křemičitanovou složku a fosforečnanovou složku, přičemž hmotnostní poměr křemičitanu ku fosforečnanu v pevném stavu je 39 : 1 až 1: 19 a molární poměr SiO2 k M2O v křemičitanu je od 0,6 do 2,0, přičemž M je vybrán ze skupiny sestávající ze sodíku, draslíku, lithia a amonia, načež se pojivo a sypký materiál smísí pro vytvoření směsi, tato směs se plní do vyhřátých forem avytvrdí. I u tohoto způsobu je výhodné, jestliže vytvrzení zahrnuje dehydrataci směsi, případně jestliže dehydratace zahrnuje foukání inertního plynu skrz směs. Inertní plyn je přitom s výhodou ohřátý na teplotu alespoň 90 °C.
V dalším výhodném provedení zahrnuje dehydratace působení vakuem ve směsi, přičemž ohřátý model je s výhodou udržován na teplotě alespoň 90 °C.
U tohoto způsobu je rovněž výhodné, jsou-li křemičitan a fosforečnan přidávány k sypkému materiálu simultánně.
Nevýhody dosavadního stavu rovněž z větší části odstraňuje vodou bortivá forma, zahrnující zaformovanou hmotu z částic, přičemž jednotlivé částice jsou navzájem spojeny ve vodě výše popsaným rozpustným pojivém, které je s výhodou dehydratováno na obsah vody méně než 1 % hmotn. z hmotnosti formy. Tato forma je s výhodou vodou bortitelná, i když je vystavena působení teplot v rozmezí 700 až 1200 °C. Částice této formy jsou s výhodou z alespoň jednoho materiálu vybraného ze skupiny, kterou tvoří: oxid křemičitý, oxid hlinitý, karbid křemíku, magnézií, dolomit, křemičitan hlinitý, mulit, uhlík, forsterit, chrommagnezit, zirkon, jíl, chromit, šamot a olivín.
Tato forma je s výhodou tepelně vytvrzená forma, přičemž její částice jsou opět z alespoň jednoho materiálu vybraného ze skupiny, kterou tvoří: oxid křemičitý, oxid hlinitý, karbid křemíku, magnézií, dolomit, křemičitan hlinitý, mulit, uhlík, forsterit, chrommagnezit, zirkon, jíl, chromit, šamot a olivín.
Dalším výhodným provedením vynálezu je způsob výroby formovacího prvku za použití výše uvedené pojivové kompozice pro výrobu slévárenských směsí pro licí formy, jádrové formy ajiné slévárenské formy, u něhož se nejdříve zajistí vodný pojivový systém, obsahující směs alespoň jednoho křemičitanu a alespoň jednoho fosforečnanu, kde hmotnostní poměr křemičitanu ku fosforečnanu v pevném stavuje 39 : 1 až 1: 19 a molární poměr SiO2 kM2O v křemičitanuje od 0,6 do 2,0, přičemž M je vybrán ze skupiny sestávající ze sodíku, draslíku, lithia a amonia, pak se pojivo smísí se sypkými materiály do pojivového systému, v němž je obsah vody v rozmezí od 30 až do 80 % hmotn., načež se směs formuje a pak dehydratuje, přičemž vodný pojivový systém je vytvořen přidáním roztoku křemičitanu sodného do vodné směsi uvedeného sypkého materiálu a uvedeného fosforečnanu.
Nevýhody dosavadního stavu rovněž z větší části odstraňuje i způsob zvýšení rychlosti vytvrzování anorganického ve vodě rozpustného křemičitanového pojivá neobsahujícího rozpustný fosforečnan přidáním rozpustného fosforečnanu k ve vodě rozpustnému křemičitanovému pojivu v molárním poměru S1O2 k přidanému rozpustnému fosforečnanu od 0,6 do 2,0.
Nové systémy anorganického pojivá a agregovaného materiálu mají zlepšenou tekutost (nižší viskozitu), zlepšenou odolnost vůči vlhkosti, při vysokých teplotách neměknou ani se netaví
-4CZ 295537 B6 (neželatinují), což umožňuje jejich použití se žáruvzdornými hmotami a slévárenskými písky pro slévárenské formy nebo jádra v kontaktu s roztaveným kovem, včetně procesů odlévání slitin železa. Kromě toho jsou v tomto vynálezu odstraněny problémy spojené s nežádoucím gelovatěním pojiv. Dále pojivové systémy podle vynálezu zajišťují dobrou pevnost v tahu za tepla i za studená u tvarovacích prvků z agregovaného materiálu spojeného pojivém podle vynálezu, dokonce i při malých množstvích pojivá. Pojivové systémy podle vynálezu nejsou omezeny pouze na úzký rozsah poměru oxidu křemičitého / sody nebo poměru křemičitanu / fosforečnanu, ale jsou účinné v širokém rozsahu těchto poměrů.
Fosforečnany mohou být orthofosforečnany, kondenzované fosforečnany nebo jejich směsi. Tyto fosforečnany mohou být rovněž vyrobeny in šitu, v přítomnosti dalších složek, například křemičitanu a/nebo agregovaného materiálu, přidáním kyseliny fosforečné a zásady, například hydroxidu sodného nebo mohou být přeměněny z jednoho druhu fosforečnanu na jiný in šitu přidáním kyseliny nebo zásady.
Úkolem vynálezu je dodat anorganický pojivový systém, který, když je smísen se sypkým materiálem, může být použit pro vytvoření užitečných tvarovacích prvků s uspokojivými vlastnostmi pro zpracovávání a výrobu.
Dalším úkolem vynálezu je vytvořit řadu anorganických pojivových kompozic obsahujících křemičitany a fosforečnany, které, když jsou smíseny se sypkým materiálem, mohou být použity pro přípravu užitečných tvarovacích prvků.
Dalším úkolem vynálezu je vytvořit řadu anorganických pojivových kompozic, v zásadě bez organických sloučenin.
Dalším úkolem vynálezu je vytvořit řadu pojivových kompozic s nízkou viskozitou, u kterých bude umožněno rozpuštění v případě předčasného zgelovatění těchto pojivových kompozic.
Dalším úkolem vynálezu je vytvořit pojivový systém obsahující fosforečnany pro odlévání kovu, například slitin železa.
Dalším úkolem vynálezu je vytvořit pojivový systém obsahující fosforečnany pro odlévání neželezných a nekovových slitin.
Dalším úkolem vynálezu je vytvořit pojivové kompozice pro formované tvarovací prvky, které mají dobrou schopnost vytloukání nebo se dobře rozpadají působením vody poté, co byly vystaveny teplotám odlévání kovu, a to za účelem snadného odstraňování tvarovacích prvků.
Dalším úkolem vynálezu je vytvořit pojivo, které se výrazně nedeformuje ani neměkne při teplotách pod přibližně 500 °C.
Dalším úkolem vynálezu je vytvořit pojivovou kompozici, která je tepelně vytvrditelná.
Proto je rovněž úkolem vynálezu podat způsob výroby a způsob použití nových pojivových systémů podle vynálezu, za účelem překonání problémů spojených s dosavadním stavem techniky, a vytvořit užitečné vytvrzené tvarovací prvky, které jsou vhodné pro kontaktní povrch s roztaveným polymerem a kovem, včetně licích a vstřikovacích forem, slévárenských forem, jader a trnů.
Tyto a další úkoly tohoto vynálezu budou zřejmé z následujícího popisu a z příkladných provedení.
Vynálezci zjistili, že anorganické pojivové systémy složené z křemičitanů a fosforečnanů jsou široce použitelné pro vázání sypkého materiálu při výrobě například jader, forem, trnů, třísko
-5CZ 295537 B6 vých desek, plastových kompozic, briket a pro vázání dalších forem pro výrobu forem se zlepšenou pevností v tahu za tepla a za studená. Vynálezci zjistili, že proměnné složky v anorganickém pojivovém systému mohou být ustaveny tak, že výrobce může přizpůsobit produkt potřebám klienta. Například může výrobce snadno nastavit relativní množství křemičitanu a fosforečnanu, aby změnil vlastnosti konkrétního tvaru, který je formován. Kromě toho mohou být výrobcem voleny specifické fosforečnany nebo křemičitany, aby se získaly požadované výsledky.
Ve skutečnosti může výrobce pomocí tohoto vynálezu vytvářet pojivové systémy vykazující synergii s ohledem na pevnost v tahu za tepla nebo za studená u konkrétních forem a jader. Je možné zlepšit možnosti mechanického vytloukání a vytřepávání ve vlhku u zaformovaných tvarovacích prvků, které byly vystaveny teplotám roztaveného kovu, za použití pojiv podle vynálezu, v porovnání s pojivém obsahujícím 100 % křemičitan. Kromě toho může být použitím pojivá podle vynálezu zvýšena odolnost forem a jader vůči vlhkosti v porovnání s pojivém zcela fosforečnanovým. Těchto výsledků může být dosaženo dokonce i v případě přítomnosti větších množství fosforečnanu v pojivovém systému, než jsou množství uvedená v patentu US 2 895 838 nebo v díle Kukuje a kol.
Kromě toho kompozice podle vynálezu zahrnuje výhodu vyloučení uhličitanů a zvláštních plynů obsahujících oxid uhličitý, které jsou zapotřebí pro výrobu takovýchto uhličitanů. Je rovněž výhodné, že vytvrzená jádra a formy zamezují přítomnosti nadměrného množství vody. To kontrastuje s vytvrzenými tvarovacími prvky z procesu vytvrzování oxidem uhličitým, které obsahují nadměrná množství vody. Takovýto nadbytek vody je škodlivý, když je tvarovací prvek vystaven teplotám odlévání kovu. To má často za následek špatné odlitky a omezuje použití vytvrzených tvarovacích prvků na jednoduché konstrukce.
Křemičitany
Křemičitany používané v pojivech podle vynálezu mohou zahrnovat různé křemičitany kovů alkalických zemin, včetně například draslíku, sodíku, cesia, rubidia a lithia. Mohou být použity i další křemičitany, například křemičitan amonný. Obecně jsou křemičitany na trhu dostupné jako tuhé látky nebo jako vodné roztoky. V této přihlášce jsou křemičitany, jakožto složky pojivá podle vynálezu s výhodou ve formě vodného alkalického roztoku, které jsou charakterizovány obsahem tuhých látek 45 % hmotnostních, pokud není uvedeno jinak. Případně může být použit tuhý křemičitan.
Vodní sklo, tedy křemičitan sodný, který je výhodným křemičitanem alkalických kovů používaným v pojivech podle vynálezu, může být charakterizován obecným vzorcem xSiO2*yNa2O. Poměr x a y, tedy křemičitanu a alkálie, používaný v tomto vynálezu je v rozmezí od 0,6 :1 do 3,85 : 1, s výhodou od 1,1 : 1 do 3,22 : 1, a nejlépe od 1,1 : 1 do 2,58 : 1. Menši množství dalších prvků, například kovů alkalických zemin, hliníku a podobně mohou být přítomna v různých podílech. Obsah vody v křemičitanu sodném může být různý v závislosti na vlastnostech, například viskozitě, požadovaných koncovým uživatelem.
Fosforečnany
Fosforečnany používané v pojivech podle vynálezu zahrnují sůl kyslíkaté kyseliny fosforu, včetně solí kyseliny fosforečné, například orthofosforečné kyseliny, polyfosforečné kyseliny, pyrofosforečné kyseliny a metafosforečné kyseliny. Obecně používaným fosforečnanem je alkalický fosforečnan, což zahrnuje jak fosforečnany alkalických kovů, tak fosforečnany kovů alkalických zemin, a rovněž amonné fosforečnany.
V této přihlášce a nárocích je výraz fosforečnan používán v obecném smyslu tak, že zahrnuje krystalické a amorfní anorganické fosforečnany, například skla fosforečnanu sodného. Dále má fosforečnan zahrnovat orthofosforečnany a kondenzované fosforečnany, ale nemá být omezen pouze na ně. Orthofosforečnany jsou sloučeniny, které mají monomemí tetraedrickou iontovou
-6CZ 295537 B6 jednotku (PO4)3 . Typické orthofosforečnany zahrnují orthofosforečnany sodíku, například fosforečnan sodný, dvojsodný nebo trojsodný, orthofosforečnan draselný a orthofosforečnan amonný.
Kondenzované fosforečnany jsou sloučeniny, které mají více než jeden atom fosforu, přičemž atomy fosforu nejsou navázány na sebe navzájem. Avšak každý atom fosforu z této dvojice je přímo navázán k alespoň jednomu stejnému atomu kyslíku, například P-O-P. Obecná třída kondenzovaných fosforečnanů v této přihlášce zahrnuje lineární polyfosforečnany, metafosforečnany, pyrofosforečnany a ultrafosforečnany.
Metafosforečnany jsou cyklické struktury zahrnující iontovou část ((PO3)n)11_, kde n je alespoň 3, například (Nan(PO3)n). Ultrafosforečnany jsou kondenzované fosforečnany, ve kterých alespoň některé zPO4 tetraedrickou sdílejí 3 rohové atomy kyslíku. Pyrofosforečnany mají ion (Ρ2Ο7)4-, například NanH4n(P2O7), kde n je 0 až 4.
Lineární polyfosforečnany mají lineární řetězce P-O-P, a zahrnují iontovou část obecného vzorce ((PO3)nO), kde n je délka řetězce, která je v rozmezí od 3 do několika set, například 500, v závislosti na počtu přítomných terminátorů řetězce, například H2O. Komerčně dostupný polyfosforečnan obecně obsahuje směsi lineárních polyfosforečnanů a často rovněž metafosforečnanů, a je charakterizován průměrnou délkou řetězce navg, která je v rozmezí od alespoň 3 o přibliž20 ně 45, a je omezena do 45 pouze požadavky trhu, s výhodou je průměr v rozmezí od 3 do 32, nejlépe od 4 do 21. Výhodnou kategorií polyfosforečnanů jsou amorfní kondenzované polyfosforečnany, například ve vodě rozpustná fosforečnanová skla.
S ohledem na výše uvedené by odborník z dané oblasti mohl vyrábět směsi fosforečnanů, jak jsou definovány výše, a dokonce zahrnout malá množství (až do 10%) modifíkačních iontů, jako například vápník, hořčík, zinek, hliník, železo nebo bor v rozpustných fosforečnanech a vyrábět fosforečnan spadající do rozsahu tohoto vynálezu.
Obecně jsou fosforečnany vyjádřeny následujícím vzorcem pro oxidační molární poměr:
(xMj + yM2 + H2O) : P2O5 kde Mi je vybráno ze skupiny, kterou tvoří Li2O, Na2O, K2O, a (NH3)2.(H2O) a jejich směsi. M2 je volitelné a je vybráno ze skupiny, kterou tvoří CaO, MgO, ZnO, FeO, Fe2O3, A12O3, B2O3.
Celkový poměr oxidů je R=(x+y+z)/moly P2O5 a je v rozmezí od 0,5 do 3,0 nebo větší, například 5. Obvykle jsou fosforečnany děleny podle hodnoty R, jak to ukazuje následující tabulka A.
Tabulka A
| R | Fosforečnan |
| 0,5 <R< 1 | ultrafosforečnany |
| R= 1 | metafosforečnany |
| 1 <R<2 | polyfosforečnany |
| R = 2 | pyrofosforečnany |
| 2<R<3 | směsi fosforečnanů |
| R = 3 | orthofosforečnany |
| 3<R | fosforečnany plus oxid kovu |
Je nutno poznamenat, že fosforečnany je možno přidávat přímo k různým složkám, například k agregovanému materiálu nebo křemičitanům, nebo mohou být vytvářeny in šitu s dalšími složkami. Tvorba in šitu může být doprovázena použitím kyselin, například kterékoli kyseliny fosforečné, a hydroxid sodný může být přidáván zároveň nebo postupně, za účelem tvorby fosforečna45 nu in šitu s dalšími složkami pojivá. Fosforečnany se mohou dokonce přeměňovat in šitu na jiné fosforečnany přidáním zásady nebo kyseliny. Například fosforečnan dvojsodný může být přemě něn na fosforečnan trojsodný přidáním hydroxidu sodného, nebo může být přeměněn na fosforečnan sodný přidáním kyseliny fosforečné.
Fosforečnany mohou být použity v tuhé formě nebo jako vodný roztok. Hodnota pH takovéhoto vodného roztoku může být kyselá nebo zásaditá. Pro kondenzované fosforečnany se pH vztahuje k faktoru jako je například délka řetězce fosforečnanu.
Sypký materiál
Složky křemičitanového / fosforečnanového pojivá mohou být použity pro formy z ve vodě nerozpustného sypkého materiálu, vyrobené například z plastu, zeminy, dřeva a s výhodou z žáruvzdorného materiálu, jako je například oxid křemičitý, zirkon, oxid hlinitý, chromitan, šamot, olivín, karbid křemíku, magnézií, dolomit, křemičitan hlinitý, mullit, uhlík, forsterit, chrommagnezit a jejich směsi. Výhodná forma, jádro nebo tm pro tvarovací prvky pro slévárenské aplikace, pro odlitky, například z litiny, mosazi, bronzu, hliníku, a dalších slitin a kovů je vyráběna z kteréhokoli výše uvedeného písku. Pískové formy, jádra a tmy jsou odborníkům z dané oblasti dobře známy.
Pojivo (složené z křemičitanové složky a fosforečnanové složky)
Množství konkrétní pojivové složky (křemičitanové nebo fosforečnanové složky) a celkové množství pojivá použité pro vytvoření tvarovacího prvku, jako je například forma, jádro, nebo trn závisí na pevnostních požadavcích, a rovněž požadavcích na rozbitnost tvarovacího prvku vytloukáním nebo působením vody.
Celkový hmotnostní podíl pojivá, založený na hmotnosti sypkého materiálu použitého pro vytvoření tvarovacího prvku je definován množstvím tuhých látek přítomných v kombinovaných pojivových složkách, pokud není uvedeno jinak. V tomto vynálezu hmotnostní procentuální podíl tuhých látek pojivá, založený na hmotnosti sypkého materiálu, je s výhodou 0,4 až 5,0 %, výhodněji 0,4 až 2,5 %, nejlépe 0,6 až 1,6 %.
Podíl křemičitan / fosforečnan v pojivu vytvořeném z křemičitanové složky a fosforečnanové složky podle vynálezu je 97,5 : 2,5 až 5 : 95, s výhodou 95 : 5 až 25 : 75 a nejlépe 90 : 10 až 50 : 50. Poměry v rozmezí 39: 1 až 31 :1 nebo 1 : 2 až 1 : 19 jsou rovněž významné.
Křemičitanové a fosforečnanové složky se smísí a nejsou jinak vystaveny vysokým teplotám před smísením pojivá s agregovaným materiálem. Vysokou teplotou se míní přibližně nad 90 °C. S výhodou jsou pojivá míšena při pokojové nebo blízké teplotě.
Přísady
Přísady se používají ve zvláštních případech při speciálních požadavcích. Pojivové systémy podle vynálezu mohou zahrnovat široké spektrum přídavných materiálů. Mezi takovéto materiály patří alkalické hydroxidy, například NaOH, vodu a různé organické a anorganické přísady. NaOH (například 45 až 50 % roztoky) mohou být přítomny v pojivu podle vynálezu v množství až 10 až 40% hmotnostních (roztoky). Přídavná voda může být přítomna v množství 0 až 15 hmotnostních procent pojivá. S výhodou obsahují vodná pojivá podle vynálezu vodu v množství přibližně od 30 do 80 % hmotnostních pojivá. Mohou být rovněž přítomna menší množství dalších přísad, například povrchově aktivních látek. Povrchově aktivní látky mohou být aniontová, monoiontová, kationtová, amfotemí nebo z jejich směsí. Příklady ve vodě rozpustných povrchově aktivních látek představují aniontové povrchově aktivní látky vybrané z organických síranů, organických sulfonátů a organických estery kyseliny fosforečné, například 2-ethylhexylfosforečnan draslíku. Některé povrchově aktivní látky působí rovněž jako činidla pro řízení tekutosti. Typické takovéto činidlo představuje činidlo prodávané pod obchodním názvem PA 800K, podrobněji definované jako 2-ethylhexylfosforečnan draslíku, který je na trhu nabízen firmou LAKELAND LABORATRIES Ltd, Manchester, GB. Další činidlo pro řízení tekutosti zahrnuje fosforečnan kyseliny 2-ethylhexylové, DISPERSE-AYD W28 aniontová / neiontová
-8CZ 295537 B6 povrchově aktivní látka, prodávaná firmou Daniel Products, 400 Claremont Avenue, Jersey City, NJ, USA, a DISPEX N40V, sodná sůl polyakrylátu prodávaná formou Allied Colloids, Suffolk, VA, USA. Další přísady zahrnují přísady odolné vůči vlhkosti, látky podporující rozbitnost, konzervační látky, objemová činidla, přísady zvyšující pevnost za tepla, nebo přísady podporující tekutost. Přísady zvyšující odolnost vůči vlhkosti zahrnují tetraboritan draselný, uhličitan zinečnatý a oxid zinečnatý. Látky podporující rozbitnost zahrnují cukr, například sacharózu, dextrin a piliny. Další přísady zahrnují činidla pro uvolňování formy, promotory adheze, například sílaný, přísady zlepšující odlévání kovu, například železitou červeň, železitou čerň, nebo jíl, a podobně. Pro zlepšení povrchu odlitků mohou být použity žáruvzdorné povlaky. Samozřejmě mohou být použity přísady samostatně nebo jejich kombinace.
Míšení pojivá a sypkého materiálu
Procedura míšení pojivá s ve vodě nerozpustným sypkým materiálem může zahrnovat, pokud je to nutné, modifikaci poměru oxid křemičitý / soda v křemičitanu sodném ošetřením křemičitanu sodného alkálií. Obecně alkalický vodný křemičitan sodný s vhodným poměrem oxidu křemičitého a sody se přidává do slévárenského agregovaného materiálu litím roztoku do mísiče. Následně se přidá vodný fosforečnan, zamíchá se, případně se přidá činidlo ovlivňující tekutost, s následným zamícháním.
Alternativně může být v sypkém materiálu zahrnuta tuhá fosforečnanová složka, která je nejprve smísena s vodou, a pak se k tomu přidá vodný alkalický křemičitan sodný. Tato kompozice se dobře promísí.
V dalším alternativním provedení se křemičitanová a fosforečnanová složka mohou předem smísit, aby se získal vodný roztok a dokonce se takto může skladovat, před tím, než se přidá do písku. V alespoň některých provedeních je tento předmísený roztok průhlednou (transparentní) směsí alespoň před smísením s agregovaným materiálem.
V dalším příkladném provedení se křemičitanová, fosforečnanová a agregátová složka mohou smísit za sucha a takto mohou být skladovány. Jakmile jsou zapotřebí, může se do této suché směsi přidat voda.
Alternativně k vytváření fosforečnanu jako samostatné složky se fosforečnan může vytvářet in šitu přidáním kyseliny fosforečné a zásady, jako pojivové složky, před nebo po smísení s agregovaným materiálem nebo křemičitanem. Kromě toho může být fosforečnan v pojivu změněn na jiný fosforečnan in šitu přidáním kyseliny nebo zásady.
Když jsou pojivo a sypký materiál smíseny, směs se naplní do modelu, aby se vytvořil tvarovací prvek a tvarovací prvek se pak vytvrdí. Vytvrzení se uskutečňuje dehydratací tvarovacího prvku obecně vypuzením volné vody. S výhodou se tvarovací prvek dehydratuje na méně než 1 % hmotnostní vody foukáním inertního plynu přes tvarovací prvek, působením vakua a/nebo ohřevem.
V popise a nárocích výraz forma označuje v obecném smyslu odlévací formy, včetně jader, takže tento vynález není omezen pouze na formy. Kromě toho forma zahrnuje různé modely pro použití při formování, včetně licích a vstřikovacích forem, a rovněž skořepinové formy, včetně prvků pro formování skořepinových forem, a zkompletované struktury skořepinových forem vyrobené složením dvou nebo více odpovídajících tenkostěnných skořepinových prvků. Tedy výraz forma má zahrnovat tvarovací prvek nebo odlitek, definující povrch, a specificky zahrnuje formy, jádra a tmy.
-9CZ 295537 B6
Příklady provedení vynálezu
Vynález bude dále doložen následujícími příkladnými provedeními, která nemají omezující charakter.
Metoda Hot Box s použitím vzduchu
Obecný postup
Pojivo obsahující vodný roztok křemičitanu sodného s poměrem SiO2/Na2O o velikosti 3,22, tedy komerčně dostupný od formy OXYCHEM a prodávaný pod označením Grade 42 (s obsahem tuhých látek 38,3 %) a/nebo vodný roztok polyfosforečnanu s průměrnou délkou řetězce 21, kde křemičitan a/nebo fosforečnan jsou přítomny tak, jak je uvedeno v tabulce 1, se přidaly do písku následovně:
300 g WEDRON 530 křemičitého písku se vložilo do Hobartovy mísící nádoby. V písku byly vytvořeny dvě jamky. Vhodná množství (viz tabulka 1) vodného křemičitanu sodného a/nebo polyfosforečnanu sodného (1,57 % celkového množství tuhých látek pojivá, počítáno vzhledem k písku), se umístilo do samostatných jamek. Mísič se nastartoval a míšení probíhalo 2 minuty. Bylo dbáno na zajištění rovnoměrného promísení pojivových složek. Písek pokrytý povlakem se pak foukal tlakem vzduchu 586 kPa po dobu 1 sekundy do třídutinového jademíku pro výrobu zkušebních vzorků, který byl rovnoměrně zahřátý na teplotu 105 °C ± 5 °C, za použití Redford Cartridge Bench Coere Blower (Redford Iron and Equipment Company, Detroit, MI). Vytvrzení bylo uskutečněno foukáním vzduchu o teplotě 120 °C ± 5 °C skrz jademík tlakem 207 kPa po dobu 60 sekund. Výše uvedeným postupem byly vyrobeny další sady ze stejných příslušných pískových směsí a byly testovány za účelem zjištění průměrných hodnot pevnosti v tahu za tepla (tabulka 1), pevnosti v tahu za studená (tabulka 2), zůstatkové pevnosti po 15 minutách působení při teplotě 925 °C (tabulka 6), a dobu potřebnou pro změknutí působením vody po 15 minutách působení při teplotě 925 °C (tabulka 7). Čísla příkladů v tabulce 1 odpovídají číslům v tabulkách 2, 6 a 7. Hodnoty uvedené v tabulkách dále jsou obecně průměrné hodnoty alespoň tří měření.
Příklad 1 (Srovnání)
V tomto příkladě byl použit výše uvedený způsob s vodným roztokem křemičitanu sodného, kde poměr SiO2/Na2O byl 3,22, tedy komerčně dostupný od firmy OXYCHEM a prodávaný pod označením Grade 42 (s obsahem tuhých látek 38,3%).
Příklady 2-9
Výše popsaný způsob byl opakován, přičemž hmotnostní poměr křemičitanu a fosforečnanu se měnil tak, jak je ukázáno v první řadě tabulky 1 dále.
Příklad 10 (Srovnání)
Výše uvedený obecný způsob byl opakován za použití 100 % fosforečnanového pojivá (viz sloupec zcela napravo z údajů o hmotnostním poměru křemičitanu a fosforečnanu v tabulce 1 dále).
Příklady 12 - 19, 22 - 29 a 32 - 39
Způsob z příkladu 2 byl opakován, avšak byl použit komerčně dostupný křemičitan sodný, přičemž ve všech případech poměr SiO2/Na2O byl 2,58 a v příkladech 12 - 19 byl použit poly
-10CZ 295537 B6 fosforečnan s průměrnou délkou řetězce 32, v příkladech 22 - 29 byla průměrná délka řetězce 21, a v příkladech 32-39 byla průměrná délka řetězce 7.
Všechny příklady počínaje příkladem 12 byly doplněny roztoky 45 hmotnostních % křemičitanu a roztoky 45 hmotnostních % fosforečnanu.
Dvojice příkladů 11 a 20, 21 a 30, 31 a 40 (Srovnání)
Srovnávací příklady, uvedené ve sloupcích nejvíce nalevo a nejvíce napravo v údajích o hmotnostním poměru křemičitanu a fosforečnanu v tabulce 1, byly připraveny tak, že zahrnovaly v prvním případě (tedy v příkladech 11,21 a 31) 100% křemičitan sodný s poměry SiO2/Na2O o velikosti 2,58 a v druhém případě (tedy v příkladech 20, 30 a 40) 100 % polyfosforečnany s průměrnými délkami řetězců 32, 21 a 7.
Příklady 42 - 49, 52 - 59 a 62 - 69
Tyto příklady byly připraveny jako příklad 2, avšak byl použit křemičitan s poměrem SiO2/Na2O o velikosti 2,00 (což je komerčně dostupné), a průměrná délka řetězce polyfosforečnanu byla opět 32,21 a 7.
Dvojice příkladů 41 a 50, 51 a 60 a 61 a 70 (Srovnání)
Srovnávací příklady, uvedené ve sloupcích nejvíce nalevo a nejvíce napravo v údajích o hmotnostním poměru křemičitanu a fosforečnanu v tabulce 1, byly připraveny tak, že zahrnovaly v prvním případě (tedy v příkladech 41,51 a61) 100% křemičitan sodný s poměry SiO2/Na2O o velikosti 2,00 a v druhém případě (tedy v příkladech 50, 60 a 70) 100 % polyfosforečnany s průměrnými délkami řetězců 32, 21 a 7.
Příklady 72 - 79, 82 - 89 a 92 - 99
Tyto příklady byly získány tak, jak je to popsáno v příkladu 2, avšak byl použit křemičitan sodný poměrem SiO2/Na2O o velikosti 1,60 a průměrná délka řetězce polyfosforečnanu byla měněna tak, jak je to znázorněno v tabulce 1. Křemičitan s poměrem SiO2/Na2O o velikosti 1,60 není komerčně dostupný, ale může být vyroben přidáním 22,06 g 45 % NaOH ke 100 g vodného křemičitanu sodného, jehož poměr SiO2/Na2O je 2,58.
Dvojice příkladů 71 a 80, 81 a 90 a 91 a 100 (Srovnání)
Srovnávací příklady, uvedené ve sloupcích nejvíce nalevo a nejvíce napravo v údajích o hmotnostním poměru křemičitanu a fosforečnanu v tabulce 1, byly připraveny tak, že zahrnovaly v prvním případě (tedy v příkladech 71,81a91)100% křemičitan sodný s poměry SiO2/Na2O o velikosti 1,60 a v druhém případě (tedy v příkladech 80, 90 a 100) 100 % polyfosforečnany s průměrnými délkami řetězců 32, 21 a 7.
Příklady 102- 109, 112 - 119 a 123 - 130
Způsob získání těchto příkladů se opakoval tak, jak je to popsáno v příkladu 2, avšak byl použit křemičitan s poměrem SiO2/Na2O o velikosti 1,30, který není komerčně dostupný. Avšak může
-11 CZ 295537 B6 být vyroben přidáním 35,49 g 45 % NaOH ke 100 g vodného křemičitanu sodného s poměrem SiO2/Na2O o velikosti 2,58.
Dvojice příkladů 101 a 110, 111 a 120, 121 a 130
Srovnávací příklady, uvedené ve sloupcích nejvíce nalevo a nejvíce napravo v údajích o hmotnostním poměru křemičitanu a fosforečnanu v tabulce 1, byly připraveny tak, že zahrnovaly v prvním případě (tedy v příkladech 101, 111 a 121) 100% křemičitan sodný s poměry SiO2/Na2O o velikosti 1,30 a v druhém případě (tedy v příkladech 110, 120 a 130) 100 % fosforečnany s průměrnými délkami řetězců 32, 21 a 7.
Příklady 132 - 139, 142 - 149 a 152 - 159
Způsob získání těchto příkladů se opakoval tak, jak je to popsáno v příkladu 2 výše, avšak byl použit křemičitan s poměrem SiO2/Na2O o velikosti 1,00, který není komerčně dostupný. Avšak může být vyroben přidáním 56,95 g 45 % NaOH ke 100 g vodného křemičitanu sodného s poměrem SiO2/Na2O o velikosti 2,58.
Dvojice příkladů 131 a 140,141 a 150, 151 a 160
Srovnávací příklady, uvedené ve sloupcích nejvíce nalevo a nejvíce napravo v údajích o hmotnostním poměru křemičitanu a fosforečnanu v tabulce 1, byly připraveny tak, že zahrnovaly v prvním případě (tedy v příkladech 131, 141 a 151) 100% křemičitan sodný s poměry SiO2/Na2O o velikosti 1,00 a v druhém případě (tedy v příkladech 140, 150 a 160) 100 % fosforečnany s průměrnými délkami řetězců 32,21 a 7.
Tabulka 1
Pevnost v tahu za tepla (v kPa) vytvrzeného agregátu s pojivý
| Příklad č. | Poměr křemičitanu SiO2/Na2O | Délka řetězce fosforečnanu | Hmotnostní poměr křemičitanu a fosforečnanu (BOS) | |||||||||
| 100:0 | 90:10 | 83.3:16.7 | 75:25 | 60:40 | 50:50 | 40:60 | 25:75 | 16.7:83.3 | 0:100 | |||
| 1-10 | 3.22-a | 21 | 752 | 807 | 855 | 780 | 593 | 372 | 269 | 172 | 207 | 345-c |
| 11-20 | 2.58 | 32 | 772-c | 807 | 855 | 931 | 903 | 772 | 627 | 441 | 317 | 469-c |
| 21-30 | 2.58 | 21 | 772-c | 800 | 883 | 1020 | 862 | 1020 | 621 | 386 | 234 | 345-c |
| 31-40 | 2.58 | 7 | 772-c | 827 | 1041 | 1124 | 821 | 607 | 455 | 503 | 186 | 110 |
| 41-50 | 2.00 | 32 | 372-c | 462 | 593 | 627 | 696 | 614 | 655 | 676 | 455 | 469-c |
| 51-60 | 2.00 | 21 | 372-c | 517 | 469 | 627 | 883 | 814 | 772 | 593 | 359 | 345-c |
| 61-70 | 2.00 | 7 | 372-c | 400 | 414 | 517 | 807 | 496 | 600 | 420 | 407 | 110 |
| 71-80 | 1.60-b | 32 | d | d | 483 | 979 | 855 | 469-c | ||||
| 81-90 | 1.60-b | 21 | d | d | 386 | 400 | 614 | 793 | 565 | 379 | 448 | 345-c |
| 91-100 | 1.60-b | 7 | d | 427 | 565 | 586 | 365 | 110 | ||||
| 101-110 | 1.30-b | 32 | d | d | 924 | 758 | 469-c | |||||
| 111-120 | 1.30-b | 21 | d | d | d | d | 731 | 855 | 572 | 200 | 296 | 345-c |
| 121-130 | 1.30-b | 7 | d | d | 848 | 703 | 420 | 110 | ||||
| 131-140 | 1.00-b | 32 | d | 724 | 724 | 469-c | ||||||
| 141-150 | 1.00-b | 21 | d | d | d | d | 669 | 696 | 359 | d | d | 345-c |
| 151-160 | 1.00-b | 7 | d | d | 538 | 110 |
Dále je uveden klíč k tabulkám 1, 2, 6, 7, 15, 16, 17, a 18
a. Tento křemičitan sodný je komerčně dostupný jako 38,3 % roztok tuhých látek. Úroveň použitého pojivá byla ustavena tak, že v dalších experimentech byla použita stejná úroveň tuhých látek.
-12CZ 295537 B6
b. Tekutý křemičitan sodný s tímto poměrem SiO2 ku Na2O není komerčně dostupný. Avšak poměr SiO2 ku Na2O byl ustaven přidáním vhodných množství 45 % NaOH ke křemičitanu s poměrem 2,58.
c. Jsou uváděny průměry dvou experimentů
d. Za experimentálních podmínek bylo obtížné vytvořit zkušební vzorky.
V několika případech nebyly vytvořeny s úspěchem žádné zkušební vzorky. Když se jademík otevřel, zkušební vzorky se rozpadly. Avšak je zde důkaz, že pojivo bylo za těchto podmínek vytvrzeno.
Poznámka 1: K prázdným polím v tabulkách 1, 2, 6, 7 a 15 - 18. To značí, že experiment nebyl proveden. Proto nebyl vytvořen žádný zkušební vzorek. Třeba příklad 72 je umělý - nebyl vytvořen žádný zkušební vzorek.
Poznámka 2: ND ve všech tabulkách a jinde značí neurčeno.
Pevnosti v tahu za tepla a za studená
Po vytvrzení se jaderník otevřel a zkušební vzorky se vyjmuly. Jeden zkušební vzorek byl použit pro určení okamžité pevnosti v tahu (za tepla). Všechna měření pevnosti v tahu byla prováděna elektronickým zkušebním přístrojem Electronic Tensile Tester Model ZGII-XS (Thwing-Albert Instrument Company, Philadelphia, PA). V popise a nárocích označuje pevnost v tahu za tepla pevnost formovacího prvku tak, jak je vytažen z modelu, a pevnost v tahu za studená značí pevnost 30 minut po vytažení formovacího prvku z modelu. Pevnost v tahu za tepla a za studená jsou rozhodující při vývoji komerčního pojivového systému. Je zásadně důležité, aby jádra a formy vyrobené pomocí těchto pojiv měly dostatečnou pevnost, aby s nimi mohlo být manipulováno. Jak je znázorněno v tabulce 1, synergické výsledné pevnosti v tahu jsou získány za použití kombinovaných pojiv z křemičitanu sodného a polyfosforečnanu sodného versus pojivá obsahující buďto 100 % křemičitan sodný nebo pojivá obsahující 100 % fosforečnan. S těmito výsledky může být pracováno tak, jak je to naznačeno v tabulce 1 ustavováním poměru SiO2/Na2O pojivá z křemičitanu sodného, změnami průměrné délky řetězce fosforečnanové složky nebo změnami hmotnostního poměru křemičitanové složky a fosforečnanové složky. Jak je to znázorněno, maximální pevnosti v tahu za tepla v této řadě neomezujících příkladů jsou získány v příkladech 33 a 34 (1041 kPa a 1124 kPa) za použití složky křemičitanu sodného s poměrem SiO2/Na2O o velikosti 2,58, polyfosforečnanové složky s průměrnou délkou řetězce 7, přičemž hmotnostní poměry pojivové složky z křemičitanu sodného ku polyfosforečnanové pojivové složce byly 83,3 : 16,7 (příklad 33) a 75 : 25 (příklad 34). Obecně pro daný křemičitan sodný v kombinovaném pojivovém systému podle vynálezu byl vliv polyfosforečnanů sodných na pevnost v tahu za tepla relativně malý, v porovnání se stejnou úrovní křemičitanu. To je nejlépe znázorněno řadou experimentů s 2,58 a 2,00 křemičitany.
Naopak, křemičitan sodný je rozhodující pro získání dobré pevnosti systémů za tepla. Ačkoli kombinovaná pojivá s křemičitany s poměrem 2,58 měla celkově největší pevnosti za tepla, některé pojivové systémy s křemičitany s poměry 3,22 a 2,00 zajišťovaly pevnosti za tepla, které se blížily pevnostem získaným s křemičitany s poměrem 2,58.
Je nutno poznamenat, že přidání polyfosforečnanů sodných ke křemičitanům s nízkými poměry (poměr < 2,0) umožňovalo přípravu zkušebních vzorků v některých příkladech uvedených v tabulce 1.
Zbývající 2 zkušební vzorky byly použity pro určení pevnosti v tahu za studená (tabulka 2) a hmotnosti zkušebních vzorků. Pevnost v tahu za studená hmotnost se měřily poté, co byly zkušební vzorky 30 minut ochlazovány. Porovnání hmotnosti zkušebních vzorků (v tabulce neuvedeno) jsou dobrým měřítkem tekutosti systému pojivo / agregovaný materiál. Těžší zkušební
-13 CZ 295537 B6 vzorky indikují lepší tekutost. Obecně vážily zkušební vzorky vyrobené ze 100 % křemičitanových pojiv méně, než zkušební vzorky vyrobené z křemičitanových / fosforečnanových kombinovaných pojiv. Tyto výsledky ukazují, že agregovaný nebo sypký materiál, jehož povrch je pokryt povlakem z kombinovaných pojiv podle vynálezu, má zlepšenou tekutost.
Jak je uvedeno v tabulce 2, synergické výsledné pevnosti v tahu za studená jsou získávány za použití kombinovaného pojivá z křemičitanu sodného a polyfosforečnanu (viz především příklady 43, 44, 52, 53, 54 a 64) versus pojivá obsahující 100 % křemičitanu sodného nebo pojivá obsahující 100 % fosforečnanů. Tyto výsledky mohou být dále zpracovávány, jak je naznačeno v tabulce 2, ustavením poměru SiO2/Na2O kapalné složky z křemičitanu sodného, změnami délky řetězce polyfosforeČnanové složky nebo změnami hmotnostního poměru křemičitanové složky a polyfosforečnanové složky.
Obecně tabulka 2 také ukazuje, že zkušební vzorky vyráběné s křemičitany sodnými, které mají poměry SiO2/Na2O o velikosti 2,58 a 2,00, vykazují celkově největší pevnosti v tahu za studená a rovněž nejširší rozmezí poměru křemičitanu a fosforečnanu, kde byla zjištěna dobrá pevnost v tahu za studená. Je nutno zaznamenat, že pro křemičitany s malým poměrem (poměr < 2) umožňuje polyfosforečnanu přípravu zkušebních vzorků uvedených v tabulce 2.
Tabulka 2
Pevnost v tahu za studená (v kPa) vytvrzeného agregátu s pojivý
| Poměr křemičitanu SiO2/Na2O | Délka řetězce fosforečnanu | Hmotnostní poměr křemičitanu a fosforečnanu (BOS) | |||||||||
| 100:0 | 90:10 | 83.3:16.7 | 75:25 | 60:40 | 50:50 | 40:60 | 25:75 | 16.7:83.3 | 0:100 | ||
| 3.22-a | 21 | 2034 | 2220 | 1669 | 1565 | 945 | 21 | 7 | 34 | 179 | 889c |
| 2.58 | 32 | 2586c | 2794 | 2427 | 2255 | 1703 | 1000 | 821 | 558 | 345 | 1083c |
| 2.58 | 21 | 2586c | 2765 | 2503 | 2640 | 1972 | 1248 | 841 | 427 | 214 | 889c |
| 2.58 | 7 | 2586c | 2689 | 2689 | 2530 | 1662 | 710 | 745 | 558 | 524 | 1172 |
| 2.00 | 32 | 2648c | 2586 | 3061 | 2779 | 2089 | 710 | 876 | 669 | 779 | 1083c |
| 2.00 | 21 | 2648c | 2861 | 2779 | 2903 | 2737 | 938 | 972 | 407 | 600 | 889c |
| 2.00 | 7 | 2648c | 2627 | 2889 | 2937 | 2599 | 979 | 827 | 779 | 752 | 1172 |
| 1.60-b | 32 | d | d | 2434 | 1986 | 1158 | 1083c | ||||
| 1.60-b | 21 | d | d | 2399 | 2377 | 2324 | 1083 | 683 | 876 | 407 | 889c |
| 1.60-b | 7 | d | 2310 | 2441 | 1689 | 527 | 1172 | ||||
| 1.30-b | 32 | d | d | 2117 | 1372 | 1083c | |||||
| 1.30-b | 21 | d | d | d | d | 1931 | 1386 | 786 | 1055 | 910 | 889c |
| 1.30-b | 7 | d | d | 2179 | 1951 | 869 | 1172 | ||||
| 1.00-b | 32 | d | 1385 | 1345 | 1083c | ||||||
| 1.00-b | 21 | d | d | d | d | 1413 | 1358 | 490 | d | d | 889c |
| 1.00-b | 7 | d | d | 1510 | 1172 |
Vliv použití různých fosforečnanů
Fosforečnanová složka pojivá může být připravena z různých fosforečnanů, jak bylo uvedeno výše. Obecně mají fosforečnany průměrnou délku řetězce n, přičemž nje průměrný počet fosforečnanových skupin v řetězci. Tabulka 3 uvádí příklady různých fosforečnan, využitelných v tomto vynálezu. Jak je zřejmé z tabulky 3, pro výrobu zkušebních vzorků byly použity pojivové kompozice obsahující fosforečnanové řetězce, kde n = 1,2, 3, 4 a 21.
Fosforečnany byly rozpuštěny ve vodě, čímž se ve většině příkladů získal 45% roztok. Pokud nemohl být vyroben 45% roztok, byly vyrobeny nasycené fosforečnanové roztoky a, aby se započetly odlišnosti v obsahu tuhých látek, provedla se příslušná opatření. Bylo pozorováno, že tripoolyfosforečnan sodný není příliš rozpustný ve vodě. Mohl být připraven pouze 14 % (hmotnostních) roztok. Aby byl udržen poměr křemičitanu ku fosforečnanu konzistentní s dalšími pojivý z tabulky 3, byl do pojivá přidán další roztok tripolyfosforečnanu sodného.
Pojivové složky byly smíseny s pískem, naplněny do tříkomorového jademíku pro výrobu zkušebních vzorků a byly vytvrzeny vypuzením vody. Zkušební vzorky s kombinovanými pojivý podle vynálezu byly s úspěchem vyráběny za použití různých sloučenin fosforečnanu, jak jsou uvedeny v záhlaví tabulky 3.
-14CZ 295537 B6
Tabulka 3
Agregát připravený s různými fosforečnany
| Polyfosforečnan sodný (n=4) BUDIT 9-f | Trifosforečnanpenta sodný -d (n=3) Na5P3Oi0 | Difosforečnan draselný (n=2) K2P2O7 | Kalium-hydrogenfosforečnan (n=l) K2HPO4 | Natrium-dihydrogenfosforečnan (n=l) NaH2PO4 | Fosforečnan draselný (n=l) K3PO4 | VITRAFOS-e Kontrolní (n=21) | |
| % tuhých látek křemičitanu sodného. BOS.-a | 1.181 | 1.181 | 1.181 | 1.181 | 1.181 | 1.181 | 1.181 |
| % tuhých látek fosforečnanu. BOS. | 0.394 | 0.394 | 0.394 | 0.394 | 0.394 | 0.394 | 0.394 |
| Pevnost v tahu za tepla. KPa | 972-c | 600-d | 752 | 731 | 228 | 496 | 1020 |
| Pevnost v tahu za studená. kPa | 2551—c | 1124~d | 2151 | 2324 | 283 | 2703 | 2641 |
| Zbytková pevnost. KPa | 14 | 21—d | 276 | 69 | 28 | 883 | 21 |
| Měknutí vodou, sekundy | 5 | 15—d | 10 | 5 | 3 | >20 min. | 5 |
K tabulce 3 se vztahuje následující klíč.
a. Křemičitan sodný má hmotnostní poměr SiO2/Na2O 2,58. BOS je definováno jako relativní hmotnost vzhledem k hmotnosti písku.
b. Fosforečnany byly rozpuštěny ve vodě, aby se získal 45 % (hmotnostní %) roztoky. Pokud nemohly být vytvořeny 45 % roztoky, byly vytvořeny nasycené fosforečnanové roztoky, byly provedeny úpravy, aby se zohlednily rozdíly v podílu tuhých látek.
c. Průměr dvou zkoušek.
d. Tripolyfosforečnan sodný není příliš rozpustný ve vodě. Mohl být vytvořen pouze 14% roztok (hmotnostní %). Aby se zachoval poměr křemičitanu ku fosforečnanu, byla v pojivu přítomna přídavná voda. Za účelem úplného odstranění vody při vytvrzování byla využita delší doba vytvrzování (90 sekund).
e. VITRAFOS je polyfosforečnan sodný k dostání od formy Rhone-Poulenc Basic Chemicals Co, Shelton, CT.
f. BUDIT 9 je polyfosforečnan sodný k dostání od firmy Cometals, lne., New York, NY.
Gelovatění při míšení křemičitanů a fosforečnanů
Jak bylo uvedeno výše, může v těchto anorganických systémech docházet k neočekávanému gelovatění, dokonce i když v roztoku dojde pouze k malým fyzikálním nebo chemickým změnám. Předčasné nebo nežádoucí gelovatění anorganických polymerů před jejich přidáním k agregovanému nebo sypkému materiálu omezuje použitelnost těchto pojivových systémů.
Byly provedeny experimenty za účelem studia náchylnosti pojivových systémů podle vynálezu ke gelovatění. Křemičitany sodné a polyfosforečnany sodné byly míšeny v různých poměrech. Při jejich míšení byla prováděna pozorování. Výsledky jsou znázorněny v tabulce 4.
- 15CZ 295537 B6
Tabulka 4
Gelovatění směsí křemičitanů sodných a fosforečnanů sodných
| Hmotnostní % křemičitanů sodného | |||||
| 90 | 70 | 50 | 30 | 10 | |
| Křemičitan sodný (poměr 2.58) | |||||
| Polyfosforečnan sodný, n=32 | jasný | jasný | jasný | gel | gel |
| Polyfosforečnan sodný, n=21 | jasný | jasný | jasný | gel | gel |
| Polyfosforečnan sodný, n=7 | jasný | jasný | jasný | gel | gel |
| Křemičitan sodný, poměr 2.00 | |||||
| Polyfosforečnan sodný, n=32 | jasný | jasný | jasný | jasný | gel |
| Polyfosforečnan sodný, n=21 | jasný | jasný | jasný | jasný | gel |
| Polyfosforečnan sodný, n=7 | jasný | jasný | jasný | jasný | gel |
Ve všech případech, kdy byly křemičitany sodné (poměry 2,00 a 2,58) a polyfosforečnany sodné 5 (průměrná délka řetězce je 7, 21, 32) smíseny, vytvořil se gel, když se tyto materiály dostaly do vzájemného kontaktu.
U směsí, v nichž bylo křemičitanů sodného s poměrem 2,58 více než 30 % (hmotnostní %) celkové směsi, se gel rozpustil mícháním (tedy se získaly jasné roztoky). Obvykle se gel rozpustil 10 během méně než jedné hodiny. Když se gel rozpustil, bylo v roztoku obvykle pozorováno malé množství prachových částic.
U směsí obsahujících 30 hmotnostních % nebo méně křemičitanů sodného s poměrem 2,58 nebyl gel ovlivněn mícháním po delší dobu (48 hodin).
Naopak, u křemičitanů sodného s poměrem 2,00 gel vytvořený při smísení 30 křemičitanů sodného a 70 % polyfosforečnanu (hmotnostní %) se mícháním rozpustil, z čehož bylo možné usuzovat, že ve více alkalických křemičitanových kapalinách má gel větší rozpustnost.
Další důležitou skutečností, která byla pozorována je, že všechny gely se snadno rozpouštěly přidáním vody, alkalického hydroxidu a/nebo hydroxidu amonného. Rozpouštění gelu přidáním vody a/nebo hydroxidu sodného je uvedeno v tabulce 5.
Tabulka 5
Účinky hydroxidu sodného a vody na gel vytvořený z křemičitanů sodného 2,58 a VITRAFOSu.
| Hmotnostní % přidaného hydroxidu sodného (BOR) | |||||
| 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | |
| Účinek -a | rozpuštěn | rozpuštěn | rozpuštěn | rozpuštěn | rozpuštěn |
| Hmotnostní % | jřidané vody (BOR) | ||||
| 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | |
| Účinek -a | částečně rozpuštěn | částečně rozpuštěn | částečně rozpuštěn | rozpuštěn | rozpuštěn |
a. Gely byly vytvořeny smísením 75 hmotnostních % křemičitanů sodného (poměr oxidu křemičitého/sody 2,58) a 25 hmotnostních % VITRAFOSu (45% roztok)
Jak je znázorněno v tabulce 5, roztoky hydroxidu sodného byly značně účinné pro rozpouštění gelů vytvořených při výrobě kombinovaných pojiv z křemičitanů a polyfosforečnanu. Samozřejmě mohou být použity další alkálie, jako KOH, NH4OH, LiOH atd. Samotná voda byla rovněž účinná při rozpouštění gelů, ale bylo zapotřebí velké množství vody pro rozpuštění takovýchto gelů.
-16CZ 295537 B6
Tekutost
Kombinovaná pojivá podle vynálezu mají sníženou viskozitu, jak je to znázorněno v tabulce 5A fyzikálních vlastností. Když se pojivo se sníženou viskozitou smísí s agregovaným materiálem, propůjčí směsi zlepšenou tekutost.To umožňuje tečení do forem se složitým tvarem. Tekutost může být dále zvýšena přidáním látek pro podporu tekutosti a/nebo činidel pro regulaci tekutosti, pokud je to žádoucí. V tabulce 5A BOR značí hmotnost vzhledem k hmotnosti pryskyřice.
Tabulka 5 A
Fyzikální vlastnosti křemičitanových / fosforeČnanových pojiv.
| Pojivová kompozice, hmotnostní % BOR | ||||||
| Křemičitan sodný -a | 100 | 75 | 60 | 50 | 0 | 50 —c |
| Fosforečnan sodný -b | 0 | 25 | 40 | 50 | 100 | 50 |
| Vlastnosti | ||||||
| Viskozita, cP | 444 | 178 | 116 | 109 | 41 | 107 |
| Měrná váha | 1,489 | 1,486 | 1,485 | 1,479 | 1,457 | 1,457 |
| PH | 11,9 | 11,7 | 11,6 | 11,5 | 4,3 | 12,4 |
| Index lomu | 1,4156 | 1,4105 | 1,4066 | 1,4053 | 1,3954 | 1,4085 |
a - hmotnostní poměr oxidu křemičitého a sody je 2,58 b - fosforečnanová složka je 45 % roztok, fosforečnan je VITRAFOS s řetězce o délce 21 c - poměr oxidu křemičitého a sody je 2,0.
Vytloukání
Velkou nevýhodu pojiv s křemičitanem sodným je špatná možnost mechanického vytloukání a bortivost za tepla i za studená. Při procesu odlévání, kdy teploty jader a forem dosahují teploty nad 700 °C, je křemičitan sodný tepelně transformován na sklovitou matrici a to má za následek obtížné mechanické vytloukání. Mechanické vytloukání je obvykle prováděno působením vibrací nebo nárazů na odlitý kov s jádrem. Ve skutečnosti může obtížné mechanické vytloukání vést k napětí v odlitém kovu. V takovýchto případech je nutno odlitek zpracovávat nebo žíhat, aby znovu získal vlastnosti daného kovu.
Bortivost 100 % křemičitého pojívaje rovněž špatná v důsledku nerozpustnosti sklovité křemičitanové matrice vytvořené působením teplot rozpuštěného kovu na formu nebo jádro. V tomto vynálezu může být použita tekutina, například voda, za účelem zborcení jádra a vyplavení žáruvzdorných písků k regeneraci a opětovnému použití.
Samotné fosforečnany rovněž vykazují špatné možnosti mechanického vytloukání za tepla i za studená po působení licích teplot. Údaje v tabulce 6 ukazují, že zkušební vzorky vyrobené pomocí kombinovaných pojiv podle vynálezu a vystavené působení teploty 925 °C v muflové peci po dobu 15 minut mají mnohem lepší bortivost a schopnost vytloukání (méně zůstatkové pevností v tahu, jak to bylo zkoušeno na zkušebním přístroji Thwing Albert) než tomu bylo u zkušebních vzorků vyrobených ze 100% jediného pojivá (100% křemičitan nebo 100% fosforečnan). Samozřejmě, že čím lepší jsou schopnosti vytloukání, tím menší je pravděpodobnost poškození kovového odlitku. S ohledem na výše uvedené jsou pojivá podle vynálezu doporučována pro výrobu kovových odlitků, zvláště odlitků ze slitin železa.
-17CZ 295537 B6
Tabulka 6
Zůstatková pevnost (925 °C) vytvrzených agregovaných materiálů spojivý
| Poměr křemičitanu SiO2/Na2O | Délka řetězce fosforečnanu | Hmotnostní poměr křemičitanu a fosforečnanu (BOS) | |||||||||
| 100:0 | 90:10 | 83.3:16.7 | 75:25 | 60:40 | 50:50 | 40:60 | 25:75 | 16.7:83.3 | 0:100 | ||
| 3.22-a | 21 | 28 | 34 | 21 | 14 | 0 | 14 | 48 | 76 | 55 | 186-c |
| 2.58 | 32 | 510-c | 62 | 21 | 14 | 7 | 14 | 7 | 55 | 131 | 117-c |
| 2.58 | 21 | 510-c | 28 | 21 | 21 | <7 | <7 | <7 | <7 | <7 | 186-c |
| 2.58 | 7 | 510-c | 41 | 28 | <7 | 14 | <7 | <7 | 7 | 48 | 41 |
| 2.00 | 32 | 448-c | 41 | 14 | 34 | 7 | <7 | 7 | <7 | <7 | 117-c |
| 2.00 | 21 | 448-c | 55 | 76 | 41 | 21 | 7 | 7 | 21 | 21 | 186-c |
| 2.00 | 7 | 448-c | 41 | 117 | 41 | 14 | <7 | <7 | 34 | 34 | 41 |
| 1.60-b | 32 | d | d | 76 | 48 | 0 | 117-c | ||||
| 1.60-b | 21 | d | d | 55 | 103 | 28 | 0 | <7 | 96 | 62 | 186-c |
| 1.60-b | 7 | d | d | 110 | 7 | 0 | 41 | ||||
| 1.30-b | 32 | d | d | d | 34 | 0 | 117-c | ||||
| 1.30-b | 21 | d | d | d | d | 82 | ND | ND | 69 | 82 | 186-c |
| 1.30-b | 7 | d | d | 55 | 28 | 0 | 41 | ||||
| 1.00-b | 32 | d | 152 | 14 | 117-c | ||||||
| 1.00-b | 21 | d | d | d | d | 34 | 28 | 0 | d | d | 186-c |
| 1.00-b | 7 | d | d | 0 | 41 |
Tabulka 7 ukazuje schopnost měknutí a tedy regenerace pojivových systémů podle vynálezu, 5 když je použita voda jako činidlo pro regeneraci agregovaného materiálu. Podané výsledky naznačují, že mnohá kombinovaná pojivá mohou být rozpuštěna vodou snadněji, než systémy s pojivý ze samotného křemičitanu sodného nebo polyfosforečnanu sodného. Rychlejší měknutí kombinovaných pojiv naznačuje možnost snadnějšího odstranění použitého pojivá z agregátu. To přispívá k lepší regeneraci agregovaného materiálu o
Tabulka 7
Doba měknutí tepelně ošetřovaných zkušebních vzorků vytvrzeného agregovaného materiálu s pojivý (v sekundách) působením vody
| Poměr SiO2/Na2O v křemičitanu | Délka řetězce fosforečnanu | Hmotnostní poměr křemičitanu ku fosforečnanu | |||||||||
| 100:0 | 90:10 | 83.3:16.7 | 75:25 | 60:40 | 50:50 | 40:60 | 25:75 | 16.7:83.3 | 0:100 | ||
| 3.22-a | 21 | 5 | 5 | 4 | 4 | 3 | 2 | 2 | 4 | 5 | 80 |
| 2.58 | 32 | >20 min. | 300 | 18 | 6 | 3 | 2 | 6 | 12 | 15 | 80 |
| 2.58 | 21 | >20 min. | 80 | 10 | 5 | 2 | 2 | 2 | 2 | 5 | 80 |
| 2.58 | 7 | >20 min. | 80 | 60 | 10 | 6 | 3 | 4 | 6 | 15 | 20 |
| 2.00 | 32 | >20 min. | >20 min. | 120 | 3 | 3 | 2 | 3 | 3 | 2 | 80 |
| 2.00 | 21 | >20 min. | >20 min. | >20 min. | -100 | 10 | 5 | 2 | 4 | 6 | 80 |
| 2.00 | 7 | >20 min. | ND | 8 | 4 | 3 | 3 | 4 | 4 | 5 | 20 |
| 1.60-b | 32 | c | c | 2 | 2 | 2 | 80 | ||||
| 1.60-b | 21 | c | c | ND | 5 | 2 | 2 | ND | ND | ND | 80 |
| 1.60-b | 7 | c | ND | 3 | 2 | ND | 20 | ||||
| 1.30-b | 32 | c | c | c | 3 | ND | 80 | ||||
| 1.30-b | 21 | c | c | c | c | 2 | ND | ND | ND | ND | 80 |
| 1.30-b | 7 | c | c | 4 | 3 | ND | 20 | ||||
| 1.00-b | 32 | c | 2 | 2 | 80 | ||||||
| 1.00-b | 21 | c | c | c | c | ND | ND | ND | c | c | 80 |
| 1.00-b | 7 | c | c | 2 | 20 |
Jiné než sodné hydroxidy mohou být použity s úspěchem pro modifikaci křemičitanů sodných. Tabulka 8 níže ukazuje, že mohou být v provedeních podle vynálezu s úspěchem použity hydroxid draselný a hydroxid sodný.
-18CZ 295537 B6
Tabulka 8
Fyzikální vlastnosti vytvrzeného agregátu a pojivém a přidanými hydroxidy
| Hydroxid sodný | Hydroxid draselný | Hydroxid amonný | Žádný (kontrola) | |
| hmotnostní %, BOR | 20 | 20 | 20 | nic |
| Pevnost v tahu za tepla kPa | 482 | 490 | 848 | 1020 |
| Pevnost v tahu za studená kPa | 2434 | 1944 | 2268 | 2641 |
| Měknutí vodou sekundy | 3 | 3 | ND | 5 |
Kombinovaná pojivá použitá ve výše uvedených řadách experimentu se skládala z křemičitanů 5 s hmotnostním poměrem SiO2 ku Na2O o velikosti 2,58 a z polyfosforečnanu VITRAFOS s průměrnou délkou řetězce 21. V těchto zkouškách písku bylo množství pojivá 3,5 hmotnostních % BOS nebo 1,575 hmotnostních % tuhých látek BOS. Hmotnostní poměr křemičitanů a fosforečnanu byl 3 : 1.
Křemičitan draselný může nahradit křemičitany sodné v pojivových systémech podle vynálezu. Křemičitany draselné mohou být rovněž použity ve spojení s křemičitany sodnými jako první složkou pojivového systému. Tabulka 9 ukazuje takovéto systémy.
Tabulka 9
Fyzikální vlastnosti vytvrzeného agregátu s křemičitanem draselným jako křemičitanovou složkou
| Pouze křemičitan | Křemičitan a fosforečnan | |||
| Křemičitan draselný | Křemičitan sodný (kontrolní) | Křemičitan draselný | Křemičitan sodný (kontrolní) | |
| hmotnostní % tuhých látek v křemičitanů, BOS | 1.575 | 1.575 | 1.181 | 1.181 |
| hmotnostní % tuhých látek ve VITRAFOS, BOS | 0.394 | 0.394 | ||
| celkový % podíl tuhých látek v pojivu | 1.575 | 1.575 | 1.575 | 1.575 |
| pevnost v tahu za tepla kPa | 979 | 772 | 724 | 1020 |
| pevnost v tahu za studená kPa | 1862 | 2586 | 986 | 2641 |
| měknutí vodou, sekundy | >1200 | >1200 | 1 | 5 |
| zbytková pevnost, kPa | 172 | 510 | 7 | 14 |
Křemičitany draselné používané ve výše uvedených experimentech byly KASIL #6, k dostání od firmy PQ Corp., Philadelphia, PA. Tento křemičitan má poměr SiO2 ku K2O o velikosti 2,1. Byl 20 použit křemičitan sodný s hmotnostním poměrem SiQ ku Na2O 2,58.
Měknutí kombinovaných pojiv při zvýšených teplotách
Zkušební vzorky připravené se 100 % vodným pojivovým systémem z polyfosforečnanu sodného mají tendenci měknout, když jsou zahřátý na teploty blízké 250 °C. Jestliže jádro a/nebo forma 25 měkne při zvýšených teplotách, které na ně působí při lití kovu, dojde k vážným poškozením odlitků. Byly prováděny srovnávací testy, aby se zjistilo, zda v kombinovaných pojivových systémech podle vynálezu dochází při teplotách 500 °C. Měknutí při 500 °C bylo měřeno následujícím způsobem: zkušební vzorek byl podepřen na obou koncích a 200 g závaží bylo zavěšeno ve středu. Toto zařízení pak bylo umístěno do pece při 500 °C. Byl zaznamenáván čas, v němž se 30 zkušební vzorek zlomil. Výsledky jsou znázorněny v tabulce 10.
-19CZ 295537 B6
Tabulka 10
Měknutí vytvrzeného agregátu s pojivém při 500 °C
| Pojivová kompozice (hmotnostní %) -a, b, c, d | Hmotnostní % pojivá BOS | Doba do zlomu při 500 °C | ||||||||
| SB41 -a | BUDIT 4 -b | BUDIT 7 -b | BUDIT 8 -b | BUDIT 9 -b | Voda | ALUSIL ET-c | 50% NaOH | PA 800K -d | ||
| 81,8 | 17,4 | 0,8 | 2,5 | > 10 min. | ||||||
| 37,2 | 37,2 -f | 12,4 | 12,4 | 0,8 | 4 | >10 min. | ||||
| 37,2 | 37,2 -f | 12,4 | 12,4 | 0,8 | 4 | > 10 min. | ||||
| 37,2 | 37,2 -f | 12,4 | 12,4 | 0,8 | 4 | > 10 min. | ||||
| 38,5 -e | 38,5 -f | 12,8 | 9,3 | 0,8 | 4 | >10 min. | ||||
| 19,0-g | 22,0-g | 50,1 | 8,2 | 0,7 | 4 | 21 sekund |
a. Použitým křemičitanem sodným bylo SB41, jehož poměr oxid křemičitý / soda byl 2,65.
b. BUDIT 4, 7, 8 a 9 jsou polyfosforečnany sodné s různými délkami řetězce, které jsou k dostání od firmy Cometals, lne., New York, NY.
c. ALUSIL ET je hlinito-křemičitan sodný a je použit jako přísada pro zvýšení pevnosti za tepla.
d. PA800K je 2-ethylhexylfosforečnan draselný a je použit jako činidlo pro zvýšení tekutosti, je k dostání od firmy Lakeland Laboratories, Ltd., Manchester, England.
e. Směs SB 41 se sacharózou.
f. Použity 45 % (hmotnostní %) roztoky polyfosforečnanů.
g. Použit polyfosforečnanový prášek
Celofosforečnanový systém se rozbil rychle (21 sekund), když byl vložen do pece s teplotou 500 °C. Ve skutečnosti nebo pozorováno žádné měknutí kombinovaných pojiv při teplotě 500 °C. Pojivá tvořená pouze křemičitanem sodným rovněž neměkla při teplotách do 500°C.
Použití kombinovaných pojiv
Existuje mnoho způsobů, kterými lze použít kombinace pojiv z křemičitanu sodného a fosforečnanu sodného. Výhodný je jednosložkový pojivový systém. Zásobování zákazníků produkty obsahujícími jak křemičitanový, tak fosforečnanový systém zjednoduší požadavky na manipulaci a skladování ve slévárenských provozech. Avšak to vyžaduje předběžné přimíšení fosforečnanů buďto ve formě kapaliny nebo tuhé látky v kapalině nebo směs dvou tuhých látek.
Alternativně je možné použít dvousložkové systémy. Je možné dodávat samostatný křemičitan a fosforečnan jako kapaliny. Dále může být vícesložkový pojivový systém tvořen samostatnými složkami, které představují kapalný křemičitan sodný, tuhý póly fosforečnan a voda (nebo hydroxid). Jednotlivé složky mohou být přidávány do slévárenského písku současně (nebo postupně), aby se vytvořila vytvrditelná písková směs. Vybrané způsoby byly zhodnoceny a výsledky jsou ukázány v tabulce 11.
Tabulka 11
Porovnání vydržených agregátů vyrobených různými způsoby
| 1 složka | 2 složky | Více složek | ||
| křemičitanový roztok tuhý fosforečnan | křemičitanový roztok fosforečnanový roztok | křemičitanový roztok tuhý fosforečnan, voda | ||
| Hmot. % tuhých látek (a) křemičitanu sodného, BOS | 1.181 | 1.181 | 1.181 | 1.181 |
| Hmotn. % tuhých látek VITRAFOS, BOS | 0.394 | 0.394 | 0.394 | 0.394 |
| Celkové hmot. % tuhých látek v pojivu, BOS | 1.575 | 1.575 | 1.575 | 1.575 |
| Pevnost v tahu za tepla kPa | 938 | 703 | 1020 | 834 |
-20CZ 295537 B6
Pokračování tabulky 11
| 1 složka | 2 složky | Více složek | ||
| křemičitanový roztok tuhý fosforečnan | křemičitanový roztok fosforečnanový roztok | křemičitanový roztok tuhý fosforečnan, voda | ||
| Pevnost v tahu za studená kPa | 2544 | 1551 | 2641 | 2599 |
| Měknutí vodou, sekundy | 5 | 3 | 5 | 3 |
Hmotnostní poměr SiO2 ku Na2O je 2,58.
Data z tabulky 11 ukazují, že všechny uvedené způsoby aplikace kombinovaných pojivových systémů mohou být s úspěchem použity.
Stárnutí kombinovaných pojiv
Jak již bylo uvedeno, jednosložkový pojivový systém je výhodný vzhledem k jednoduchosti pou10 žití. Takovýto jednosložkový systém byl připraven a podroben urychlenému stárnutí při teplotě 40 °C. Pak se zestárnuté pojivo smísilo s agregovaným materiálem a použilo se pro přípravu zkušebních vzorků. Výsledky jsou znázorněny v tabulce 12.
Tabulka 12
Stárnutí pojiv při 40 °C - a,b
| Dny při 40 °C | Pevnost v tahu za tepla, kPa | Čas do zlomení při 500 °C | Vzhled pojivá |
| 0 | 1379 | > 10 min. | OK |
| 7 | 1579 | > 10 min. | OK |
| 14 | 1613 | > 10 min. | OK |
| 21 | 1675 | > 10 min. | OK |
| 28 | 1620 | > 10 min. | OK |
| 35 | netestováno | netestováno | Dolní třetina zgelovatělá |
a. Uvedené kombinované pojivo obsahovalo 3 díly SB 41, jeden díl 50 % NaOH, jeden díl vody a 3 díly BUDIT 7 (roztok 45 hmotnostních %). 4 % pojivá se pokryl písek CONGLETON 60.
b. Vytvrzování se uskutečnilo foukáním vzduchu o teplotě 140 až 150 °C po dobu 60 sekund, jaderník měl teplotu 120 °C.
c. Čas do zlomení se měřil stejně jako pro tabulku 10.
Pevnost v tahu za tepla a měknutí jader vyrobených pomocí tohoto kombinovaného pojivá se 25 nijak výrazně neměnily po dobu 28 dnů, z čehož lze usuzovat, že jednosložkové pojivové kompozice nijak výrazně nestárly až do údobí 28 až 35 dnů.
Použití jiných křemičitanů
Křemičitan sodný s velkým poměrem (3,85) a křemičitan lithný byly hodnoceny v kombinova30 ných pojivech. Tyto křemičitany jsou k dostání od firmy Crosfield Chemicals (Warington,
England). Bylo vyrobeno několik směsí s různým složením a tyto byly testovány. Výsledky jsou znázorněny v tabulce 13.
-21 CZ 295537 B6
Tabulka 13
Fyzikální vlastnosti vytvrzeného agregátu při použití jiných křemičitanů
| Složení pojivá, hmotnostní % | Výsledky zkoušek písku | ||||||
| Křemičitan sodný s poměrem 3.85 -a | BUDIT 7 -d | NaOH (granule) | Voda | PA800K | Pevnost v tahu za tepla, kPa | Pevnost v tahu za studená, kPa | Měknutí při 500 °C |
| 55.09 | 16.11 | 9.28 | 19.52 | 889 | 1083 | >10 minut | |
| 55.79 | 16.31 | 8.13 | 19.77 | 869 | 1089 | >10 minut | |
| 54.14 | 15.83 | 10.85 | 19.18 | 765 | 1089 | > 10 minut | |
| Křemičitan lithný -b | BUDIT 7 -d | NaOH (granule) | Voda | PA800K | Pevnost v tahu za tepla, kPa | Pevnost v tahu za studená, kPa | Měknutí při 500 °C |
| 60.26 | 16.27 | 11.56 | 11.91 | 841 | 1214 | >10 minut | |
| 61.77 | 16.68 | 9.35 | 12.21 | 1027 | 1131 | > 10 minut | |
| 59.01 | 15.93 | 13.4 | 11.66 | - | 1000 | >10 minut | |
| Křemičitan sodný s poměrem 2.65 —c | BUDIT 7 -d | NaOH (granule) | Voda | PA800K | Pevnost v tahu za tepla, kPa | Pevnost v tahu za studená, kPa | Měknutí při 500 °C |
| 39.65 | 16.05 | 7.44 | 36.08 | 0.8 | - | 1110 | > 10 minut |
a. Tímto křemičitanem sodným je CRYSTAL 52, od firmy Crosfield Chemicals, Warrington, England
b. Tímto křemičitanem lithným je CRYSTAL L40, od firmy Crosfield Chemicals, Warrington, England
c. Tímto křemičitanem sodným je SB 41, od firmy Crosfield Chemicals,Warrington, England
d. Prášek
Údaje z tabulky 13 ukazují, že křemičitan sodný s poměrem 3,85 a křemičitan lithný mohou být s úspěchem použity. Nebyly nalezeny žádné výrazné rozdíly v účincích.
Vliv písku na kombinovaná pojivá
Některá slévárenská pojivá jsou velmi citlivá na typ písku, a mohou velmi špatně působit, pokud se použije nevhodný písek. Následující zkoušky byly provedeny s několika druhy písků, aby se určil vliv typu písku na pevnost v tahu. Údaje jsou znázorněny v tabulce 14.
Tabulka 14
Vliv agregovaného materiálu na pevnost v tahu za studená u forem s pojivý
| Typ písku | AFSGF č-b | Hmotnostní % pojivá, BOS | Pevnost v tahu za studená, kPa | |
| Průměr | Rozsah | |||
| CONGLETON (SiO2) | 59 | 4 | 1476 | 1276-1641 |
| CONGLETON (SÍO2) | 59 | 3 | 1110 | 1034 - 1262 |
| Zirkon | 116 | 3 | 2110 | 1758-2310 |
| Zirkon | 78 | 3 | 2103 | 1848-2275 |
| Chromit | 53 | 3 | 2069 | 1813-2172 |
| Olivín | 42 | 3 | 820 | 724 -1000 |
a. Postup zkoušky písku: pojivo bylo přidáno k písku a míšeno po dobu dvou minut v mísiči KENWOOD CHEF. Pomocí foukacího stroje byl obalený písek foukán do jademíku pro výrobu zkušebních vzorků, který měl teplotu 120 °C a byl vytvrzen proplachovacím teplým vzduchem (140 až 150 °C), pod tlakem 345 kPa, a rychlostí 5 litrů/sekundu po dobu 60 sekund. Byly měřeny pevnosti v tahu pomocí přístroje RISDALE Universal Sand Strength.
-22CZ 295537 B6
b. Americká slévárenská společnost, číslo jemnosti písku.
Údaje v tabulce 14 ukazují, že kombinovaná pojivá podle vynálezu mohla být použita s různými druhy písků, včetně oxidu křemičitého, zirkonu, chromitu a olivínu.
Proces vyhřívaného jademíku
Podobně jako experimenty prováděné pro proces s vyhřívaným jademíkem a za pomoci vzduchu, byly tyto zkoušky prováděny za účelem zjištění, nikoli definování rozsahu použití kombinovaných pojiv. Obecný postup zkoušky písku pro proces s vyhřívaným jademíkem je následovný: io Pojivá použitá v těchto zkouškách obsahovala 45,0 ± 0,5 % tuhých látek, pokud není určeno jinak. 300 g křemičitého písku WEDRON 530 bylo umístěno do Hobartovy mísící nádoby. V písku byly vytvořeny dvě jamky. Vhodná množství křemičitanu sodného a fosforečnanu sodného (viz tabulka 15) (3,5 celkového množství pojivá, BOS) bylo umístěno do těchto dvou samostatných jamek. Mísič se nastartoval a míšení pokračovalo po dobu dvou minut. Bylo dbáno na to, 15 aby se pojivové složky rovnoměrně promísily. Obalený písek se pak foukal pod tlakem vzduchu
586 kPa po dobu jedné sekundy do jaderníku na tři zkušební vzorky, který byl udržován na teplotě 218 °C, a to za pomocí foukacího přístroje Redford Cartridge Bench Core Blower (Redford Iron and Equipment Company, Detroit, MI).
Po 60 sekundách se jademík otevřel a zkušební vzorky byly vyňaty. Jeden zkušební vzorek byl použit pro určení okamžité pevnosti v tahu (za tepla). Zbývající dva zkušební vzorky byly použity pro zjištění hmotnosti a pevnosti v tahu za studená. Pevnost v tahu za studená byla měřena po 30 minutách chlazení. Byly uváděny průměrné hodnoty alespoň tří měření. Další zkušební vzorky byly připraveny pro zjišťování odolnosti vůči vlhkosti, zbytkové pevnosti v tahu a měk25 nutí vodou poté, co byly zkušební vzorky vystaveny působení teplot lití kovu (925 °C).
Pevnost v tahu za tepla
Tabulka 15 ukazuje pevnost v tahu za tepla s ohledem na složení kombinovaných pojiv.
Tabulka 15
Pevnost v tahu za tepla (v kPa) vytvrzeného agregátu s pojivý (Proces vyhřívaného jademíku)
| Poměr SiO2: Na2O | Délka řetězce fosforečnanu | Hmotnostní poměr křemičitan/fosforečnan | |||||
| 100:0 | 90:10 | 83,3:16,7 | 75:25 | 60:40 | 50:50 | ||
| 3,22-a | 21 | 372 | 448 | 379 | 317 | 145 | d |
| 2,58 | 32 | 303-c | 317 | 476 | 414 | 172 | d |
| 2,58 | 21 | 303-c | 434 | 600 | 490 | d | |
| 2,58 | 7 | 303-c | ND | 414 | 421 | 359 | d |
| 2,00 | 21 | 207 | 276 | 345 | 434 | d | |
| 1,60-b | 21 | d | 159 | 186 | 248 | 386 | d |
| 1,30-b | 21 | d | 283 | 407 | d | ||
| 1,00-b | 21 | d | 386 | d |
Poznámka: Značky z tabulek 15-18 jsou vysvětleny u tabulky 1.
Za experimentálních podmínek byly všechny pojivové systémy obsahující pouze křemičitan sodný s poměrem 3,22, 2,58 a 2,00 vytvrzovány tak, aby měly dostatečnou pevnost pro vytvoření kombinovaných pojivových systémů. Přidání fosforečnanu sodného mělo za následek vyšší pevnost v tahu za tepla u kombinovaných pojivových systémů.
Pevnosti v tahu za studená uvedené v tabulce 16 ukazují, že zkušební vzorky vyráběné s poměry SiO2/Na2O o velikosti 2,58 a 2,00 měly celkově největší pevnost v tahu za studená. Tyto výsledky odpovídají výsledkům uvedeným v tabulce 2. S křemičitany s jinými poměry byly dosahované
-23CZ 295537 B6 pevnosti v tahu za studená mírně nižší. Avšak formy vyrobené s kombinovanými pojivý s jinými poměiy jsou dostatečně pevné pro běžnou slévárenskou praxi.
Je nutno poznamenat, že pro křemičitany sodné s nižšími poměry nemohly být vyrobeny zkušební vzorky se samotným křemičitanem sodným. Přidání fosforečnanu umožnilo vyrobení zkušebních vzorků a údaje o pevnosti naznačují, že tato pojivá jsou použitelná pro slévárenské aplikace.
Tabulka 16
Pevnost v tahu za studená (v kPa) vytvrzeného agregátu s kombinovanými pojivý (Proces vyhřívaného jaderní ku)
| Poměr SiO2: Na2O | Délka řetězce fosforečnanu | Hmotnostní poměr křemičitan/fosforečnan | |||||
| 100:0 | 90:10 | 83,3:16,7 | 75:25 | 60:40 | 50:50 | ||
| 3,22-a | 21 | 2917 | 2717 | 938 | 938 | 414 | d |
| 2,58 | 32 | 2806c | 2455 | 2482 | 1531 | 627 | d |
| 2,58 | 21 | 2806c | 2737 | 3199 | 2579 | d | |
| 2,58 | 7 | 2806c | ND | 2620 | 2571 | 648 | d |
| 2,00 | 21 | 3434 | 3289 | 3254 | 2758 | d | |
| 1,60-b | 21 | d | 2041 | 2634 | 2855 | 1889 | d |
| 1,30 -b | 21 | d | 2275 | 2480 | d | ||
| 1,00-b | 21 | d | 807 | d |
Tabulka 17 uvádí zbytkovou pevnost v tahu u kombinovaných pojivových systémů poté, co byly vystaveny působení teploty 925 °C v muflové peci po dobu 15 minut.
Tabulka 17
Zbytková pevnost (v kPa) vyvrženého agregátu po tepelném ošetření (925 °C) (Proces vyhřívaného jademíku)
| Poměr SiO2: Na2O | Délka řetězce fosforečnanu | Hmotnostní poměr křemičitan/fosforečnan | |||||
| 100:0 | 90:10 | 83,3:16,7 | 75:25 | 60:40 | 50:50 | ||
| 3,22-a | 21 | 69 | 21 | 28 | 7 | ND | d |
| 2,58 | 32 | 269-c | ND | 41 | 0 | 0 | d |
| 2,58 | 21 | 269-c | 28 | 55 | 7 | d | |
| 2,58 | 7 | 269-c | ND | 28 | 0 | 0 | d |
| 2,00 | 21 | 993 | 62 | 83 | 28 | d | |
| 1,60-b | 21 | d | 83 | 76 | 69 | 0 | d |
| 1,30-b | 21 | d | 21 | 0 | d | ||
| 1,00-b | 21 | d | 0 | d |
Údaje v tabulce 17 výrazně naznačují, že pojivové systémy podle vynálezu mají mnohem lepší schopnost mechanického vytloukání, než pojivá se samotným křemičitanem. Tyto údaje odpovídají údajům v tabulce 6.
Tabulka 18 ukazuje schopnost měknutí a tedy regenerační schopnost pojivových systémů podle vynálezu pomocí vody. Tyto údaje odpovídají údajům uvedeným vtabulce 7.
-24CZ 295537 B6
Tabulka 18
Doba do změknutí tepelně ošetřeného vytvrzeného agregátu (v sekundách) působením vody (Proces vyhřívaného jaderníku)
| Poměr SiO2: Na2O | Délka řetězce fosforečnanu | F | motnostní poměr křemičitan/fosforečnan | ||||
| 100:0 | 90:10 | 83,3:16,7 | 75:25 | 60:40 | 50:50 | ||
| 3,22-a | 21 | >20 min | 15 | 3 | 3 | ND | d |
| 2,58 | 32 | >20 min-c | ND | 4 | 3 | 2 | d |
| 2,58 | 21 | >20 min-c | 10 | 8 | 5 | d | |
| 2,58 | 7 | >20 min-c | ND | ND | 12 | 6 | d |
| 2,00 | 21 | >20 min | 60 | 30 | 5 | d | |
| 1,60-b | 21 | d | 40 | 15 | 10 | 3 | d |
| 1,30-b | 21 | d | 20 | 3 | d | ||
| 1,00-b | 21 | d | 5 | d |
Tyto výsledky naznačují, že mnohá kombinovaná pojivá si ponechávají svoji rozpustnost a mohla být rozpuštěna vodou mnohem snadněji, než systémy obsahující pouze křemičitan sodný jako pojivo. Zkušební vzorky vyrobené s kombinovanými pojivý s velkým množstvím křemičitanu (více než 90 %) byly odolnější vůči měknutí působením vody. Jak již bylo vysvětleno, to je zřejmě důsledkem tvorby sklovitého křemičitanu během působení vysokých teplot. Rychlejší měknutí kombinovaných pojiv naznačuje snadnější odstraňování použitého pojivá na písku. To bude mít za následek opět lepší regenerace písku. Zlepšené vytloukání za vlhka a lepší regenerace písku jsou dalšími výhodami kombinovaných pojiv. Tyto výsledky odpovídají výsledkům uvedeným v tabulce 7.
Byl zkoumán vliv různých relativních množství pojivá na kompozicích s kombinovanými pojivý, které měly 75 hmotnostních % křemičitanu sodného s poměrem 2,58 a 25 hmotnostních % fosforečnanu sodného VITRAFOS (roztok 45 hmotnostních %). Výsledky jsou uvedeny v tabulce 19.
Tabulka 19
Vliv různých relativních množství pojivá (Proces vyhřívaného jaderníku)
| Hmotnostní % pojivá, BOS | |||
| 1,5 | 2,5 | 3,5 | |
| Pevnost v tahu za tepla kPa | 179 | 372 | 490 |
| Pevnost v tahu za studená kPa | 1289 | 1938 | 2579 |
| Vrypován tvrdost | 25 | 47 | 66 |
| Hmotnost vzorku, g | 100,5 | 100,5 | 101,5 |
| Zbytková pevnost, kPa 90 % RH, 24 hodin | 186 | 1234 | 1096 |
| Zbytková pevnost, kPa ošetření 925 °C | 0 | 0 | 7 |
| Doba měknutí, sekundy | 3 | 3 | 5 |
Dle očekávání výsledky ukazují, že vyšší relativní množství pojivá zvyšují pevnost v tahu a vrypovou tvrdost. Avšak ve studovaném rozsahu % množství přidávaného pojivá měla kombinovaná pojivá, poté, co na ně působila teplota 925 °C, velmi nízkou zbytkovou pevnost v tahu, a velmi rychle měkla působením vody.
Podmínky vytvrzování byly rovněž studovány. Opět byly hodnoceny kompozice kombinovaných pojiv, se 75 hmotnostními % křemičitanu sodného s poměrem 2,58 a s 25 hmotnostními % fosforečnanu sodného VITRAFOS (roztok 45 hmotnostních %), různé teploty jaderníku a doby výdrže pro vytvrzování. Pevnosti v tahu (za tepla a za studená), vrypová tvrdost, a zbytková pevnost po skladování v prostředí s vysokou vlhkostí byly sledovány a jsou uvedeny v tabulce 20.
-25CZ 295537 B6
Tabulka 20
Vliv podmínek vytvrzování
| Teplota jaderníku, °C | 177 | |||
| Doba výdrže, sekundy | 30 | 45 | 60 | 120 |
| Pevnost v tahu za tepla, kPa | ND | 241 | 290 | 683 |
| Pevnost v tahu za studená, kPa | ND | 2489 | 2682 | 2586 |
| Vrypová pevnost | ND | 72 | 69 | 70 |
| Zbytková pevnost | ND | 97 | 269 | 2227 |
| Teplota jaderníku, °C | 218 | |||
| Doba výdrže, sekundy | 30 | 45 | 60 | 120 |
| Pevnost v tahu za tepla, kPa | 172 | 317 | 558 | 1207 |
| Pevnost v tahu za studená, kPa | 2303 | 2599 | 2744 | 2227 |
| Vrypová pevnost | 69 | 64 | 68 | 68 |
| Zbytková pevnost | 69 | 1014 | 993 | 1882 |
| Teplota jaderníku, °C | 260 | |||
| Doba výdrže, sekundy | 30 | 45 | 60 | 120 |
| Pevnost v tahu za tepla, kPa | 290 | 427 | 648 | 1103 |
| Pevnost v tahu za studená, kPa | 2503 | 2117 | 1751 | 1834 |
| Vrypová pevnost | 68 | 62 | 58 | 59 |
| Zbytková pevnost | 255 | 1041 | 1607 | 1662 |
Údaje v tabulce 20 ukazují, že se pevnost v tahu za tepla obecně zvyšovala se zvyšující se teplo5 tou jaderníku a dobou výdrže. Pro teploty jaderníku 117 °C a 218 °C neměla delší doba výdrže výrazný vliv na pevnost v tahu za studená.
Zajímavým výsledkem pozorování je zbytková pevnost po působení vysoké vlhkosti. Vytvrzování při vyšší teplotě jaderníku a s delší výdrží způsobovalo, že zkušební vzorky byly méně citlivé ío na vlhkost.
Jak bylo uvedeno v postupu výše, není u vyhřívaných jaderníku používáno odvzdušňování. Protože kombinovaný pojivový systém vytváří velké množství vodních par během vytvrzování, bylo do této řady experimentů začleněno působení vzduchu (za účelem účinnějšího odstraňování vod15 nich par) během vytvrzování, aby se zjistily případné kladné účinky na vytvrzování. Údaje jsou uvedeny v tabulce 21.
Tabulka 21
Vliv působení vzduchem na vytvrzovaný agregát s pojivý (proces s vyhřívaným zásobníkem) -1,2
| Výdrž, sekundy | 35 | 35 | 47 | 47 | 47 | 60 | 60 |
| Doba do působení sekundy | 20 | 32 | 20 | 32 | |||
| Doba působení sekundy | 0 | 6 | 0 | 6 | 18 | 0 | 18 |
| Pevnost v tahu za tepla, kPa | 290 | 352 | 441 | 421 | 434 | 483 | 469 |
| Pevnost v tahu za tepla, kPa | 2855 | 3192 | 2062 | 2468 | 2613 | 2193 | 2393 |
| Vrypová tvrdost | 70 | 68 | 67 | 65 | 63 | 70 | 65 |
1. Pojivo zahrnuje 75 hmotnostních % křemičitanu sodného s poměrem 2,58, a 25 hmotnostních % VITRAFOSu (roztok 45 hmotnostních %). Celkové množství pojivá bylo 3,5 % BOS, křemenný písek WEDRON 530, získaný od firmy WEDRON Silica Co, Wedron, Illinois.
2. Vzduch o pokojové teplotě byl zaváděn do jaderníku pod tlakem 207 kPa.
-26CZ 295537 B6
S krátkým trváním působení vzduchem o pokojové teplotě byla pozorováno zlepšení pevnosti v tahu za studená. Avšak pevnost v tahu za tepla a vrypová tvrdost byly ovlivněny jen málo.
Alternativou k působení vzduchem je vytváření vakua ve formovacím prvku za účelem přispění 5 k dehydrataci formovacího prvku.
Byl studován účinek začlenění boratových iontů do kombinovaných pojiv. Kalium-tetraborattetrahydrát byl rozpuštěn ve vodě, aby se získal roztok 10 % hmotnostních. Rozpustnost kaliumtetraboratu ve vodě je omezená. Tento roztok se přidal do písku, když byly přidány pojivové ío složky. Byla hodnocena výsledná písková směs. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 22.
Tabulka 22
Vliv kalium-tetraboratu na vytvrzený agregát s pojivém (proces s vyhřívaným jademíkem)
| Křemičitan sodný s poměrem 2,58, hmotnostní % tuhých látek BOS | 1,181 | 1,181 |
| VITRAFOS, hmotnostní % tuhých látek BOS | 0,394 | 0,394 |
| 1 - Kalium-tetraborat-tetrahydrát, hmotnostní % tuhých látek, založeno na množství tuhých pryskyřic | 0 | 3,33 |
| Pevnost v tahu za tepla, kPa | 448 | 552 |
| Pevnost v tahu za studená, kPa | 2206 | 1427 |
| Vrypová tvrdost | 63 | 61 |
| Hmotnost zkušebního vzorku, g | 101,4 | 102,6 |
| Zbytková pevnost, kPa, 90 % RH, 24 hodin | 241 | 338 |
| Zbytková pevnost, kPa, ošetření při 925 °C | 0 | 7 |
| Doba měknutí, sekundy | 5 | 5 |
1. Při použití kalium-tetraborat-tetrahydrátu se připravil roztok 10% hmotnostních. Tento roztok se přidal do pískové směsi, když se přidaly pojivové složky. Vytvrzování se provádělo v ohřevem povlečeného písku v modelu o teplotě 218 °C po dobu 60 sekund.
Údaje v tabulce 22 ukazují, že přidání kalium tetraboratu způsobilo pokles pevnosti v tahu za 20 studená. Avšak výrazněji se prokázalo, že systém obsahující kalium- tetraborat byl odolnější vůči vlhkosti. Je rovněž nutno poznamenat, že možnost mechanického vytloukání (za sucha a za mokra) nebyla přidáním tetraboratu ovlivněna.
Ze všech výše uvedených údajů je zřejmé, že podle vynálezu bylo vytvořeno pojivo a rovněž byl 25 vytvořen způsob zlepšení charakteristik anorganické formy pro použití ve slévárenství, v oblasti produktů výroby formovacích prvků, odlévání a formování, například vstřikovacího formování, odlévání polymerů, odlévání betonu a podobně. Formy podle vynálezu jsou nejlepší, když je jejich povrch opatřen podkosem, nebo jiným tvarovým prvkem, který zabraňuje stahování produktu a formy. Zlepšená bortivost forem a jader podle vynálezu usnadňuje toto použití, 30 kdykoli je problémem stahování produktu.
Ačkoli byl vynález popsán na konkrétních provedeních a s ohledem na zde uvedené tabulky, je jasné, že odborníkovi z dané oblasti budou ve světle výše uvedeného popisu zřejmé mnohé možnosti alternativ, modifikací a variant. Například způsob podle vynálezu vyžaduje dehydrataci 35 zaformovaného agregátu pro vytvrzení formovacího prvku. Popis dehydratace zahrnoval ohřev a působení teplého vzduchu. Rovněž by mohlo být využito dehydratace vakuem. Avšak je nutno poznamenat, že pro tento popis je vzduch považován za inertní plyn a může být nahrazen jakýmkoli jiným inertním plynem, například dusíkem, argonem a podobně, nebo směsmi inertních plynů. Teplota vzduchu nebo inertního plynu je taková, aby se uskutečnila dehydratace a vhod40 ných výsledků bylo dosaženo při teplotě 90 °C a výše. Inertní plyn může být použit pouze pro ovlivnění dehydratace, nebo může být použit v kombinací s provedením vyhřívaného jaderníku.
-27CZ 295537 B6
Ve stejných situacích může být použit vzduch nebo jiný inertní plyn o pokojové teplotě, místo teplého vzduchu nebo inertního plynu. Tak může být rovněž použito vakuum samotné nebo v kombinaci s dalšími provedeními pro usnadnění dehydratace. Proto má vynález zahrnovat všechny tyto alternativy, modifikace a variace, které spadají do rozsahu přiložených nároků.
Claims (43)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Pojivová kompozice pro použití při výrobě slévárenských směsí pro licí formy, jádrové formy a jiné slévárenské formy, zahrnující roztok ve vodě rozpustného křemičitanu a ve vodě rozpustného amorfního anorganického fosforečnanového skla ve vodném médiu, kde obsah vody15 je 30 % hmotn. až 80 % hmotn. pojivové kompozice a hmotnostní poměr křemičitanu ku fosforečnanu v pevném stavuje 39 : 1 až 1 : 19, kde křemičitan má molámí poměr SiO2 kM2O od 0,6 do 2,0, přičemž M je vybrán ze skupiny sestávající ze sodíku, draslíku, lithia a amonia.
- 2. Pojivová kompozice podle nároku 1, vyznačující se tím, že fosforečnan je 20 vybrán ze skupiny, kterou tvoří fosforečnany alkalických kovů a fosforečnany amonné.
- 3. Pojivová kompozice podle nároku 1, vyznačující se tím, že křemičitan zahrnuje křemičitan sodný a fosforečnan je vybrán ze skupiny, kterou tvoří polyfosforečnan sodný a polyfosforečnan draselný.
- 4. Pojivová kompozice podle nároku 3, vyznačující se tím, že polyfosforečnan má iontovou část vzorce ((PO3)nO), přičemž n značí průměrnou délku řetězce, která je v rozmezí 3 až 32 včetně.30
- 5. Pojivová kompozice podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje povrchově aktivní látku.
- 6. Pojivová kompozice podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje ve vodě rozpustnou povrchově aktivní látku, vybranou ze skupiny, kterou tvoří organické sulfáty,35 organické sulfonáty, organické estery kyseliny fosforečné a jejich směsi.
- 7. Tepelně vytvrditelná pojivová kompozice pro použití při výrobě slévárenských směsí pro licí formy, jádrové formy a jiné slévárenské formy, zahrnující ve vodě rozpustný křemičitan a ve vodě rozpustné amorfní anorganické fosforečnanové sklo ve vodném médiu, přičemž obsah vody40 v kompozici je takový, že tato kompozice je tepelně vytvrditelná, přičemž molámí poměr SiO2 k M2O v křemičitanu je od 0,6 do 2,0, přičemž M je vybrán ze skupiny sestávající ze sodíku, draslíku, lithia a amonia.
- 8. Tepelně vytvrditelná pojivová kompozice podle nároku 7, v y z n a č uj í c í se tím, že 45 obsah vody je v rozmezí 30 až 80 % hmotnostních pojivové kompozice.
- 9. Tepelně vytvrditelná pojivová kompozice podle nároku 7, vy z n a č uj í c í se tím, že hmotnostní poměr křemičitanu ku fosforečnanu je v rozmezí 39 : 1 až 1 : 19, odvozeno z množství tuhých látek.
- 10. Tepelně vytvrditelná pojivová kompozice podle nároku 9, vyznačující se tím, že poměr křemičitanu ku fosforečnanu je v rozmezí 39 : 1 až 31 : 1, odvozeno z množství tuhých látek.-28CZ 295537 B6
- 11. Tepelně vytvrditelná pojivová kompozice podle nároku 9, vyznačující se tím, že poměr křemičitanu ku fosforečnanu je v rozmezí 1 : 2 až 1 : 19, odvozeno z množství tuhých látek.
- 12. Pojivová kompozice pro použití při výrobě slévárenských směsí pro licí formy, jádrové formy a jiné slévárenské formy, vyznačující se tím, že zahrnuje ve vodě rozpustnou suchou křemičitanovou složku, suchou sypkou složku a ve vodě rozpustnou suchou fosforečnanovou složku, přičemž molámí poměr SiO2 k M2O je 0,6 až 2,0, kde M je zvoleno ze skupiny sestávající ze sodíku, draslíku, lithia a amonia.
- 13. Způsob výroby pojivové kompozice z nároku 1 pro použití při výrobě slévárenských směsí pro licí formy, jádrové formy a jiné slévárenské formy, který zahrnuje: smísení křemičitanu a fosforečnanu v přítomnosti vody, přičemž míšení je uskutečňováno za pokojové teploty a v nepřítomnosti agregovaného materiálu.
- 14. Způsob podle nároku 13, u něhož se nejdříve smísením křemičitanu a fosforečnanu v přítomnosti vody vytvoří zgelovatělá pojivová kompozice pro použití při výrobě slévárenských směsí pro licí formy, jádrové formy a jiné slévárenské formy, načež se zgelovatělá kompozice ztekutí mícháním.
- 15. Způsob podle nároku 13, u něhož se po smísení křemičitanu a fosforečnanu v přítomnosti vody přidá do směsi voda.
- 16. Způsob podle nároku 13, u něhož se po smísení křemičitanu a fosforečnanu v přítomnosti vody zvýší pH směsi.
- 17. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, že pH se zvýší přidáním alespoň jedné sloučeniny, vybrané ze skupiny, kterou tvoří hydroxid alkalického kovu a hydroxid amonný.
- 18. Způsob výroby formovacího prvku za použití pojivové kompozice podle nároku 1 pro výrobu slévárenských směsí pro licí formy, jádrové formy a jiné slévárenské formy, u něhož se nejdříve namíchá vodný pojivový systém, obsahující směs alespoň jednoho křemičitanu a alespoň jednoho fosforečnanu, kde hmotnostní poměr křemičitanu ku fosforečnanu v pevném stavu je 39 : 1 až 1 : 19 a molární poměr SiO2 k M2O v křemičitanu je od 0,6 do 2,0, přičemž M je vybrán ze skupiny sestávající ze sodíku, draslíku, lithia a amonia, pak se pojivo smísí se sypkými materiály do pojivového systému, v němž je obsah vody v rozmezí od 30 % hmotn. až do 80 % hmotn., načež se směs formuje a pak dehydratuje.
- 19. Způsob podle nároku 18, vyznačující se tím, že dehydratací se směs dehydratuje na obsah vody menší než 1 % hmotnostní vzhledem k hmotnosti sypkých materiálů.
- 20. Způsob podle nároku 18, vyznačující se tím, že uvedené zajištění alespoň jednoho fosforečnanu zahrnuje vytvoření fosforečnanu in šitu.
- 21. Způsob podle nároku20, vyznačující se tím, že vytvoření in šitu zahrnuje spojení kyseliny fosforečné se zásadou.
- 22. Způsob podle nároku21, vyznačující se tím, že vytvoření in šitu zahrnuje spojení prekurzoru fosforečnanu se sloučeninou vybranou ze skupiny, kterou tvoří kyselina a zásada, pro vytvoření fosforečnanu in šitu.
- 23. Způsob podle nároku 18, vyznačující se tím, že dehydratace zahrnuje ohřev formovacího prvku.-29CZ 295537 B6
- 24. Způsob podle nároku 18, vyznačující se tím, že dehydratace zahrnuje formování ve vyhřívaném jaderníku.
- 25. Způsob podle nároku 18, vyznačující se tím, že dehydratace zahrnuje foukání inertního plynu skrz uvedený formovací prvek.
- 26. Způsob podle nároku24, vyznačující se tím, že dehydratace zahrnuje foukání inertního plynu skrz uvedený formovací prvek.
- 27. Způsob podle nároku 18, vyznačující se tím, že dehydratace zahrnuje působení podtlakem ve formovacím prvku.
- 28. Způsob podle nároku 24, vyznačující se tím, že dehydratace zahrnuje působení podtlakem ve formovacím prvku.
- 29. Způsob výroby formovacích prvků ze sypkého materiálu, u něhož se nejprve do sypkého materiálu přidá pojivo podle nároku 7 obsahující křemičitanovou složku a fosforečnanovou složku, přičemž hmotnostní poměr křemičitanu ku fosforečnanu v pevném stavuje 39 : 1 až 1 : 19 a molární poměr SiO2 kM2O v křemičitanu je od 0,6 do 2,0, přičemž M je vybrán ze skupiny sestávající ze sodíku, draslíku, lithia a amonia, načež se pojivo a sypký materiál smísí pro vytvoření směsi, tato směs se plní do vyhřátých forem a vytvrdí.
- 30. Způsob podle nároku 29, vyznačující se tím, že vytvrzení zahrnuje dehydrataci směsi.
- 31. Způsob podle nároku30, vyznačující se tím, že dehydratace zahrnuje foukání inertního plynu skrz směs.
- 32. Způsob podle nároku 31, vyznačující se tím, že inertní plyn je ohřátý na teplotu alespoň 90 °C.
- 33. Způsob podle nároku 30, vyznačující se tím, že dehydratace zahrnuje působení vakuem ve směsi.
- 34. Způsob podle nároku 29, vyznačující se tím, že ohřátý model je udržován na teplotě alespoň 90 °C.
- 35. Způsob podle nároku 29, vyznačující se tím, že křemičitan a fosforečnan jsou přidávány k sypkému materiálu simultánně.
- 36. Vodou bortivá forma, zahrnující zaformovanou hmotu z částic, přičemž jednotlivé Částice jsou navzájem spojeny ve vodě rozpustným pojivém podle nároku 1, vyznačující se tím, že ve vodě rozpustné pojivo je dehydratované na obsah vody méně než 1 % hmotn. z hmotnosti formy.
- 37. Forma podle nároku 36, vyznačující se tím, že je až do teploty 1200 °C vodou bortitelná.
- 38. Forma podle nároku 36, vyznačující se tím, že je v rozmezí teplot 700 až 1200 °C vodou bortitelná.
- 39. Forma podle nároku 36, vyznačující se tím, že částice jsou z alespoň jednoho materiálu vybraného ze skupiny, kterou tvoří: oxid křemičitý, oxid hlinitý, karbid křemíku, magnézií, dolomit, křemičitan hlinitý, mulit, uhlík, forsterit, chrommagnezit, zirkon, jíl, chromit, šamot a olivín.-30CZ 295537 B6
- 40. Vodou borti vá forma podle nároku 36, vyznačující se tím, že tato forma je tepelně vytvrzená forma.
- 41. Forma podle nároku 40, vyznačující se tím, že částice jsou z alespoň jednoho materiálu vybraného ze skupiny, kterou tvoří: oxid křemičitý, oxid hlinitý, karbid křemíku, magnezit, dolomit, křemičitan hlinitý, mulit, uhlík, forsterit, chrommagnezit, zirkon, jíl, chromit, šamot a olivín.
- 42. Způsob podle nároku 18, vyznačující se tím, že vodný pojivový systém je vytvořen přidáním roztoku křemičitanu sodného do vodné směsi uvedeného sypkého materiálu a uvedeného fosforečnanu.
- 43. Způsob zvýšení rychlosti vytvrzování anorganického ve vodě rozpustného křemičitanového pojivá neobsahujícího rozpustný fosforečnan přidáním rozpustného fosforečnanu k ve vodě rozpustnému křemičitanovému pojivu v molámím poměru SiO2 k přidanému rozpustnému fosforečnanu od 0,6 do 2,0.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/609,111 US6139619A (en) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | Binders for cores and molds |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ275996A3 CZ275996A3 (en) | 1997-09-17 |
| CZ295537B6 true CZ295537B6 (cs) | 2005-08-17 |
Family
ID=24439383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19962759A CZ295537B6 (cs) | 1996-02-29 | 1996-09-20 | Pojiva pro jádra a formy |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6139619A (cs) |
| EP (1) | EP0796681A3 (cs) |
| JP (1) | JP4298806B2 (cs) |
| KR (1) | KR100271695B1 (cs) |
| CN (1) | CN1106237C (cs) |
| AU (1) | AU723938B2 (cs) |
| BR (1) | BR9603954A (cs) |
| CA (1) | CA2187706C (cs) |
| CZ (1) | CZ295537B6 (cs) |
| MX (1) | MX9603351A (cs) |
| NO (1) | NO324721B1 (cs) |
| PL (1) | PL317060A1 (cs) |
| TR (1) | TR199700103A2 (cs) |
| TW (1) | TW340074B (cs) |
| ZA (1) | ZA967600B (cs) |
Families Citing this family (81)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6416572B1 (en) * | 1999-12-02 | 2002-07-09 | Foseco International Limited | Binder compositions for bonding particulate material |
| US6743275B1 (en) * | 2000-05-22 | 2004-06-01 | Alternative Casting Technologies, Llc | Method of making and using ferrous metal particle briquettes |
| JP4438973B2 (ja) * | 2000-05-23 | 2010-03-24 | アムコア テクノロジー，インコーポレイテッド | シート状樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置の製造方法 |
| WO2002016659A1 (en) * | 2000-08-23 | 2002-02-28 | Solvent Systems International | Ferrous metal particle briquettes and method of making and using them |
| US20080063875A1 (en) * | 2000-09-20 | 2008-03-13 | Robinson John W | High heat distortion resistant inorganic laminate |
| US7732358B2 (en) * | 2000-09-20 | 2010-06-08 | Goodrich Corporation | Inorganic matrix compositions and composites incorporating the matrix composition |
| US20050031843A1 (en) * | 2000-09-20 | 2005-02-10 | Robinson John W. | Multi-layer fire barrier systems |
| US6966945B1 (en) * | 2000-09-20 | 2005-11-22 | Goodrich Corporation | Inorganic matrix compositions, composites and process of making the same |
| US7094285B2 (en) * | 2000-09-20 | 2006-08-22 | Goodrich Corporation | Inorganic matrix compositions, composites incorporating the matrix, and process of making the same |
| US6969422B2 (en) * | 2000-09-20 | 2005-11-29 | Goodrich Corporation | Inorganic matrix composition and composites incorporating the matrix composition |
| ES2241880T3 (es) | 2001-10-08 | 2005-11-01 | Xexos Limited | Aglutinante de fosfato y su preparacion. |
| US7517402B2 (en) * | 2001-10-08 | 2009-04-14 | Xexos Ltd. | Composition comprising a phosphate binder and its preparation |
| US7216691B2 (en) * | 2002-07-09 | 2007-05-15 | Alotech Ltd. Llc | Mold-removal casting method and apparatus |
| ATE547194T1 (de) | 2002-07-11 | 2012-03-15 | Cons Eng Co Inc | Verfahren zur entfernung der sanformen von gussstücken |
| KR100491118B1 (ko) * | 2002-08-29 | 2005-05-23 | 여수대학교산학협력단 | 고분자복합체의 강도보강용 유기화한 층상 실리케이트 및 그 제조방법 |
| AU2003270542A1 (en) * | 2002-09-11 | 2004-04-30 | Alotech Ltd. Llc. | Chemically bonded aggregate mold |
| AU2003272624A1 (en) * | 2002-09-20 | 2004-04-08 | Alotech Ltd. Llc | Lost pattern mold removal casting method and apparatus |
| US7121318B2 (en) * | 2002-09-20 | 2006-10-17 | Alotech Ltd. Llc | Lost pattern mold removal casting method and apparatus |
| US20070250139A1 (en) * | 2004-05-07 | 2007-10-25 | John Kanzius | Enhanced systems and methods for RF-induced hyperthermia II |
| DE102005002202A1 (de) * | 2004-08-02 | 2006-02-23 | Hydro Aluminium Deutschland Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines Gießformteils |
| DE102004042535B4 (de) * | 2004-09-02 | 2019-05-29 | Ask Chemicals Gmbh | Formstoffmischung zur Herstellung von Gießformen für die Metallverarbeitung, Verfahren und Verwendung |
| DK2574640T3 (da) | 2005-07-26 | 2023-04-24 | Knauf Insulation Gmbh | Bindemidler og dermed fremstillede materialer |
| DE502005004015D1 (de) * | 2005-08-13 | 2008-06-19 | Fischer Georg Automobilguss | Verfahren zur Herstellung von Giesskernnen oder Formen |
| DE102005042475A1 (de) * | 2005-09-07 | 2007-03-08 | Ks Aluminium-Technologie Ag | Formtrennschicht für das Gießen von Nichteisenmetallen |
| DE102006002227A1 (de) * | 2006-01-16 | 2007-07-19 | Bernd Kuhs | Verfahren zur Herstellung von offenporigen Bauteilen aus Metall, Kunststoff oder Keramik |
| WO2008003147A2 (en) * | 2006-07-05 | 2008-01-10 | Xexos Limited | Composition comprising a phosphate binder and its preparation |
| US20080060778A1 (en) * | 2006-09-08 | 2008-03-13 | Abraham Velasco-Tellez | Binder composition and method of forming foundry sand cores and molds |
| DE102006049379A1 (de) * | 2006-10-19 | 2008-04-24 | Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH | Phosphorhaltige Formstoffmischung zur Herstellung von Giessformen für die Metallverarbeitung |
| EP2104580B2 (de) * | 2006-10-19 | 2022-02-23 | ASK Chemicals GmbH | Kohlenhydrathaltige formstoffmischung mit ein anteil eines teilchenförmigen metalloxids zum auf wasserglas basierendem bindemittel zugesetz |
| US8501838B2 (en) | 2007-01-25 | 2013-08-06 | Knauf Insulation Sprl | Composite wood board |
| EP2450493A3 (en) | 2007-01-25 | 2015-07-29 | Knauf Insulation SPRL | Mineral fibre board |
| DK2108006T3 (da) | 2007-01-25 | 2020-12-21 | Knauf Insulation Gmbh | Bindemidler og materialer lavet dermed |
| WO2008127936A2 (en) | 2007-04-13 | 2008-10-23 | Knauf Insulation Gmbh | Composite maillard-resole binders |
| US9314941B2 (en) | 2007-07-13 | 2016-04-19 | Advanced Ceramics Manufacturing, Llc | Aggregate-based mandrels for composite part production and composite part production methods |
| EP2190933B1 (en) * | 2007-07-13 | 2019-09-18 | Advanced Ceramics Manufacturing, LLC | Aggregate-based mandrels for composite part production and composite part production methods |
| GB0715100D0 (en) | 2007-08-03 | 2007-09-12 | Knauf Insulation Ltd | Binders |
| DE102007045649B4 (de) | 2007-09-25 | 2015-11-19 | H2K Minerals Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Form und/oder eines Kernes unter Verwendung von zerkleinerten natürlichen partikulären amorphen Kieselsäurematerialien im Gießereibereich und Binderzusammensetzung |
| DE102007051850A1 (de) * | 2007-10-30 | 2009-05-07 | Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH | Formstoffmischung mit verbesserter Fliessfähigkeit |
| EP2163328A1 (de) | 2008-09-05 | 2010-03-17 | Minelco GmbH | Mit Wasserglas beschichteter und/oder vermischter Kern- oder Formsand mit einem Wassergehalt im Bereich von >= etwa 0,25 Gew.-% bis etwa 0,9 Gew.-% |
| DE102010023644A1 (de) * | 2009-07-01 | 2011-01-05 | Ksm Castings Gmbh | Verfahren zum Gießen eines Materials, Verwendung des Verfahrens, Gießform zur Durchführung des Verfahrens und nach dem Verfahren bzw. in der Gießform hergestellte Gegenstände sowie Kern zum Einlegen in eine solche Gießform |
| US8900495B2 (en) | 2009-08-07 | 2014-12-02 | Knauf Insulation | Molasses binder |
| CN102040914A (zh) * | 2009-10-19 | 2011-05-04 | 天津市硅酸盐研究所 | 防火门用环保型gys无机胶粘剂 |
| ES2882129T3 (es) | 2010-05-07 | 2021-12-01 | Knauf Insulation | Aglutinantes de poliamina e hidrato de carbono y materiales fabricados con los mismos |
| WO2011138459A1 (en) | 2010-05-07 | 2011-11-10 | Knauf Insulation | Carbohydrate binders and materials made therewith |
| EP2576882B1 (en) | 2010-06-07 | 2015-02-25 | Knauf Insulation | Fiber products having temperature control additives |
| US20140186635A1 (en) | 2011-05-07 | 2014-07-03 | Knauf Insulation | Liquid high solids binder composition |
| JP5734818B2 (ja) * | 2011-11-28 | 2015-06-17 | トヨタ自動車株式会社 | 砂型造型方法及び砂型 |
| GB201206193D0 (en) | 2012-04-05 | 2012-05-23 | Knauf Insulation Ltd | Binders and associated products |
| GB201214734D0 (en) | 2012-08-17 | 2012-10-03 | Knauf Insulation Ltd | Wood board and process for its production |
| DE102012020510B4 (de) | 2012-10-19 | 2019-02-14 | Ask Chemicals Gmbh | Formstoffmischungen auf der Basis anorganischer Bindemittel und Verfahren zur Herstellung von Formen und Kerne für den Metallguss |
| DE102012020511A1 (de) | 2012-10-19 | 2014-04-24 | Ask Chemicals Gmbh | Formstoffmischungen auf der Basis anorganischer Bindemittel und Verfahren zur Herstellung von Formen und Kerne für den Metallguss |
| DE102012020509A1 (de) | 2012-10-19 | 2014-06-12 | Ask Chemicals Gmbh | Formstoffmischungen auf der Basis anorganischer Bindemittel und Verfahren zur Herstellung von Formen und Kerne für den Metallguss |
| WO2014086777A2 (en) | 2012-12-05 | 2014-06-12 | Knauf Insulation | Binder |
| CN103111581B (zh) * | 2013-02-27 | 2015-07-22 | 湖北工业大学 | 无机粘结剂制备方法及其应用 |
| CN103406488B (zh) * | 2013-08-29 | 2015-09-16 | 南通华东油压科技有限公司 | 石墨粉泥芯粘合剂 |
| MX2016010192A (es) | 2014-02-07 | 2017-01-09 | Knauf Insulation Inc | Articulos no curados con estabilidad en almacen mejorada. |
| GB201408909D0 (en) | 2014-05-20 | 2014-07-02 | Knauf Insulation Ltd | Binders |
| WO2015194550A1 (ja) * | 2014-06-20 | 2015-12-23 | 旭有機材工業株式会社 | 鋳型の製造方法及び鋳型 |
| DE102014118577A1 (de) * | 2014-12-12 | 2016-06-16 | Ask Chemicals Gmbh | Verfahren zum schichtweisen Aufbau von Formen und Kernen mit einem wasserglashaltigen Bindemittel und ein wasserglashaltiges Bindemittel |
| KR101614401B1 (ko) * | 2015-03-10 | 2016-04-21 | (주)피알테크 | 주물사용 무기 바인더 조성물 |
| CN105038340A (zh) * | 2015-08-31 | 2015-11-11 | 温州泓呈祥科技有限公司 | 一种天花板表面抗油耐腐蚀复合涂层 |
| GB201517867D0 (en) | 2015-10-09 | 2015-11-25 | Knauf Insulation Ltd | Wood particle boards |
| CN105964928A (zh) * | 2016-02-18 | 2016-09-28 | 蚌埠市鸿安精密机械有限公司 | 一种钛酸钾晶须增强水溶性型芯及其制备方法 |
| GB201610063D0 (en) | 2016-06-09 | 2016-07-27 | Knauf Insulation Ltd | Binders |
| CZ2016459A3 (cs) * | 2016-07-29 | 2018-01-03 | Sand Team, Spol. S R.O. | Způsob přípravy slévárenského geopolymerního pojivá a zařízení k provádění tohoto způsobu |
| CN106862480B (zh) * | 2017-01-23 | 2019-03-12 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种高模数无机粘结剂 |
| GB201701569D0 (en) | 2017-01-31 | 2017-03-15 | Knauf Insulation Ltd | Improved binder compositions and uses thereof |
| WO2019014050A1 (en) * | 2017-07-14 | 2019-01-17 | 3M Innovative Properties Company | ABRASIVE ARTICLE COMPRISING A SOLUBILIZATION MATERIAL IN ANIONIC WATER AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME |
| CN109822040B (zh) * | 2017-11-23 | 2020-10-16 | 宁夏共享化工有限公司 | 一种双组份水硬化温芯盒粘结剂 |
| WO2019154768A1 (de) * | 2018-02-09 | 2019-08-15 | Aquis Wasser-Luft-Systeme Gmbh, Lindau, Zweigniederlassung Rebstein | Wasser-härtestabilisierung mit anionenaustauscher |
| GB201804907D0 (en) | 2018-03-27 | 2018-05-09 | Knauf Insulation Ltd | Composite products |
| GB201804908D0 (en) | 2018-03-27 | 2018-05-09 | Knauf Insulation Ltd | Binder compositions and uses thereof |
| RU2716677C1 (ru) * | 2018-12-03 | 2020-03-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медицины ФГБОУ ВО СПбГАВМ | Способ изготовления анатомических копий костей методом отливки в силиконовой форме |
| CN110000330B (zh) * | 2019-03-28 | 2021-06-11 | 宁夏共享化工有限公司 | 一种铸造用无机粘结剂 |
| CN111377744A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-07-07 | 共享智能铸造产业创新中心有限公司 | 3d打印陶瓷材料用硫酸盐基复合粘结剂 |
| US11724306B1 (en) | 2020-06-26 | 2023-08-15 | Triad National Security, Llc | Coating composition embodiments for use in investment casting methods |
| CN113547068B (zh) * | 2021-08-06 | 2023-10-20 | 重庆长江造型材料（集团）股份有限公司 | 一种铸造型砂用粘结剂及其应用 |
| CN114230211B (zh) * | 2021-12-28 | 2023-03-28 | 沈阳铸造研究所有限公司 | 一种3d打印用无机粘结剂及其制备方法 |
| CN114406181B (zh) * | 2022-01-21 | 2023-10-20 | 金耐源(河南)工业科技有限公司 | 一种温芯盒粘结剂及制备方法 |
| CN114472796A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-05-13 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种具有溃散性的改性无机粘结剂砂及制取方法 |
| CN114985673B (zh) * | 2022-05-26 | 2023-09-01 | 华中科技大学 | 适用于砂型铸造铝锂合金的硅酸锂作为粘结剂的铸造涂料 |
Family Cites Families (41)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE246488C (cs) * | ||||
| US2541674A (en) * | 1947-01-24 | 1951-02-13 | Wingfoot Corp | Bag structure, and particularly the closure therefor |
| LU35432A1 (cs) * | 1956-09-05 | |||
| US2964415A (en) * | 1958-03-12 | 1960-12-13 | Monsanto Chemicals | Aqueous film forming compositions |
| DE2029701A1 (en) * | 1970-06-16 | 1971-12-23 | Woellner-Werke, 6700 Ludwigshafen | Self setting water glass - coating material and cement with phosphate glass as hardener |
| GB1283301A (en) * | 1970-07-03 | 1972-07-26 | Abram Moiseevich Liass | Improvements in or relating to the manufacture of foundry cores and moulds |
| FR2096863B1 (cs) * | 1970-07-07 | 1973-02-02 | Ctre Tech Ind Fonderie | |
| SU530498A1 (ru) * | 1975-04-11 | 1987-12-23 | Sychev I S | Св зующее дл формовочных и стержневых смесей |
| JPS5220927A (en) * | 1975-08-12 | 1977-02-17 | Honda Motor Co Ltd | Method of making mold |
| US4226277A (en) * | 1978-06-29 | 1980-10-07 | Ralph Matalon | Novel method of making foundry molds and adhesively bonded composites |
| JPS5519463A (en) * | 1978-07-31 | 1980-02-12 | Natl Res Inst For Metals | Production of wet type fluid water soluble self-hardening casting mold |
| FI64525C (fi) * | 1978-12-21 | 1983-12-12 | Ahlsell Ir Ab | Saett att framstaella en gjutkaerna eller -form av kornformigaoch/eller fibroesa material |
| DE2856267A1 (de) * | 1978-12-27 | 1980-07-17 | Woellner Werke | Bindemittel fuer formstoffe zur herstellung von giessereiformen und -kernen |
| CA1128554A (en) * | 1979-04-23 | 1982-07-27 | Thomas A. Geisler | Method of lining a rotary cement kiln |
| SU801365A1 (ru) * | 1979-06-25 | 1992-05-23 | Научно-Исследовательский Институт Специальных Способов Литья | Способ приготовлени жидкостекольных смесей дл изготовлени литейных стержней и форм пескодувно-пескострельным процессом |
| US4331197A (en) * | 1979-07-02 | 1982-05-25 | Ford Motor Company | Microwave core process |
| ATE3821T1 (de) * | 1980-06-05 | 1983-07-15 | Foseco International Limited | Sandregeneration. |
| DD158090A1 (de) * | 1981-04-10 | 1982-12-29 | Eckart Flemming | Verfahren zur festigkeitsregulierung anorganischer formstoffe auf der basis von alkalisilikatloesungen |
| US4423764A (en) * | 1982-01-25 | 1984-01-03 | International Minerals & Chemical Corp. | Binder for preparing improved cores and molds |
| EP0111398B1 (en) * | 1982-12-11 | 1987-01-21 | Foseco International Limited | Alkali metal silicate binder compositions |
| SU1107948A1 (ru) * | 1983-03-11 | 1984-08-15 | Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола | Св зующее дл изготовлени литейных керамических форм по выплавл емым модел м и способ его приготовлени |
| SU1289581A1 (ru) * | 1985-06-27 | 1987-02-15 | Белорусский Политехнический Институт | Св зующее дл изготовлени литейных форм и стержней |
| SU1338959A1 (ru) * | 1985-07-01 | 1987-09-23 | Институт проблем литья АН УССР | Способ приготовлени св зующего дл изготовлени литейных форм и стержней |
| SU1335366A1 (ru) * | 1986-02-24 | 1987-09-07 | Брянское Научно-Производственное Объединение По Механизации И Автоматизации Производства "Вктистройдормаш" | Способ приготовлени св зующего дл изготовлени литейных керамических форм по выплавл емым модел м |
| SU1366277A1 (ru) * | 1986-06-25 | 1988-01-15 | Предприятие П/Я А-3595 | Самотвердеюща смесь дл изготовлени литейных форм и стержней |
| CN86209003U (zh) * | 1986-11-12 | 1987-12-09 | 鞍山钢铁学院 | 一种新型高功能的绝热板 |
| CN87103439A (zh) * | 1987-05-09 | 1988-04-13 | 哈尔滨工业大学 | 铸造用磷酸盐铝矾土涂料 |
| JPS6483333A (en) * | 1987-09-22 | 1989-03-29 | Honda Motor Co Ltd | Production of casting mold |
| SU1724415A1 (ru) * | 1988-09-01 | 1992-04-07 | Институт проблем литья АН УССР | Способ приготовлени жидкостекольного св зующего |
| SU1704900A1 (ru) * | 1989-01-04 | 1992-01-15 | Предприятие П/Я А-7665 | Суспензи дл форм, полученных по выплавл емым модел м, и способ ее обработки |
| US5000933A (en) * | 1989-01-31 | 1991-03-19 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Process for hydrothermal production of sodium silicate solutions |
| SU1678497A1 (ru) * | 1989-07-06 | 1991-09-23 | Институт проблем литья АН УССР | Способ приготовлени жидкостекольного св зующего дл получени формовочных и стержневых смесей |
| US4983218A (en) * | 1989-09-11 | 1991-01-08 | Arco Chemical Technology, Inc. | Composition and method for hardening an aqueous alkali metal silicate solution |
| DE3938729A1 (de) * | 1989-11-23 | 1991-05-29 | Henkel Kgaa | Verfahren zur hydrothermalen herstellung von natrium-polysilicat |
| US5160639A (en) * | 1990-02-07 | 1992-11-03 | Mccollum J Michael | Lime-tree preformed shapes for casting aluminum |
| GB9022754D0 (en) * | 1990-10-19 | 1990-12-05 | Pilkington Controlled Release | Improvements in or relating to water dispersible moulds |
| CN1024399C (zh) * | 1992-01-10 | 1994-05-04 | 常州市压缩机配件厂 | 一种冷硬砂型叠型铸造工艺 |
| WO1993019870A1 (en) * | 1992-03-28 | 1993-10-14 | Borden (Uk) Limited | A method for making moulds |
| GB9226815D0 (en) * | 1992-12-23 | 1993-02-17 | Borden Uk Ltd | Improvements in or relating to water dispersible moulds |
| US5366547A (en) * | 1993-05-24 | 1994-11-22 | U.S. Army Corps Of Engineers As Represented By The Secretary Of The Army | Setting control for alkali-activated silicate binders |
| GB9324509D0 (en) * | 1993-11-30 | 1994-01-19 | Borden Uk Ltd | Foundry binder |
-
1996
- 1996-02-29 US US08/609,111 patent/US6139619A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-27 TW TW085109171A patent/TW340074B/zh not_active IP Right Cessation
- 1996-07-29 NO NO19963162A patent/NO324721B1/no not_active IP Right Cessation
- 1996-07-31 EP EP96305630A patent/EP0796681A3/en not_active Withdrawn
- 1996-08-13 MX MX9603351A patent/MX9603351A/es unknown
- 1996-09-09 ZA ZA967600A patent/ZA967600B/xx unknown
- 1996-09-20 CZ CZ19962759A patent/CZ295537B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1996-09-30 BR BR9603954A patent/BR9603954A/pt not_active IP Right Cessation
- 1996-10-11 CA CA002187706A patent/CA2187706C/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-11-18 CN CN96120819A patent/CN1106237C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1996-11-19 PL PL96317060A patent/PL317060A1/xx unknown
- 1996-12-03 JP JP32300596A patent/JP4298806B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-02-07 TR TR97/00103A patent/TR199700103A2/xx unknown
- 1997-02-13 AU AU14705/97A patent/AU723938B2/en not_active Ceased
- 1997-02-14 KR KR1019970004346A patent/KR100271695B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW340074B (en) | 1998-09-11 |
| EP0796681A2 (en) | 1997-09-24 |
| PL317060A1 (en) | 1997-09-01 |
| NO963162L (no) | 1997-09-01 |
| NO963162D0 (no) | 1996-07-29 |
| AU1470597A (en) | 1997-09-04 |
| ZA967600B (en) | 1997-03-26 |
| BR9603954A (pt) | 1998-06-09 |
| CZ275996A3 (en) | 1997-09-17 |
| MX9603351A (es) | 1997-08-30 |
| CN1106237C (zh) | 2003-04-23 |
| CA2187706A1 (en) | 1997-08-30 |
| JPH09239485A (ja) | 1997-09-16 |
| US6139619A (en) | 2000-10-31 |
| EP0796681A3 (en) | 2006-07-12 |
| AU723938B2 (en) | 2000-09-07 |
| CA2187706C (en) | 2004-12-14 |
| CN1172709A (zh) | 1998-02-11 |
| KR100271695B1 (ko) | 2000-12-01 |
| TR199700103A2 (tr) | 1997-09-21 |
| KR970061398A (ko) | 1997-09-12 |
| NO324721B1 (no) | 2007-12-03 |
| JP4298806B2 (ja) | 2009-07-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ295537B6 (cs) | Pojiva pro jádra a formy | |
| MXPA96003351A (en) | Agglutinants for hearts and molds | |
| US10722938B2 (en) | Process for casting nonferrous metals including light metals and casting mold | |
| US9931690B2 (en) | Molding material mixtures containing barium sulfate | |
| US5641015A (en) | Water dispersible molds | |
| US6299677B1 (en) | Binders for cores and molds | |
| CA2094124C (en) | Water dispersible moulds | |
| JP5557289B2 (ja) | 改善された流動性を有する成形材料混合物 | |
| KR20160088315A (ko) | 산화 붕소 화합물을 포함하는 몰딩 재료 혼합물 및 몰드 및 코어를 생산하는 방법 | |
| MX2007002585A (es) | Mezcla de materia de molde para producir moldes de fundicion destinados para la transformacion de metales. | |
| CA2177716C (en) | Foundry binder | |
| JP2022539004A (ja) | 無機結合剤並びにリン酸塩の化合物及び酸化ホウ素化合物を含有する鋳型材料の混合物から得られる表面処理された鋳型、並びにその製造方法及び使用 | |
| JP2023534489A (ja) | 鋳造産業で使用するための物品、対応する鋳型、中子、フィード要素又はモールディング材料混合物を作成するための方法並びに装置及び使用 | |
| KR100497758B1 (ko) | 규산염,인산염및촉매를포함하는바인더조성물및바인더제조방법 | |
| KR20220024547A (ko) | 물유리 결합된 캐스팅 몰드 및 캐스팅 코어 제조를 위한 몰딩 재료 혼합물용 첨가제 혼합물 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20150920 |