EA010597B1

EA010597B1 - Разделительное покрытие для модельной оснастки

Info

Publication number: EA010597B1
Application number: EA200600143A
Authority: EA
Inventors: Наталия Борисовна Кирюхина; Михаил Владимирович Беленький
Original assignee: Закрытое Акционерное Общество "Литаформ"
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2008-10-30
Also published as: EA200600143A1

Abstract

Разделительное покрытие для модельной оснастки относится к литейному производству и используется при изготовлении форм из песчано-глинистых смесей. Техническими задачами изобретения являются улучшение потребительских качеств разделительного покрытия, а именно снижение температуры застывания покрытия и расширение номенклатуры применяемых разделительных покрытий для модельной оснастки. Техническим результатом от использования является обеспечение однородности состава и стабильности свойств разделительного покрытия при отрицательных температурах. Состав разделительного покрытия, мас.ч.: жирные кислоты таллового масла или дистиллированное талловое масло, в качестве антифрикционной добавки, 6-10 и смесь индустриальных масел, в качестве нефтяной основы, 90-94. Значение коэффициента трения установившегося движения пары «формовочная смесь - модель» не более 0,10, а адгезии - не выше 0,03 кгс/см.

Description

Изобретение относится к литейному производству, а конкретнее к составам разделительных покрытий для модельной оснастки, используемых при изготовлении форм из песчано-глинистых смесей.

Известны разделительные покрытия, в которых использован керосин в качестве растворителя, например, мас.%:

Побочный продукт ректификации таллового масла13-18

Отход производства ланолина7-17

Серебристый графит5-15

Керосин Остальное (А.с. СССР № 1433631, МПК В22С 3/00, публикация БИ № 40, 1988г.)

Побочный продукт ректификации таллового масла использован в указанном составе с целью предотвращения набухания ланолина. Данное покрытие имеет ряд существенных недостатков:

1. высокую пожароопасность в литейных цехах из-за наличия керосина в качестве растворителя;

2. образование «тумана» в воздухе рабочей зоны при распылении разделительного покрытия и при испарении керосина;

3. наличие твердой фазы - серебристого графита - приводит к расслаиванию покрытия и, следовательно, к нестабильности состава и свойств покрытия, что приводит к нестабильности процесса формовки;

4. в процессе формовки серебристый графит обычно скапливается в углах моделей, в результате, отливки имеют заусенцы по разъему, что увеличивает трудоемкость очистных операций.

Наиболее близким к предлагаемому составу по технической сущности и достигаемому результату является разделительное покрытие для модельной оснастки, содержащее, мас.ч.:

Нефтяную основу85-95

Технологическую добавку5-15 при этом технологическая добавка имеет следующий состав, мас.ч.:

Жирная кислота2-5

Селективно очищенное изопарафиновое масло, полученное из масляного дистиллята I фракции3-10

В качестве нефтяной основы использована смесь масляных дистиллятов П-ГУ фракций в следующем соотношении, мас.ч.:

Дистиллят II фракции (индустриальные масла типа ИЛС-5, И-6А, И-8А)45-83

Дистиллят III фракции (индустриальные масла типа И-20А, ИГП-18)10-30

Дистиллят IV фракции (индустриальные масла типа ИГП-30, И-40А)2-10

В качестве жирной кислоты, выполняющей роль антифрикционной присадки, использована олеиновая кислота (патент РФ № 2198762, МПК В22С 3/00, публикация БИ № 4, 1988г.).

Коэффициент трения установившегося движения данного покрытия составляет 0,095; усилие отрыва образца формовочной смеси от поверхности модели (или величина адгезии) - 0,0032 и 0,0034 кгс/см²(составы № 1 и № 2, соответственно).

Недостатком данного разделительного покрытия является высокая температура застывания олеиновой кислоты - +15°С, в связи с этим:

1. при отрицательной температуре олеиновая кислота выпадает в осадок, поэтому покрытие необходимо перед применением разогревать и дополнительно перемешивать для достижения однородного состава покрытия;

2. олеиновая кислота с 2004 года является дефицитным продуктом, так как ее производство, например, в Москве прекращено.

Техническими задачами изобретения являются:

1. улучшение потребительских качеств разделительного покрытия, а именно снижение температуры застывания покрытия;

2. расширение номенклатуры применяемых разделительных покрытий для модельной оснастки.

Техническим результатом от использования заявляемого изобретения является обеспечение однородности состава и стабильности свойств разделительного покрытия при отрицательных температурах при одновременном обеспечении значения коэффициента трения установившегося движения пары «формовочная смесь-модель» не более 0,10, а адгезии - не выше 0,03 кгс/см².

Указанный технический результат достигается за счет того, что в разделительном покрытии для модельной оснастки, включающем смесь индустриальных масел в качестве нефтяной основы и антифрикционную добавку, в качестве антифрикционного компонента использованы жирные кислоты таллового масла (ЖКТМ) или дистиллированное талловое масло (ДТМ) при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.:

Жирные кислоты таллового масла или дистиллированное талловое масло 6-10

Смесь индустриальных масел 90-94

- 1 010597

Жирные кислоты таллового масла выпускаются по ТУ 13-0281078-83-90 и состоят из смеси высокомолекулярных ненасыщенных органических кислот (С₁₈-С₂₀). В состав смеси входят олеиновая, линолевая, линоленовая кислоты и их изомеры. Кроме того, ЖКТМ содержат до 2% смоляных кислот, до 2% неомыляемых веществ, а также насыщенные жирные кислоты: пальмитиновую, стеариновую, их изомеры.

В состав дистиллированного таллового масла, выпускаемого по ТУ 13-00281074-26-95, входят жирные, смоляные кислоты и неомыляемые вещества.

Уменьшение содержания ЖКТМ или ДТМ до менее 6% будет способствовать увеличению коэффициента трения пары «формовочная смесь-модель», что ухудшит условия уплотнения формовочной смеси. Увеличение содержания их более 10% нецелесообразно, так как это не приводит к существенному улучшению свойств разделительного покрытия.

В качестве нефтяной основы в составе разделительного покрытия использована смесь индустриальных масел, например И-8А, И-12А, ИГП-18, нефтяное парафиновое масло Росойл-305 и др.

Разделительное покрытие готовят путем смешивания всех ингредиентов в течение 3-4 мин при температуре окружающей среды, т.е. применение ЖКТМ или ДТМ в качестве антифрикционной добавки не требует нагревания исходных компонентов разделительного покрытия.

Наносят покрытие на модельную оснастку любым из известных способов: кистью, пульверизатором, автоматически в режиме работы автоматических формовочных линий. Затем на модельную оснастку наносят сырую песчано-глинистую формовочную смесь и уплотняют одним из известных способов до образования литейной формы. Разделительное покрытие пригодно для нанесения на модели из пластмассы, стали, чугуна, дерева, алюминия.

В табл. 1 приведены конкретные составы заявленного разделительного покрытия.

В табл. 2 - свойства разделительных покрытий.

Используемое в смеси индустриальных масел масло ИГП-18 (ТУ 38.101413-97) - дистиллятное, содержащее антиокислительную, противоизносную и антикоррозионную присадки. Использование этого масла в составе разделительного покрытия оказывает влияние на вязкость и плотность покрытия, а также на содержание в нем легирующих добавок; способствует увеличению срока годности покрытия и увеличению срока службы металлической модельной оснастки. Индустриальное масло И-8А (ГОСТ 17479.487) - очищенное дистиллятное масло из сернистых нефтей селективной очистки - оказывает влияние на вязкость и плотность покрытия. Масло «Росойл-305» (ТУ 2320-006-06377289-96) - селективно очищенное изопарафиновое из масляного дистиллята I - влияет на вязкость и плотность разделительного покрытия, а также на температуру вспышки в открытом тигле и, как следствие, на состояние пожаробезопасности в литейном цехе.

Конкретные марки индустриальных масел и их количественное соотношение подбирают в зависимости от условий использования разделительных покрытий в конкретном производстве (давление воздуха в сети, параметры модельной оснастки и др.), с целью получения необходимых реологических характеристик (плотности и вязкости).

Таблица 1 Примеры конкретного выполнения

Материал	Составы разделительных покрытий, мае. ч	Свойства материалов
1	2	3	4	Температура вспышки в открытом тигле, °С	Условная вязкость по ВЗ-4 при 20°С, с	Плотность при 20° С, г/см³
Жирные кислоты таллового масла		8	—	10	220	17,6	0,895
Дистиллированое талловое масло	6	—	8	—	230	26,2	0,91
ИГП-18	20	22	20	25	160	24,5	0,876
Росойл-305	14	10	14	15	82	13,6	0,85
И-8А .	60	60	58	50	138	16,8	0,878

- 2 010597

Таблица 2

Свойства разделительных покрытий

Свойства	Единицы измерения	Составы разделительных покрытий
1	2	3	4
Вязкость по ВЗ-4 при 20°С	с	18,6	18,2	18,64	18,3
Плотность при 20^иС	г/сь?	0,876	0,876	0,876	0,875
Температура вспышки в открытом тигле		140	144	142	143
Коэффициент трения установившегося движения		0,10	0,10	0,10	0,10
Величина адгезии разделительного покрытия к материалу модели (Ст. 45, шероховатость поверхности 0,8 мкм)	Н/см’	0,03	0,03	0,03	0,03

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Claims

Разделительное покрытие для модельной оснастки, включающее смесь индустриальных масел в качестве нефтяной основы и антифрикционную добавку, отличающееся тем, что в качестве антифрикционной добавки использованы жирные кислоты таллового масла (ЖКТМ) или дистиллированное талловое масло (ДТМ), при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: жирные кислоты таллового масла или дистиллированное талловое масло 6-10, смесь индустриальных масел 90-94.