NO118157B - - Google Patents

Description

Sandblanding for støpeformer.

Foreliggende oppfinnelse angår stbpesand for nnvenuelse i stbpeformer, sandkjerner og lignende.

En av de mer betydningsfulle egenskaper ved stbpesand som anvendes i former for stoping av metallgjenstander eller til sandkjerner, er sandens formningsegenskap. Dette betyr at sanden må ha en tilfredsstillende evne til å flyte eller strbrame fordi denne egenskap har en avgjbrende innflytelse på kvaliteten av den gjen-stand som skal stbpes. En annen viktig egenskap ved stbpesand er at sanden må gi tilstrekkelig styrke til den form som fremstilles ved hjelp av sanden, og at den må tbrke og herdne til en slik tilstrekkelig styrke i lbpet.av forholdsvis kort tid.

Vanligvis anvendes de såkalte blandede stbpesandtyper til stbpeformer, d.v.s. send tilsett et bindemiddel i form ev sement. Mens de venlige sementtyper som anvendes i blendet send, gir sendblendingen tilstrekkelig hardhet og styrke, er det en elvorlig ulempe og mangel ved de kjente blendede sendtyper hvor sement envendes som bindemiddel, et sementen her en tendens til å senke sendblendingens flytbérhet, slik et sendblendingen ikke når inn i eller tilstrekkelig ken trenge inn i evgrensede eller trenge partier ev stopemodellen. Det her vært forsbkt å evhjelpe denne ulempe ved å stempe senden inne i stbperemmen eller formkessen. Dette gir imidlertid ikke elltid tilfredsstillende resulteter og er tidskrevende og derfor kostbart. Formningen medregnet utformningen ev form-

kessen eller lignende, krever fblgelig ved hittil kjente fremgengs-måter altfor leng tid. Dertil kommer et den tid som går med til neturlig herdning eller selvherdning ev former fremstilt ev kjente stbpesandblendinger, er genske betydelig. Det er f.eks. ikke uvanlig et formen etter fremstilling med venlig blendet stopesend krever mellom 24 og 40 timer eller endog mer for den her fått en styrke som er tilstrekkelig til et den ken benyttes til stbpeformål. Dette innebærer et formkessen, hvori senden vanligvis formes,ikke ken fjernes og benyttes for utformning svoen annen sendform på én til to deger, hvilket selvfblgelig i hby gred påvirker produksjons-ytelsen for den respektive bedrift. Det vil ev ovenstående være klert at konvensjonelle blendede stbpesendtyper inneholdende sement som bindemiddel er hbyst ubkonomiske til fremstilling ev stbpeformer, hvilket på sin side innvirker på prisen til de stbpestykker som fremstilles i slike former.

Det er derfor et hovedformål med foreliggende oppfinnelse å skeffe tilveie en sendblending for stbpeformer som avhjelper ulemper og mangler ved de kjente typer og som tbrker i lbpet ev forholdsvis kort tid til en styrke tilstrekkelig til å tillete anvendelse ev formen til stbpeformål. Oppfinnelsen tar også sikte på å skeffe en sendblending med de nevnte egenskeper og som hsr tilstrekkelig flytbérhet til et formningstiden kan reduseres. Ennu et formål med oppfinnelsen består i å tilveiebringe en sendblending som gir frem-ragende stbperesultater og som gjor det unbdvendig å stempe stbpe-senden under dannelsen ev formen.

Oppfinnelsen angår således en sendblending for stbpeformer, og sendblendingen er særpreget ved at den inneholder en kombinasjon av de hver for seg kjente komponenter:

aj sement som bindemiddel,

b) aluminiumsulfat som-herdningsbefordrende middel, og

c) dessuten 0,1-2 vektprosent ikke ionisk dispergeringsmiddel

i form av polyoxyethylenoxyd„ basert på sandmengden.

Sandblandingen ifblge oppfinnelsen kan dessuten tilsettes de vanlige additiver inneholdt i stopesandblandinger., såsom grafitt. Disse andre vanlige additiver har ingen innflytelse på de fordel-aktige virkninger av aluminiumsulfat og polyoxyethylenoxyd.

Det er kjent fra tysk patent nr. 902.301 å anvende hydrolytisk spaltbare salter, f.eks. jernklorid, aluminiumsulfat eller alun,

i kjernesand for stoperiformål. Som kjernebindemiddel anvendes kondensasjonsprodukter av urinstoff og formaldehyd. Det anvendes ikke i den kjente kjernesand et ikke-ionisk dispergeringsmiddel for å forbedre kjernesandens flytbarhet.

Fra US patant nr. 1.052.51^ er det kjent å anvende natrium-silikat og aluminiumsulfat som, bindemiddel i stopesand. Natrium-silikatet som er alkalisk, geleres ved noytralisasjon med aluminium-sulfatet som er en sur forbindelse. Det anvendes intet sement som bindemiddel og heller intet dispergeringsmiddel i den kjente stope-sandblanding.

Fra US patent nr. 2.20^.913 er det kjent å tilsette en alumi-niumforbindelse til stopesanden for å påskynde herdingen. Det er imidlertid ikke kjent fra dette patent å anvende et dispergeringsmiddel for å gi sand blandet med sement en forbedret flytbarhet.

Fra fransk patent nr. 1.360.620 er det kjent å anvende enten natriumcarboxymethylcellulose eller en gel av natriumalginat som bindemiddel, og bl.a. kondensasjonsprodukter av ethylenoxyd og fenoler og såpepulvere som dispergeringsmiddel i formsandblandinger. Det ville ikke oppnåes noen dispergerende virkning ved i en sandblanding ifolge oppfinnelsen å anvende såpepulver som dispergeringsmiddel da dette ville påvirkes av metallioner som ved opplosning vil avgis fra den som bindemiddel i sandblandingen ifolge oppfinnelsen anvendte sement.

Oppfinnelsen skal i det folgende beskrives nærmere under hen-visning til tegningen 'som viser et diagram for forholdet mellom strekkfastheten og den tid formen tillates å herdne, idet diagrammet angir resultater oppnådd i samsvar med folgende eksempler. Eksemplene I og II er sammenlignende eksempler som viser hvorledes herdningen av sementsandtyper påskyndes ved tilsetning av aluminium-sulf at, mens eksemplene III og IV viser at ved samtidig å anvende aluminiumsulfat og polyoxyethylenoxyd fåes ikke bare en påskyndet herdning, men også en forbedret flytbarhet.

Eksempel I

En sandblanding ble fremstilt av folgende komponenter i vektprosent :

Komponentene ble blandet og knadd, og den således oppnådde sandblanding ble helt opp i en formkasse for dannelse av en stope-form. Stivning ved selvherdning foregikk, idet graden av denne ble målt ved h bestemme sandformens strekkfasthet i formkassen. Det ble3å]edes fundet at strekkfastheten var 0,34 kg/cm etter 3 timer og 1,40 kg/cm 2 etter 24 timer.

Eksempel II

Den således oppnådde sandblanding ble formet til en stope-forra som ble stående. Formens strekkfasthet ble konstatert etter 3 henholdsvis etter 24 timer og verdiene var som folger: Etter 3 timer 0,74 kg/cm 2 og etter 24 timer 1,41 kg/cm 2.

Det er således klart fra de ovenfor nevnte eksempler at til-stedeværelsen av aluminiumsulfat i betydelig grad påskynder herdningen av sementsandtyper. Diagrammet antyder at selvherdningen forbedres ved å oke mengdene av aluminiumsulfat i sendblandingen.

Eksempel III

Dette eksempel befatter seg med okning av flytbarheten hos sandblandingen i eksempel I. Til dette formål ble et ikke ionisk aktivt middel hovedsakelig bestående av polyoxyethylenoxyd tilsatt som dispergeringsmiddel til sandblandingen ifolge eksempel I. Sammensetningen av den ferdig blandede sand var folgende:

Flytbarheten for sandblandingen fremstilt på denne måte var overlegen overfor den som ble iakttatt med sandblandingen uten polyoxyethylenoxyd. Settingsmengden var ca. 75 cm.

Eksempel IV

For å gi den blandede sandkomposisjon ifolge eksempel I forbedret flytbarhet ble et ikke ionisk aktivt middel hovedsakelig bestående av polyoxyethylenoxyd tilsatt som dispergeringsmiddel i folgende forhold:

Den således oppnådde blanding hadde en utmerket flytbarhet med en settingsmengde på omkring 125 cm.

Sandblandingene i de ovenstående eksempler I til og med IV kan i tabellform settes opp som folger:

Som folge av sandens bkede flytbarhet bevirket ved tilsetningen av polyoxyethylenoxyd, er det vanligvis ikke påkrevet med stamping av formen, og stopeformen eller sendkjernen kan lett fremstilles uten å ty til stamping. Sandblandingen trenger soger lett inn i fine deler ev formens monster. Som det vil bemerkes ev diegremmet har tilsetningen ev dispergeringsmidlet ikke noen vesentlig virkning på sendblendingens herdning. Mengden av dispergeringsmiddel er en direkte funksjon av bkningen i flytbérhet f or! sandblandingen, d.v.s. at jo mer dispergeringsmiddel som tilsettes, desto bedre er flytberheten. Ut fre et prektisk synspunkt er imidlertid en meksi-mel mengde på 2 vektprosent dispergeringsmiddel beregnet ut fre mengden ev kiselsend onskelig.

De sendblendingen ifolge oppfinnelsen har en fremregende flytbérhet og en sterkt redusert herdetid, reduserés tiden for utformning ev en stbpeform med slike sendblandinger betydelig. I virkeligheten er stopeformen fremstilt med sendblandingen ifolge oppfinnelsen ferdig til bruk innenfor en fjerdedel av den tid som vanligvis kreves når der envendes kjente sendblandinger. Hastig-heten ved selvherdning ev stopeformen bkes til cs. 1,5 til 2 ganger den for konvensjonelle sandblendinger. Mengden av herdningsbefordrende middel, d.v.s. aluminiumsulfst,som skei tilsettes sanden er evhengig ev de spesielle erbeidsbetingelser. Ut fre et prektisk synspunkt her det vist seg et 0,01 - 5 vektprosent aluminiumsulfat, beregnet på sendmengden , gir fremregende resulteter. Med hensyn til dispergeringsmiddel, d.v.s. polyoxyethylenoxyd, her mengder på 0,1 til 2 vektprosent, beregnet på sendmengden^vist seg å være de mest fordelektige.

Stbpeformer fremstilt med sendblendingen ifolge oppfinnelsen er klsre til bruk i lbpet ev forholdsvis kort tid og her mange fordeler sammenlignet med kjente former bestående ev kjente send blandinger. Ikke bare reduseres tiden for utformningen av selve formen betydelig, men på grunn av den nye sandblandings overlegne flytbarhet kan den onskede form noyaktig fremstilles og stope-godsets overflateegenskaper forbedres. Som allerede nevnt er herde-tiden bare en brokdel av den som var påkrevet, og dette oker natur-ligvis i hoy grad bedriftens ytelse og reduserer derved stope-godsets pris. -

Claims (3)

1. Sandblanding for støpeformer, karakterisert ved at den inneholder en kombinasjon av de hver for seg kjente komponenter: a) sement som bindemiddel, b) aluminiumsulfat som herdningsbefordrende middel, og c) dessuten 0,1 - 2 vektprosent ikke ionisk dispergeringsmiddel i form av polyoxyethylenoxyd,basert på sandmengden.

2. Stbpesand ifolge krav 1, karakterisert ved at tilsetningen av aluminiumsulfat belbper seg til 0,01-5 vektprosent, beregnet på sandmengden.

3. Stbpesand ifolge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den inneholder ca. 10 vektprosent sement.