NO169107B - Fremgangsmaate ved stoeping av lettmetallgjenstander - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved støping av lettmetallgjenstander ved bruk av støpeformer og -kjerner som brytes istykker etter støpingen av metallgjenstandene.

Mange ulike typer bindematerialer har funnet anvendelse ved fremstilling av støpekjerner og støpeformer. Bindematerialet skal, når det herdner, gi kjernen og formene diverse ønskelige egenskaper. Eksempler på slike egenskaper er ero-sjonsbestandighet, fuktighetsbestandighet og evne til å nedbrytes eller utrystningsevne. Ved kjernefremstilling eller formfremstilling er stor produksjonshastighet også et etter-strebet mål.

Den moderne kjerne- og formfremstillingsteknikk tok til med anvendelsen som bindemiddel av umettede tørrende oljer avledet fra naturprodukter. Linolje er det fremste eksempel på en tørrende olje. Når de utsettes for luft, undergår linolje og andre umettede oljer oxydativt initierte polymerisa-sjoner, som resulterer i dannelse av faste, sterkt forgrenede strukturer. Polymerisasjonen kan aksellereres ved hjelp av varme eller ved kjemiske metoder. Disse bindematerialer er i industrien kjent som kjerneoljer. Ved fremstilling av en kjerne blandes oljen med sand, og sandblandingen blir så

formet til en kjerne eller form. Herdning oppnåes ved oppvarmning eller aldring av kjernen eller formen i lengere tid. Bindemidler som er basert på kjerneolje, kan foruten olje-komponenten også inneholde andre komponenter, såsom fra olje avledede estere, umettede hydrocarbonharpikser og oppløsnings-midler. Kjerneoljebaserte prosesser for fremstilling av støpe-formlegemer, såsom former og kjerner, har vært kjent i 50 - 60 år.

Prosesser som er hurtigere enn de ovennevnte kjerneolje-prosesser, ble tatt i bruk for 25 - 30 år siden. Disse prosesser krever varmherdning av bindematerialet. Disse såkalte "hot box"-kjerneprosesser er basert på varmherdende harpiksmaterialer. Disse varmherdende harpikser innbefatter fenol-formaldehydharpikser, urea-formaldehydharpikser og furfurylalkohol-formaldehydharpikser. Foruten at man anvender varme for å herde eller polymerisere disse bindematerialer innlemmes der ofte syrer som katalysatorer.

For ca. 10 år siden ble det introdusert romtemperatur-prosesser, som utføres med høy hastighet for fremstilling av støpekjerner og -former. Det bindemiddel som dannes ved disse prosesser, er basert på urethankjemi. I store trekk utgjøres bindematerialet av to flytende harpikskomponenter. Den ene komponent er en fenol-formaldehydharpiks. Den andre komponent er et polymert isocyanat. Fenolharpiksen og isocyanatharpiksen blandes med sand og kan anvendes i enten et "cold box"-system eller et "no bake"-system. Ved det såkalte "cold box"-system blåses sanden, som er blitt belagt med de to komponenter, inn i en kjernekasse. Når sandblandingen er blitt blåst inn i en kjernekasse,bringes et gassformig tertiært amin til å passere gjennom kjernekassen for å avstedkomme øyeblikkelig herdning eller stivning for dannelse av bindemidlet. US patentskrift 3 409 579 illustrerer denne teknologi. Ved kjernefremstillings-prosessen av no bake-typen blandes polyisocyanatkomponenten, fenolharpikskomponenten og en katalysator alle med sand samtidig. Sandblandingen helles deretter i en kjernekasse eller i en modell. Sandblandingen forblir flytende i en viss tid.

Når denne tid er gått, initierer katalysatoren herdningen eller polymerisasjonen, og kjernen dannes raskt, da binde-middelkomponentene hurtig reagerer under dannelse av et urethan-bindemiddel. Bindemidler av no bake-typen beskrives i US patentskrift 3 676 392.

Ytterligere et bindemiddelmateriale og ytterligere en prosess for fremstilling av et støpebindemiddel er beskrevet i US patentskrift 3 879 339. I dette patentskrift beskrives der en cold box-metode, ved hvilken der anvendes romtemperatur og gassherdning, for fremstilling av et støpebindemiddel innbefattende en organisk harpiks, som er syreherdbar, og et oxydasjonsmiddel. Denne bindemiddelkomponent herdes med svoveldioxydgass. Kombinasjonen av svoveldioxyd og oxydasjonsmiddel fører til dannelse av svovelsyre, som tjener til å herde den med syre herdbare organiske harpiks.

Herdningen av bindemidlet avstedkommes således ved at svovelsyre dannet in situ reagerer med harpiksen.

Ingen av de ovenfor beskrevne støpebindemidler er så anvendelige og allsidige at de kan ansees som noe universelt eller uerstattelig støpebindemiddel. Hvert av dem har fordeler og svakheter i en viss utstrekning.

Det er nu funnet frem til et nytt bindemiddel som er basert på en kjemi som hittil ikke er blitt benyttet innenfor støpeteknikken, og som er anvendbart i forbindelse med støping av aluminium og andre lettmetaller.

Med oppfinnelsen tilveiebringes det dermed en fremgangsmåte for støping av lettmetallgjenstander ved bruk av støpeformer og -kjerner som brytes istykker etter støpingen av metallgjenstandene, hvilken fremgangsmåte er karakteristisk ved at det anvendes en støpeform eller -kjerne som er blitt fremstilt ved at man på et støpeballastmateriale fordeler en bindende mengde av et bindemiddelmateriale som i det vesentlige består av acrylmonomer, acrylpolymer eller en blanding av acrylmonomer og acrylpolymer, former ballastmaterialet til den ønskede støpeform eller -kjerne og polymeriserer bindemiddelmaterialet ved hjelp av en friradikalinitiator som innbefatter et organisk peroxyd og et katalytisk middel bestående i det vesentlige av gassformig svoveldioxyd.

Støpeformen og -kjernene som anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, oppviser en overlegen evne til å nedbrytes når de anvendes ved støping av lettmetaller, dvs. metaller som støpes ved lave støpetemperaturer. Herdningen av bindemidlet for dannelse av det herdede bindemiddel finner fortrinnsvis sted ved omgivelsenes temperatur eller ved romtemperatur. Herdningen inntrer så å si øyeblikkelig.

Mengden av bindemiddelmateriale som anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, er fortrinnsvis 1-10%, beregnet på vekten av støpeballastmaterialet, som fortrinnsvis er sand. Det katalytiske middel tilføres hensiktsmessig i en bærergass og holdes i kontakt med bindemiddelmaterialet i minst 0,5 sekunder.

Fortrinnsvis anvendes det et bindemiddelmateriale som innbefatter acrylmonomer og minst én ethenisk umettet polymer, eller et bindemiddelmateriale som innbefatter acrylpolymer og minst én annen ethenisk umettet monomer. Acrylpolymeren kan f.eks. være en oligomer eller et addukt. Videre kan det Være fordelaktig å benytte et bindemiddelmateriale hvor det som acrylmonomer anvendes et materiale som innbefatter et poly-

funksjonelt akrylat.

Fortrinnsvis velges bindemiddelmaterialer hvor acrylmonomeren er valgt blant pentaerythritoltriacrylat, trimethylolpropantriacrylat, 1,6-hexandioldiacrylat, tetraethylenglycoldiacrylat og blandinger derav.

Kjemien for støpebindemidlet er ulik kjemien som kjennetegner de bindemidler som hittil har vært kjent for å være anvendbare i støperiindustrien. Den kjemi som dette støpebindemiddel baserer seg på, er analog med en type kjemi som hittil er blitt anvendt på området belegninger, se f.eks. britisk patentskrift 1 055 242, og adhesiver, se f.eks. diverse patenter i navnet Loctite Corporation. Et anaerobt herdet støpebindemidel basert på en lignende kjemi er beskrevet i kanadisk patentskrift nr. 1 053 440. Dette bindemiddel herder meget langsomt, og det kreves oppvarmning for å utføre herdningen. I det foreliggende tilfelle kreves ingen anaerob herdeprosess, idet det oppnås en hurtig, nesten øyeblikkelig herdning ved romtemperatur ved hjelp av det ovennevnte katalytiske middel.

Det er velkjent at støpeformlegemer, dvs. kjerner og former, blir fremstilt ved at man på sand eller annet ballastmateriale påfører et bindende materiale eller kjemikalium, bibringer sanden den ønskede form og tillater eller bringer det bindende materiale eller kjemikalium til å herde til et sammenbindende materiale. Støpebindemidlet som anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, fåes ved at to komponenter eller deler bringes sammen. Del I er et bindende materiale som undergår polymerisasjon og tverrbinding for å hefte ved, fastholde eller binde sammen sand eller annet ballastmateriale i den ønskede form.

Den andre del (Del II) er et middel som bevirker

at polymerisasjon og tverrbidning av Del I finner sted. Dette middel benevnes her "friradikalinitiator". Slik uttrykket "tverrbinde" anvendes i den foreliggende beskrivelse, gir det uttrykk for en kjedeoppbygning som blir resultatet når en polymer enten sammenbindes med en annen polymer eller med en monomer. Betegnelsen "polymerisasjon" inkluderer "tverrbinding" men gjelder også for den kjedeforlengelse som kun involverer monomerer.

Del I av bindemiddelsystemet kan beskrives som et umettet materiale som er tverrbindbart eller polymeriserbart ved en friradikalmekanisme. Umettetheten er fortrinnsvis tilstede i endestilling eller i sidegrupper. Imidlertid

kan også intern umettethet aksepteres, og polymerisasjon vil finne sted ved blanding med Del II. Det er også mulig, avhengig av fremstillingsmåten for komponenten Del I, å benytte en Del I-komponent som foruten umettethet,.i endestilling og/eller i sidegrupper har intern umettethet i samme komponent. Det antas at polymerisasjonsmekanismen praktisk talt utelukkende er av friradikaltypen når brodannende materialer (dvs. umettede polymerer) er involvert. Når visse monomerer anvendes som bindende materiale, er det mulig at en del av polymerisasjonen kan finne sted etter en annen mekanisme enn friradikalmekanismen.

Det er derfor å merke at den foreliggende beskrivelse ikke er begrenset til noen spesiell polymerisasjonsmekanisme, men at uttrykket "friradikalmekanisme" anvendes for oversiktens skyld og beskriver mekanismen korrekt i praktisk talt samtlige tilfeller. Det er dog underforstått at også andre mekanismer enn friradikalmekanismen kan forekomme ved polymerisasjonen under visse omstendigheter. Herdning avstedkommes ved anvendelse av Del II, som er en friradikalinitiator som om-fatter et peroxyd og et katalytisk middel. Det har vist seg at umettede reaktive monomerer, polymerer og blandinger derav (dvs. det bindende materiale) kan anvendes som et bindemiddel som herder øyeblikkelig ved valg av visse katalytiske midler for friradikalinitiatoren. Den umettethet som finnes i mono-merene og polymerene, er fortrinnsvis av ethylenisk type. Eksempelvis anvendes der reaktive polymerer som også kan beskrives som oligomerer eller som addukter, som fortrinnsvis inneholder vinyl-umettethet eller acrylisk umettethet som bindende materialer. Disse gir ved polymerisasjon et bindemiddel for støpekjerner eller -former av sand. Friradikalinitiatoren (Del II) blandes med den reaktive polymer eller monomer (Del I) og danner frie radikaler, som polymeriserer bindemidlet til det sammenbindende materiale. Denne kombinasjon av et peroxyd og et katalytisk middel (det katalytiske middel kan foruten å være av kjemisk natur også foreligge i form av energi) benevnes her "friradikalinitiator".

Den her beskrevne friradikalinitiator kan anvendes for

å avstedkomme polymerisasjon av Del I-materialet på- flere måter. Eksempelvis kan peroxydet blandes med Del I-materialet og denne blanding fordeles homogent på sand. Når sanden er blitt formet på den ønskede måte kan den formede sand utsettes for det katalytiske middel. Alternativt kan det katalytiske middel settes til Del I-materialet og denne blanding anvendes for belegning av sanden, hvoretter den belagte sand formes på den ønskede måte. Peroxydkomponenten i friradikalinitiatoreh kan deretter settes til den formede detalj, hvorved herdning gjennom polymerisasjon finner sted. Det er også mulig å dele opp Del• I-materialet i to porsjoner. Det katalytiské middel kan settes til den ene av porsjonene og peroxydet til den andre porsjon. Når de to porsjoner kombineres, etter påføring av i det minste én av porsjonene på materialet som skal bindes, finner polymerisasjon sted. Avhengig av typen av katalytisk middel, utstyret som anvendes og påføringsmetoden kan denne siste metode eventuelt ikke være praktisk gjennomførbar. Der-som imidlertid det bindende materiale anvendes for å bringe ikke-partikkelformige materialer til å hefte til hverandre, kan denne siste metode være særlig anvendbar. Valg av ulike katalytiske midler har stor innvirkning på de metoder som kan anvendes for å polymerisere det bindende materiale og på den hastighet med hvilken det bindende materiale herdes. Ved hensiktsmessig valg av katalytisk middel blir det f.eks. mulig

for brukeren av det bindende materiale å oppnå øyeblikkelig polymerisasjon av materialet ved romtemperatur eller å forsinke polymerisasjonen en viss tid og så foreta polymerisasjon ved forhøyet temperatur. Muligheten for alternativer hva angår valget av betingelser for polymerisering av bindemidlet må ansees å være av stor betydning.

Som ovenfor angitt er det bindende materiale i Del I en polymeriserbar, umettet monomer, polymer eller blanding av slik(e) monomer(er) og slik(e) polymer(er). Som eksempler på materialer som er hensiktsmessige monomerforbindelser for komponenten Del I, kan nevnes en lang rekke monofunksjonelle, di-funksjonelle, trifunksjohelle og tetrafunksjonelle acrylater. En representativ liste over slike monomerer inkluderer alkyl-acrylater, hydroxyalkylacrylater, alkoxyalkylacrylater, cyano-alkylacry.later , alkylmethacrylater, hydroxyalkylmethacrylater, alkoxyalkylmethacrylater, cyanoalkylmethacrylater, N-alkoxy-methylacrylamider og N-alkoxymethylmethacrylamider. Difunk-sjonelle monomere acrylater inkluderer hexandioldiacrylat og tetraethylenglycoldiacrylat. Andre anvendbare acrylater er f.eks. trimethylolpropantriacrylat, methacrylsyre og 2-ethyl-hexylmethacrylat. Det er hensiktsmessig å anvende polyfunk-sjonelle acrylater når monomeren er den eneste bindende enhet i bindemiddelsystemet. Som tidligere anført kan det hende at tverrbinding ikke finner sted når der kun anvendes monomerer som bindende materiale. Dessuten kan andre mekanismer enn friradikalmekanismen forårsake polymerisasjon.

Eksempler på umettede reaktive polymerer som har vist seg å være særlig anvendbare ved fremstilling av dette støpe-bindemiddel, er epoxyacrylatreaksjonsprodukter, polyester/ urethan/acrylatreaksjonsprodukter, polyetheracrylater og poly-esteracrylater. Umettede polymerer som er anvendbare som Del I, inkluderer kommersielt tilgjengelige materialer, såsom "Uvithane" 782 og 783, acrylerte uerthanoligomerer fra Thiokol, og "CMD 1700", en acrylert ester av en acrylpolymer og "Celrad 3701", en acrylert epoxyharpiks, hvilke begge markeds-føres av Celanese. Reaktive polymerer kan fremstilles på en enkel måte. En foretrukkken fremgangsmåte for fremstilling av de reaktive polymerene går ut på å danne en isocyanatavsluttet prepolymer ved omsetning av en polyhydroxyforbindelse eller polyol med et diisocyanat. Prepolymeren omsettes videre med et hydroxyalkylacrylat for dannelse av en oligomer. En annen fremgangsmåte, som har vist seg å være fordelaktig, gar ut ^på at man omsetter en polyisocyanatforbindelse, fortrinnsvis en diisocyanatforbindelse, med et hydroxyalkylacrylat. Reaksjons-produktet er et "addukt" av disse to materialer. Addisjons-oligomerer og addukter kan fremstilles samtidig under egnede betingelser.

Foruten den reaktive umettede polymer kan et oppløs-ningsmiddel, fortrinnsvis av reaktiv natur, innlemmes, og dette innlemmes da fortrinnsvis som en komponent av det bindende materiale. Avhengig av arten av det umettede, bindende materiale kan også inerte oppløsningsmidler anvendes. Det foretrukne oppløsningsmiddel er en umettet monomer forbindelse, såsom de som ovenfor er beskrevet ved oppregningen av monomere Del I-materialer. Følgelig kan Del I-materialet innbefatte en blanding av disse umettede monomerer og umettet polymer, hvilke ovenfor er blitt omtalt for anvendelse per se som Del I-materiale. De beste resultater oppnåes når en oppløsning av en umettet reaktiv polymer og et monomert umettet oppløsningsmiddel anvendes. Denne kombinasjon synes lettere å kunne undergå sam-polymerisering og tverrbinding for dannelse av en bindende matrise, som kreves enten for å bringe sand eller annet ballastmateriale til å adherere til seg selv, slik at det dannes en støpekjerne eller -form, eller for å sammenbinde andre materialer.

Som forklart er det hensiktsmessig at man i Del I av bindemiddelsystemet anvender en umettet monomerforbindelse som oppløsningsmiddel i tillegg til den umettede polymer. Som ovenfor angitt inneholder disse monomerer umettethet og er tverr-bindbare. med polymerene, foruten at de tjener som oppløsnings-middel for den umettede polymer. Hvilken som helst av de umettede monomerer (eller kombinasjoner derav) som er angitt å være anvendbare Del I-materialer i seg selv, er også anvendbare som oppløsningsmiddel. Ehtylenisk umettethet, fortrinnsvis av vinyl- eller acryltypen, anbefales. Eksempler på for-delaktige monomerer som er anvendbare som oppløsningsmidler for de umettede polymerer, er pentaerythritoltriacrylat, trimethylolpropantriacrylat, 1,6-hexandioldiacrylat og tetraethylenglycoldiacrylat, som anvendes som oppløsningsmidler for den umettede polymer. Mengden av monomer i Del I kan være fra 0 og opp til 100%, beregnet på totalvekten av det bindende Del I-materiale.

Det er mulig å anvende den reaktive polymer som Del I-materiale og friradikalinitiatoren, uten at der anvendes noe oppløsningsmiddel, inklusive umettet monomer, for den umettede polymer. Det er likeledes mulig å anvende den umettede monomer som Del I-materiale med en friradikalinitiator, men uteri den reaktive polymer, og like fullt erholde et polymerisert bindemiddel. Ingen av de to ovenfor beskrevne kombinasjoner foretrekkes. Som tidligere angitt utgjøres det foretrukne bindemiddelsystem av en Del I omfattende en reaktiv umettet polymer oppløst i et reaktivt fortynningsmiddel, fortrinnsvis et monomert umettet oppløsningsmiddel, og en Del II omfattende en friradikalinitiator.

Friradikalinitiatoren utgj-øres av to komponenter. Den første komponent er et organisk peroxyd, og den andre komponent er et katalytisk middel bestående i det vesentlige av gassformig svoveldioxyd. Mengden av peroxyd kan variere innen vide grenser, som til en viss grad er avhengig av det katalytiske middel som anvendes. Generelt kan det dog sies at fra 0,5% til 2% peroxyd, beregnet på vekten av det bindende materiale (Del I), gir tilfredsstillende binding under de fleste betingelser. Eksempler på foretrukne peroxyder er t-butylhydroperoxyd, cumen-hydroperoxyd og methylethylketonperoxyd. Det er verd å merke at hydroperoxyder foretrekkes klart fremfor peroxyder. Util-fredsstillende herdning er blitt observert ved anvendelse av peroxyd. Blandinger av peroxyder og hydroperoxyder, samt blandinger av hydroperoxyder, er anvendbare.

Ved den foretrukne støpepraksis blandes den umettede reaktive polymer, monomer eller blanding derav og peroxydkomponenten av friradikalinitiatoren med sand på konvensjonell måte. Sandblandingen gis deretter den ønskede form ved stamp-ning, blåsning eller andre kjente metoder for fremstilling av støpekjerner og -former. Den formede detalj utsettes deretter for katalysatorkomponenten av friradikalinitiatoren.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen anvendes

gassformig S02 som katalysator i friradikalinitiatoren. Denne gass er tilstede bare i katalyserende mengder, som tidligere angitt. Kontakttiden mellom sandblandingen og gassen kan være så kort som et halvt sekund eller mindre, og bindemiddel-komponenten herder ved kontakt med det katalytiske middel.

Når SC>2 anvendes som katalytisk middel ved en cold box-støpe-prosess, blandes den med en strøm av bærergass på kjent måte. Bærergassen er vanligvis N2. Så lite som 0,5% S02 beregnet

på vekten av bærergassen, er tilstrekkelig for å avstedkomme

polymerisasjon. Det er også mulig å utsette bindemiddelkom-ponenten for SC^ uten bruk av noen bærergass.

Del I kan også inneholde valgfrie bestanddeler. Eksempelvis kan der anvendes tilsetningsmidler for å avstedkomme fuktning og for å forhindre skumning. Silaner har vist seg å være særlig anvendbare tilsetningsmidler. Spesielt foretrukne er umettede silaner, f.eks. vinylsilaner.

Fordelene som oppnåes ved å anvende bindemidlet som støpebindemiddel, er som følger. Nedbrytbarheten, eller evnen til å bryte sammen, er utmerket når bindemidlet anvendes for støpning av aluminium. Det har vist seg at det foreliggende bindemiddel brytes lett ned, hvilket vil si at utrystningen av en aluminiumstøpedetalj kan skje under anvendelse av et minimum av tilført energi. Bindemidlet gir også gode styrkeegen-skaper. Brukstiden for sand som er blandet med Del I, er lang. Overflatefinishen av støpedetaljer som er fremstilt under anvendelse av det benyttede bindemiddelmateriale og den foreliggende fremgangsmåte, har vist seg å være meget god.

I et støperi, hvor det her beskrevne bindemiddel be-nyttes, blandes Del I og en komponent av friradikalinitiatoren, fortrinnsvis peroxydet, med sand eller annet hensiktsmessig støpeballastmateriale på kjent måte. Sandblandingen formes så til det ønskede støpeformlegeme,- som kan være en kjerne eller en form, på kjent måte. Sandblandingen utsettes så for den andre komponent av friradikalinititatoren,

det katalytiske middel, bestående i det vesentlige av svoveldioxydgass, og polymerisasjon av bindemiddelmateriale som utgjør Del I skjer umiddelbart under dannelse av det herdede bindemiddelmateriale .

Oppfinnelsen illustreres ytterligere gjennom de følgende eksempler, hvor alle deler og prosentangivelser er regnet på vektbasis, såfremt ikke annet er angitt.

Eksempel 1

Gelforsøk ble utført med diverse umettede monomerer og polymerer for å bestemme deres tendens til å polymerisere og polymerisasjcnshastigheten. For utførelse av forsøket ble fra 1,5 til 2 g umettet monomer eller polymer (dvs. Del I) blandet med 0,03 g t-butylhydroperoxyd (peroxydkomponenten av friradikalinitiatoren). Denne blanding ble så utsatt for SC^-gass (det katalytiske middel i friradikalinitiatoren),

enten ved at gassen ble dispergert i væsken (bobling) eller ved at det ble sørget for en SG^-atmosfære over væsken (kontakt). Resultatene, som er angitt nedenfor, viser at samtlige

umettede monomerer og polymerer polymeriserer. Således er samtlige av de oppregnede forbindelser potensielle bindemidler. De av de oppførte forbindelser som oppviste hurtig polymerisering eller gelning, er av største potensielle verdi som støpebindemiddel for å gjøre støpeform- og støpeform-fremstillingen hurtig ved hurtigfremstilling under anvendelse av en såkalt cold box.

Eksempel 2

En umettet polymer ble fremstilt ved reaksjon mellom

1 molekvivalent pentandiol og 4 molekvivalenter hydroxyethylacrylat med 3,0 molekvivalenter toluendiisocyanat. Dibutyl-tinndilaurat ble benyttet for å katalysere reaksjonen. Det ble benyttet 0,14% katalysator , beregnet på tørrstoffinn-holdet. Som inhibitor ble hydrokinonmonoethyletner anvendt. Reaksjonen ble utført i et reaksjonsmedium (oppløsningsmiddel) som besto av ethylhexylacrylat og hydroxyethylacrylat. For utførelse av reaksjonen ble en blanding av TDI og oppløsnings-middel tilført en reaksjonsbeholder. Pentandiol ble satt til denne blanding, hvoretter hydroxyethylacrylat ble tilsatt. Etter fullført tilsetning av hydroxyethylacrylatet ble katalysatoren tilsatt. Reaksjonen ble utført under luftinnblåsning. Reaksjonen ble tillatt å forløpe ved 40 - 45°C i 2,1 timer, hvoretter temperaturen ble øket til 80 - 85°C og reaksjonen ble fortsatt i 4,3 timer. Det ble så tilsatt 0,03% inhibitor, hvoretter reaksjonen ble fortsatt i 30 minutter. Produktet ble tillatt å avkjøles. Produktet ble testet med hensyn på innholdet av ikke-flyktig materiale, hvilket innhold ble funnet å være 59,2%. Dette tilsvarer en teoretisk mengde av 60% ikke-flyktig materiale. Produktets viskositet var 6,0 St. 20 g av den umettede polymer ble så blandet med 1,6 g acrylsyre, 10,7 g diethylenglycoldiacrylat, 9,9 g trimethylolpropan-trimethylacrylat og 2,0 g vinylsilan. Acrylsyre, diethylenglycoldiacrylat og trimethylolpropantriacrylat er umettede monomerer. Denne oppløsning av umettet polymer og umettede monomerer betegnes Del I. Det ble så tilsatt 1 g t-butylhydroperoxyd, nemlig peroxydkomponenten av friradikalinitiatoren, til oppløsningen av umettet polymer og umettede monomerer .

"Wedron 5010"-sand (vasket og tørket finkornet kisel-dioxydsand, AFSGFN 66) ble anbragt i et egnet blandeapparat. Del I og peroxydkomponenten av friradikalinitiatoren ble blandet med sanden, inntil fordelingen var homogen. Mengden av Del i pluss peroxyd var 2%, beregnet på vekten av sanden.

Sandblandingen ble blåst inn i en konvensjonell kjerne-kavitet eller kjernekasse for fremstilling av standardiserte strekkfasthetsbriketter i form av prøvekjerner som går under betegnelsen "hundeben" ("dog bones"). Hundeben-kjernene ble herdet ved at de ble utsatt for den katalytiske komponent av friradikalinitiatoren. Den katalytiske komponent var gassformig svoveldioxyd. Kjernene ble utsatt for SG^-katalysatoren i omtrent et halvt sekund (gasstid), og katalysatoren ble fjernet ved gjennomblåsning med .nitrogengass i 15 minutter. Kjernen ble så tatt ut av kassen. Strekkfasthetsverdiene for kjernen var 1,54 MPa straks den var tatt ut av kassen, 0g 1,41 MPa etter 3 timer og 1,5 7 MPa etter 24 timer.

"Hundeben"-kjerner av tilsvarende type som de ovenfor beskrevne ble benyttet ved utrystningsstudier i forbindelse

med støping av aluminium. 7 strekkfasthetsbriketter (hundeben) ble anordnet i en form. Formen inneholdt et løpsystem. Formen var slik at den ga hule støpelegemer med en metalltykkelse på ca. 6,4 mm på alle sider. En åpning ble anordnet i den ene ende av støpedetaljen for fjerning av kjernen fra støpe-detaljen. Smeltet aluminium med en temperatur på ca. 700°C, fremstilt av aluminiumblokker, ble hellet i formen. Etter avkjøling i ca. 1 time ble aluminiumstøpedetaljene brukket av fra løpsystemet og fjernet fra formen for utrystningsfor-søk.

Utrystningsforsøkene ble utført således at en støpe-detal j ble anbragt i en 3,8 liters beholder. Beholderen ble anbragt på en rystemekanisme og rystet i 5 minutter. Vekten av den sandkjerne som på denne måte ble fjernet fra støpe-detal jen, ble sammenlignet med den opprinnelige vekt av sandkjernen, og den prosentuelle utrystning ble beregnet. Gjen-værende sand i støpedetaljen etter den ovenfor beskrevne utrystning ble fjernet ved utskrapning og ble likeledes veiet. Sandkjernen som var sammenbundet ved hjelp av det ovenfor beskrevne bindemiddel, viste seg å ha en utrystningsverdi på 100. Det bemerkes at den ovenfor beskrevne utrystningstest ikke er noen standardtest. Oppfinnerne kjenner ikke til noen standardtest for måling av denne egenskap. Den anvendte test menes imidlertid å være anvendelig med hensyn til å gi en oppfatning av nedbrytbarheten av et bindemiddel og med hensyn til å sammenligne nedbrytbarheten av ulike bindemidler. De angitte prosentinnhold oppviser en viss grad av variasjon, men de er pålitelige indikatorer.

Eksempel 3

Claims (5)

1. Fremgangsmåte ved støping av lettmetallgjenstander ved bruk av støpeformer og -kjerner som brytes istykker etter støpingen av metallgjenstandene, karakterisert ved at det anvendes en støpe-form eller -kjerne som er blitt fremstilt ved at man på et støpeballastmateriale fordeler en bindende mengde av et bindemiddelmateriale som i det vesentlige består av acrylmonomer, acrylpolymer eller en blanding av acrylmonomer og acrylpolymer, former ballastmaterialet til den ønskede støpeform eller -kjerne og polymeriserer bindemiddelmaterialet ved hjelp av en friradikalinitiator som innbefatter et organisk peroxyd og et katalytisk middel bestående i det vesentlige av gassformig svoveldioxyd.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes et bindemiddelmateriale som innbefatter acrylmonomer og minst én ethenisk umettet polymer, eller et bindemiddelmateriale som innbefatter acrylpolymer og minst én annen ethenisk umettet monomer.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det anvendes et bindemiddelmateriale hvor det som acrylpolymer velges en oligomer eller et addukt.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det anvendes et bindemiddelmateriale hvor det som acrylmonomer velges et materiale som innbefatter et polyfunksjonelt acrylat.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det anvendes et bindemiddelmateriale hvor acrylmonomeren velges blant pentåeryth-ritoltriacrylat, trimethylolpropantriacrylat, 1,6-hexandioldiacrylat, tetraethylenglycoldiacrylat og blandinger derav.