NO774232L - Fremgangsmaate for fremstilling av en stoepeform eller -kjerne - Google Patents
Fremgangsmaate for fremstilling av en stoepeform eller -kjerneInfo
- Publication number
- NO774232L NO774232L NO774232A NO774232A NO774232L NO 774232 L NO774232 L NO 774232L NO 774232 A NO774232 A NO 774232A NO 774232 A NO774232 A NO 774232A NO 774232 L NO774232 L NO 774232L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- mixture
- fluid mixture
- sand
- foaming agent
- mold
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 89
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 44
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims description 35
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 33
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 31
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N furfuryl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CO1 XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 14
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 14
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 11
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 11
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 11
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 8
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- -1 mercapto- Chemical class 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 4
- CMCBDXRRFKYBDG-UHFFFAOYSA-N 1-dodecoxydodecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCOCCCCCCCCCCCC CMCBDXRRFKYBDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 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 3
- 125000003282 alkyl amino group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N dodecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCO LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FKKAGFLIPSSCHT-UHFFFAOYSA-N 1-dodecoxydodecane;sulfuric acid Chemical class OS(O)(=O)=O.CCCCCCCCCCCCOCCCCCCCCCCCC FKKAGFLIPSSCHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 claims description 2
- 150000002462 imidazolines Chemical class 0.000 claims description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims 1
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 37
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 16
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 11
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 9
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 5
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- SMVRDGHCVNAOIN-UHFFFAOYSA-L disodium;1-dodecoxydodecane;sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O.CCCCCCCCCCCCOCCCCCCCCCCCC SMVRDGHCVNAOIN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- JRBPAEWTRLWTQC-UHFFFAOYSA-N dodecylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCN JRBPAEWTRLWTQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N Betaine Natural products C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- HBRNMIYLJIXXEE-UHFFFAOYSA-N dodecylazanium;acetate Chemical compound CC(O)=O.CCCCCCCCCCCCN HBRNMIYLJIXXEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000007046 ethoxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 230000019635 sulfation Effects 0.000 description 1
- 238000005670 sulfation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/30—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by mixing gases into liquid compositions or plastisols, e.g. frothing with air
-
- 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
- B22C1/20—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 organic agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2361/00—Characterised by the use of condensation polymers of aldehydes or ketones; Derivatives of such polymers
- C08J2361/34—Condensation polymers of aldehydes or ketones with monomers covered by at least two of the groups C08J2361/04, C08J2361/18, and C08J2361/20
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
Den vanlige måte å fremstille en støpeform eller -kjerne på omfatter.å danne en blanding av støpesand og bindemiddel i en form-eller kjerne-kasse og la blandingen størkne, fortrinnsvis ved romtemperat.ur. Det er ofte foretrukket å anvende et organisk ha.rpiks-kondensat som bindemiddel , og i dette tilfelle må blan-
dingen også inkludere en sur katalysator .for å befordre størkning.
Den vanlige måte å danne en slik blanding på er å dispergere katalysatoren jevnt i sanden og så tilsette bindemiddel. Dersom blandingen blir dannet på.en annen måte slik at den sure katalysator - blir satt til "en forhåndsdannet blanding av bindemiddel og sand, begynner det en lokalisert herding av bindemidlet så snart den sure katalysator kommer i kontakt med blandingen, og det foregår således en ujevn herding.
Konvensjonelle blandinger av sand og bindemiddel som skal formes oppfører .seg i alt vesentlig som faste stoffer og må drives
eller på annen måte mekanisk tvinges inn i kjerne- eller form-
kassen. I britisk patentskrift nr. 1 0.85 651 og US-patentskrift nr. 3 424 600 harLiass åpenbart den tanke å danne en fluid sand-blanding i hvilken den vandige fase er skummet, og som et resultat av dette kunne blandingen formes ved bare å helle den inn i kassen. Dessverre er de spesifikke blandinger beskrevet avLiass ikke fullstendig tilfredsstillende, selv når formen blir vibrert. Ved frem-gangsmåten tilLiass og ved etterfølgende forslag for fremstilling av fluide blandinger av støpesand og en skummet vandig f ase , synes det vanligvis å være ansett ønskelig eller nødvendig at de materia-
ler som anvendes og forholdene ved blandingen bør være slik at skummet faller sammen snart etter dets dannelse og vanligvis raskt, f.eks. noen få sekunder eller minutter, etter å være hellet inn i form- eller kjernekassen. Skummet faller således sammen før
størkning, og som et resultat av dette oppnås en gjennomtrengelig herdet struktur som er i alt vesentlig tettere og sterkere enn denSDm ville oppnås dersom skummet ikke hadde falt sammen før størknin-gen. Også ved disse fremgangsmåter synes den vanlige rekkefølge ved blanding av sand, bindemiddel og katalysator (dvs. katalysatoren først) å være generelt akseptert som nødvendig, og i virkeligheten er de eneste åpenbarelser som vi kjenner til på fremgangsmåter hvorved den sure forbindelse settes til en forhåndsdannet fluid blanding av sand og skummet vandig fase inneholdende bindemiddel, eksemplene 12 og 13 i britisk patentskrift nr. 1 430 841,
og det er i beskrivelsen i dette patentskrift angitt at trykkfastheten for produktene fra disse eksemplene er lavere enn trykkfast— heten for produktene fra de andre eksempler i patentskriftet (hvorved den sure forbindelse blir blandet med sanden før bindemidlet tilsettes) selv om det anvendes mer sur forbindelse.
I britisk patentskrift nr. 1 373 647 har vi beskrevet hvor-"'iedes forbedrede resultater kan oppnås dersom blandingene inneholder et silan, og ved den beskrevne fremgangsmåte er skummet stabilt, dvs. at det ikke brytes ned før blandingen størkner, idet skumbob-lene brytes under størkningen. Slike fremgangsmåter er svært for-...delaktige på grunn av at stabiliteten til skummet gjør at blandingen vil føye seg nøyaktig etter formen under størkningen og vil ikke krympe bort fra de komplekse former før størkningen, og de foretrukne blandinger som er beskrevet i beskrivelsen i dette patentskrift , ved anvendelse av et silan og fortrinnsvis et natriumlauryletersulfat-skummemiddel, er i stand til å gi god total fasthet og spesielt god overflate-glatthet og fasthet. Den konvensjonelle fremgangsmåte til å danne støpeblandinger ble beskrevet i beskrivelsen i dette patentskrift , idet den sure forbindelse ble blandet med sanden før tilsetningen av bindemidlet.
Ved et første aspekt av oppfinnelsen har vi nå funnet at
når det fremstilles en støpeform eller -kjerne ved en fremgangsmåte som omfatter å danne en fluid blanding som er stabil mot å falle sammen før størkning og som omfatter fluid sand og en vandig fase omfattende harpiks-kondensat, skummemiddel og en sur katalysator, helle den fluide blanding inn i en form- eller kjernekasse og la blandingen størkne, oppnås det spesielt fordelaktige resultater dersom den fluide blanding blir fremstilt ved å danne en fluid blanding av sanen og en skummet vandig fase omfattende harpiks-kondensatet og skummemidlet og så blande det.sure herdemiddel inn i
denne. Den sure forbindelse blir således satt til en forhåndsdannet blanding av sand og bindemiddel, i motsetning til de konvensjonelle fremgangsmåter hvorved den blir blandet med sanden før bindemidlet blir tilsatt.
Når alle andre forhold er konstante, gir denne nye blandingsrekkef ølge en blanding som har forbedret fluiditet sammenlig-net med blandinger som er oppnåelige ved den konvensjonelle blandingsrekkefølge, og blandingen vil således flyte lettere inn.i formen eller kjernen og tilpasses mer nøyaktig dens utforming uten at det er behov for mekanisk assistanse, f.eks. inndriving eller vibrering av form- eller kjerne-kassen. Ved den foretrukne fremgangsmåte blir det følgelig ikke anvendt noen konsolideringstek-nikker, og form- eller kjerne-kassen blir værende ubevegelig hele tiden.
Årsaken til den bemerkelsesverdige forbedring av fluiditet
er ikke kjent, men den nye blandingsrekkefølge synes overraskende ikke å gi god fluiditet til det mer vanlige, ustabile skum som faller sammen i alt vesentlig øyeblikkelig ved hellingen, og tes-ter vi har utført viser i virkeligheten at den ofte gir dårligere fluiditet enn den fluiditet som oppnås ved den konvensjonelle blandingsrekkef ølge.
En annen overraskende fordel ved oppfinnelsen er at det er mulig å redusere mengden av alle komponentene i blandingen bortsett fra sanden , og derved oppnåes vesentlige økonomiske forde-ler, uten skadelig virkning på kvaliteten av det herdede produkt,
og denne reduksjon kan i virkeligheten ofte oppnås samtidig med at det oppnås forbedring av kvaliteten til produktet. Den nye blandingsrekkefølge tillater således at den mengde av skummemiddel som er nødvendig for oppnåelse av en blanding med passende fluiditet, kan reduseres, og siden skummemidlet ikke bidrar til fastsettelsen av den herdede blanding, og i virkeligheten kan resultere i svekkelse av denne på grunn av brudd, i kontinuiteten i harpiksen, kan denne reduksjon av mengde av skummemiddel sammen-lignet med den mengde som er nødvendig ved den konvensjonelle blandingsrekkefølge , resultere i et produkt med forbedret fasthet. Det er følgelig tillatelig med en viss reduksjon i mengden av bindemiddel , .idet det fremdeles oppnås et produkt méd ekvivalent eller bedre fasthet enn det produkt som er oppnåelig ved den konvensjonelle blandingsrekkefølge, og på samme måte er det også mu-"lig med en reduksjon av mengden av katalysator. Ved således å snu
om blandingsrekkefølgen når det fremstilles en stabil fluid blanding, er det mulig å få meget større fluiditet i blandingen eller å anvende mindre skummemiddel og få en sterkere blanding eller, og. dette er vanligvis, foretrukket, å oppnå økning i både fluiditet og fasthet sammen med en reduksjon i mengden av skummemiddel og vanligvis også bindemiddel og katalysator.
En rekke skummemidler er i stand til å gi fluide blandinger som er stabile mot å falle sammen før størkningen, innbefat-tet visse fettamidoalkylbetainer, f.eks. det som selges under varebetegnelsen "Lorapon AMBl3", som er et kokosamidalkylbetain,
og visse substituerte imidazoliner, f.eks. de som selges under varebetegnelsene "Crodateric C" og "crodatericL", men fastheten til det herdede produkt blir med disse kanskje ikke så høy som ønskelig, selv når de anvendes i blandingen ifølge britisk patent nr. 1 373 647, og de beste resultater er oppnåelige ved anvendelse av et lauryletersulfat, vanligvis natriumlauryletersulfat.
Egnede natriumlauryletersulfater er slike som oppnås ved etoksylering av laurylalkohol med for eksempel en kjede med 3 etoksygrupper, og sulfatering av produktet. Eksempler på sli^.
ke materialer er de som selges avLankroChemicals under varebetegnelsen "<p>erlarikrol ESD" og de som selges avAlbright&Wilson
Limited under varebetegnelsene "Empimin KSN 27" og "Empimin KSN 60". De er alle industriell kvalitet natriumlauryletersul f at basert på''
"narrow cut", laurylalkohol, idet "Perlankrol ESD" og "Empimin KSN 27" er 27 %ige vandige løsninger og "Empimin 60" er en 60 %ig vandig løsning inneholdende ca. 10 % etanol.
Den mengde av skummemiddel som velges vil være avhengig
av den stabilitet som ønskes ved hellingen og.vil være avhengig av valget av skummemiddel og andre komponenter i blandingen. Vanligvis er mengden fra 0,05 til 0,5 %, fortrinnsvis 0,1 til
0,5 %, tørrvekt basert på vekten av støpesand. Vanligvis er det snarere nø-dvendig med mer skummemiddel når harpiksen er en fenol-harpiks enn når den for eksempel er en urea/formaldehyd- og/eller furfurylalkoholharpiks.
De anvendte harpikskondensater er fortrinnsvis furfurylalkohol/formaldehyd-, fenol/formaldehyd- eller urea/formaldehyd-harpikskondensater, men det kan være fordelaktig for bindemiddel-blandingen at det også er et innhold av fri furfurylalkohpl. Harpikskondehsatene er vanligvis vannløselige og er vanligvis tilgjengelige og blir anvendt i form av vandige blandinger, f. eks. løsninger, inneholdende fra 1 til 30vekt% vann. Den vandige harpikskondensat-blanding blir vanligvis anvendt i en mengde av 1 til 5 % basert på vekten av støpesanden, f.eks. 0,75- til 4,5 %
fast harpiks. Vi anvender fortrinnsvis 0,8 til 2, %, spesielt 1 til 1,75 % t av vandig harpikskondensat, og kondensatet inneholder vanligvis 20 % vann dersom harpiksen omfatter urea/formaldehyd og 10 % vann dersom harpiksen omfatter fenol/formaldehyd.
For å få produkter med god fasthet , og spesielt god over-, flate-fasthet, er det foretrukket å inkludere et silan i den fluide blanding, for eksempel som beskrevet i britisk patentskrift nr.
1 373 647..Silanet blir best oppløst i harpiksen før harpiksen
blir blandet med sanden. Spesielt når harpiksen ikke er en urea/ formaldehyd-harpiks, dvs. når den er en fenol/- og/eller furfurylalkohol/formaldehyd-harpiks, blir silanet fortrinnsvis blandet med harpiksen like før harpiksen blir blandet med sanden.
Silanet må være et som vil forbedre fastheten til en blanding inneholdende bindemidlet, og noen silaner er mer egnet for anvendelse med noen bindemidler enn andre. Vanligvis vil silanet fortrinnsvis ha den generelle formel R'Si (OR) ^ hvor R ' er en C2~ C€ >~ alkylengruppe bundet til en' araino-, epoksy-, merkapto-, hydroksy-,
hydroksy-(C-^-Cg) alkylamino-, amino- (C^-C^) alkylamino- , C2-C^-alke-
nyl eller C2~Cg-alkenylkarboksygruppe , og gruppene R kan være like '■' eller forskjellige og er valgt fra C-^-C^-alkyl og c^-C^-alkoksy-substituert-C-^-Cg-alkyl. Den mengde av silan som anvendes er vanligvis fra 0,05 til 0,5 %', fortrinnsvis fra 0,1 til 0,2'%, basert på den samlede vekt av vandig harpikskondensat-blanding og silan.
Hvilken som helst syre som vil oppføre seg som et herdemiddel for harpikskondensatet kan anvendes ved oppfinnelsen, og det er kjent mange slike sure herdemidler. Foretrukne herdemidler omfatter en eller flere av fosforsyre , p-toluensulfonsyre og svovelsyre,, og blandinger av minst to er spesielt foretrukket. Mengden av herdemiddel, på ikke-vandig basis, er vanligvis fra 10 til 150 vekt%, fortrinnsvis 50 til 75 vekt%, basert på mengden av fast harpiks, eller 0,3 til 2 %, basert på vekten av støpesand. Herde-midlene blir imidlertid fortrinnsvis innført som vandige løsninger som vanligvis inneholder 15 til 40% vann. Mengden av vandig herdemiddel er vanligvis 10til 150 %, fortrinnsvis 50 til 75 %, ba- ...
sert på vandig harpikskondensat, eller 0,5 til 2,5 %, basert på vekten av støpesand.
Den mengde vann som anvendes ved oppfinnelsen er kritisk for
å oppnå et godt resultat. Dersom det anvendes for mye., over 2 %,
kan fluiditeten til sanden være ganske tilfredsstillende, men den endelige fasthet til produktet vil bli fullstendig utilfredsstil-len.de. Dersom det anvendes for lite, hvilket i praksis betyr at det anvendes mindre enn ca. 0,9 eller 1 %, vil det være umulig å danne en fluid blanding siden det ikke vil foreligge noen passen-
de skummet vandig fase. Vann blir vanligvis innført både med harpikskondensatet og med herdemidlet, og så .blir det fortrinnsvis ikke tilsatt noe ytterligere vann.
Vi har nå overraskende funnet, hvilket sannsynligvis i det minste i noen tilfeller skyldes reduksjonen i den mengde bindemid-
del som kan anvendes mens det samtidig oppnås tilfredsstillende fluiditet, at mengden av vann i den totale blanding kan reduser-
es langt under de 2,0% som er foreslått i vårt britiske patentskrift nr. 1 373 647. Selv om 1,3 til 1,8 % ofte er et bekvemt
-område for mange systemer, så er det når bindemidlet er fritt for urea og er et kondensat av to eller flere av fenol, formaldehyd
og furfurylalkohol, helst med en enda lavere vannmengde. Et an-
net aspekt ved oppfinnelsen består følgelig i en fremgangsmåte
hvorved det blir dannet en fluid blanding som inneholder et slikt bindemiddel, "og fortrinnsvis også silan, og som er stabil mot å
falle sammen før stivning og i hvilken den totale mengde vann i blandingen er fra 0,9 til 1,5 %, og mest foretrukket 0,9 til 1,25 %. Denne blanding blir fortrinnsvis dannet med den angitte blandingsrekkefølge (herdemiddel sist) , men dette er ikke vesentlig.
Hvilket som helst partikkelformet uorganisk materiale
som er egnet for anvendelse som sand i en støpeform eller -kjerne kan anvendes ved oppfinnelsen, og vanlig sand er foretrukket.
For å danne en støpeform eller -kjerne i henhold til . oppfinnelsen blir fortrinnsvis sanden, bindemidlet, silan og skummemidlet blandet sammen under slike forhold og en slik varig-
het at det oppnås passende fordeling av komponentene og en skummet vandig fase, og den sure katalysator blir så tilsatt og det blir utført ytterligere blanding, og blandingen blir så hellet. Varig-heten av hvert blandetrinn avhenger blant annet av den type blander som anvendes. Konvensjonelle blandere er tilfredsstillende. Det første blandetrinn varer ofte fra 1 sekund til 3 minutter, f.eks.
1 til 30 sekunder i en kontinuerlig blander eller 1 til 3 minutter i en. sats-blander, mens det annet blandetrinn, etter eller under tilsetning av syren, ofte varer 1 til 90 sekunder, f.eks. 1 til 30 sekunder i en kontinuerlig blander eller . 30 til 90 sekunder i en sats-blånder.
Ved de foretrukne fremgangsmåter i henhold til oppfinnelsen har blandingen svært høy stabilitet mot sammenfalling før herding, og som et resultat av dette, er det ikke nødvendig å vel-ge mengden av hver komponent så kritisk som det må gjøres ved mange konvensjonelle fremgangsmåter, hvor skummet, er bestemt, til å falle sammen, eller i det minste faller sammen, svært raskt. Om skummet har falt sammen eller ikke kan bestemmes ved å måle permeabiliteten til den herdede form, på grunn av at dersom herdingen" foregår før. det er foregått noen vesentlig sammenfalling vil permeabiliteten og densiteten til formen være lav, mens densiteten (og fastheten) og permeabiliteten vil være høyere dersom det har .^-foregått noen vesentlig sammenf alling av skummet før blandingen begynner å størkne.
I det følgende angis eksempler på oppfinnelsen. I disse, er viskositetestallene den tid i sekunder hvorunder 2 kg sand drypper fra blanderen ved den test som beskrives nedenfor. Det er ønskelig at tallene er så lave som mulig siden lave tall viser lav viskositet og derfor en blanding som kan helles lett og tilpasses nøyaktig til en kompleks utformet form. Ved viskosi-t etstesten anvendes det et viskosimeter som består av et kar av bløtt stål med åpning i bunnen. Karet er utformet som en sylin-der med diameter 170 mm og høyde 180 mm og avsluttet ,i bunnen med en kjegle som er 65 mm høy og tilskåret for utløpet. Diameteren på utløpet er 45 mm, og det er lukket med en lukkeinnretning som
■elektrisk er forbundet med en stoppeklokke. Inne i sylinderen er det en rører med 8 blad rundt den vertikale aksel, og den roterer med 85 omdreininger pr. minutt.
Blanderen tjener til å fremstille en blanding av 4000 g fluid sand.. Når den er klar (etter 4 1/2 minutters blanding) blir lukkeinnretningen åpnet manuelt og dette setter stoppeklokken i bevegelse. Sanden drypper ned i en tarert beholder. Dens bunn er anbrakt 350 mm under åpningen i blanderen.Beholderen er anbrakt på en vektskål som har en fordypning, og når denne mottar en vekt på 2 kg sand, vipper den, og stoppeklokken stoppes elekt-risk og det oppnådde viskositetstall nedskrives.
Eksemplene 1, 3, 11,,13, 15, 19, 20 og 21 er- eksempler
i henhold til oppfinnelsen,.mens de resterende eksempler er sam-menligningseks.empler.
EKSEMPLER 1 TIL 4
4 kg sand, bindemiddel (B), skummemiddel (F) og 60 g
(1,5 %) herdemiddel (C) ble blandet i de mengder og den rekkeføl-ge som er angitt nedenfor i tabell 1, i det ovenfor beskrevne kar, og viskositeten til blandingen ble målt som beskrevet ovenfor.Bindemidlet var et fenol/formaldehyd/furfuryl-alkohol-bindemid-
del inneholdende 10 % vann og 0,2 % silan (produktet solgt som "A1100") , skummemidlet var en 2/3 %ig løsning av natriumlauryl-etersuifat solgt 'under varebetegnelsen "Perlankrol ESD", og herdemidlet var en blanding med et vanninnhold på 33,13% og dannet fra 83,34 % paratoluensulfonsyre, 14,32 % av 77 %ig svovelsyre
og 2,34 % vann. Den totale mengde vann i hver blanding var ca. 1,4 %, basert på vekten av sanden.
I eksemplene 2 ag 4 ble først skummemidlet og katalysatoren blandet inngående med sanden med en skovl-blander i 2 1/2 minutter, og i denne tid ble den vandige fase skummet,"og blan-d ingen ;blé fluid, og bindemidlet og silanet ble så tilsatt og blandet med skovl-blanderen i ett minutt tilThvoretter viskositeten ble målt og blandingen hellet inn i en form eller kjerne og hensatt for å størkne.Eksemplene 1 og 3 ble utført på samme må-te bortsett fra at bindemidlet, silanet og skummemidlet ble blandet med sanden i den første blandeperiode på 2 1/2 minutter og herdemidlet ble tilsatt etterpå til den endelige blanding i 1 minutt. De oppnådde resultater er vist i tabell I.
Sammenligning av eksempel 1 med 2 og av eksempel 3 med 4 viser at ved tilsetning av katalysatoren til slutt , istedenfor ved begynnelsen, blir viskositeten nesten halvert i disse eksempler-, og dette er en tilkjennegivelse av den store økning i fluiditet som er oppnåelig ved oppfinnelsen.
I hvert av eksemplene 1 til 4 ble blandingen hellet inn i en form, og etter herding i formen ble det oppnådd et produkt med god trykkfasthet og med svært høy overflate-glatthet, men med lav■densitet.
..EKSEMPLER 5 TIL 16
4.kg "Chelford 50"-sand ble blandet med bindemidlet anvendt i eksempel 1 og med skummemiddel og syre i de mengder og den rekkefølge som er angitt i tabell II, i det ovenfor beskrevne
.kar, og viskositeten til blandingen ble målt som beskrevet ovenfor. Når syren (C) ble blandet med sanden og skummemiddel (F) før bindemidlet (b) , ble C og F innført sammen ved tilsetning av 2 1/2 %, basert på sand , av en blanding av 40% av en 27 % faststoffholdig løsning av skummemiddel, 50% av 67 % faststoffholdig paratoluen
sulfonsyre, 8,6 %. av 77 %ig svovelsyre og 1,4 % vann, og 1,75 % av bindemidlet ble tilsatt etter 2 1/2 minutter og produktet blandet i ytterligere 1 1/2 minutter. Når bindemidlet og skummemiddel. ble tilsatt først, ble 70 g (1,75 %) bindemiddel og 40 g (1 %)'av det overflateaktive middel tilsatt , og etter blanding i 2 1/2 minutter ble 60 g (1 1/2%) av den samme sure blanding tilsatt, og blandingen ble blandet i ytterligere 1 1/2 minutter.
Etter helling og herding hadde produktene fra eksemplene 15 og 16 den beste fasthet , men det er klart at eksempel 15 gav den blanding som hadde den største fluiditet.
I eksemplene 5, 7 og 9 ble det anvendt de overflateaktive midler og den blandingsrekkef ølge som er foreslått i eks.emp-r lene.12 og 13 i britisk patentskrift nr. 1 430 841f som er de eneste åpenbarelser som vi kjenner til som viser tilsetning av herdemiddel til en forhåndsdannet fluid blanding av sand og skummet vandig fase inneholdende skummemiddel og bindemiddel, men det er åpenbart fra hvert av disse eksempler at den fluide blanding i virkeligheten var ustabil, som ovenfor angitt. Dette er bare å vente siden det er klart at britisk patentskrift nr. 1 430 841 bare vedrører ustabilt skum da det kreves at skummet i alt ve--sentlig skal være fullstendig sammensunket før sanden begynner å stivne. Eksempel 6 viser at dersom blandingsrekkefølgen i- eksempel 5 snues om, oppnås det en ikke-fluid blanding, mens eksemplene 8 og 10 viser at dersom blandingsrekkefølgen i henholds-vis eksemplene 7 og 9 snues om, oppnås det er mer stabilt skum med større fluiditet enn i blandingene fra eksemplene 7 og 9, dvs. at tilsetningen av herdemidlet til den forhåndsdannede fluide blanding reduserer fluiditeten til blandingen, mens den i det stabile skum i henhold til oppfinnelsen øker fluiditeten til blandingen. I eksempel 5 var fluiditeten til systemet så lav at formen måtte fibreres. Eksemplene 11 til 16 gir alle stabile skum, og i hvert tilfelle er det klart at det oppnås en mer fluid blanding når herdemidlet tilsettes sist enn når det tilsettes først .
EKSEMPEL 17
I dette eksempel blir eksempel 13 i britisk patentskrift nr. 1 430 841 gjentatt mer nøyaktig enn i de foregående eksempler.
•^'"Blandingene ble dannet ved anvendelse av de samme teknikker som ovenfor med oppskriften
50 deler sand,
1 del bindemiddel (45 % urea/formaldehyd-harpiks pluss
55 % furfurylalkohol),
1 del katalysator (18 % fosforsyre, 18 % svovelsyre, 64 % vann) ,0,05 <3el skummemiddel og 0,05 del vann.
Ved testene A og B var skummemidlet laurylaminacetat ("ArmacC") mens skummemidlet ved testene B og C vår 97 %ig laurylamin ("Armeen 12D"). Resultatene var som følger:
alle tilfeller var skummet ustabilt, og tilsetning
av herdemidlet sist, istedenfor før bindemidlet, gjorde blandingen mindre fluid.
EKSEMPLER 18 TIL 21
I disse eksempler ble bindemidlet og skummemiddel og apparatur stort sett anvendt som beskrevet i eksempel 1, katalysatoren var p-toluensulfonsyre, og trykkfastheten etter 24 timer ble nedskrevet i kg/cm 2. I eksempel 18 ble bindemidlet tLlsatt sist mens herdemidlet ble tilsatt sist i eksemplene 19 til 21, og mengden av skummemiddel og herdemiddel var redusert i eksemplene 19 og 20 og i eksempel 21 var. mengden, av bindemiddel også redusert. Resultatene er angitt i tabell IV. I eksempel 18 er
- mengden av vann i bl.andingen ca. 1,4 % mens den i de andre eksempler er fra ca..0,9 til ca, 1,2 %.
Eksempel 19 viser at ved å blande i henhold til oppfinnelsen er det mulig med en svært stor' reduksjon i mengden av skummemiddel og herdemiddel, sammen med en svært liten økning i viskositet og en betydelig økning i trykkfasthet, mens. eksemplene 20 og 21 viser at man med en litt mindre reduksjon av mengden av skummemiddel kan oppnå en ønsket økning i viskositet og forbedret trykkfasthet eller, med mindre bindemiddel, en ekvivalent trykkfasthet og endog større reduksjon.
Claims (14)
1. Fremgangsmåte, for fremstilling av en støpeform eller
-kjerne, karakterisert ved å danne en fluid blanding som er stabil mot å'falle sammen før størkning og som omfatter en. støpesand og en skummet vandig fase omfattende ha.r^ pikskondensat, skummemiddel og et surt herdemiddel, helle den fluide.blanding inn i en form- eller kjerne-kasse og la blandingen størkne;, og ved hvilken fremgangsmåte den fluide blanding blir fremstilt ved å danne en fluid blanding av sanden og en skummet vandig fase omfattende harpikskondensatet og skummemiddel og så blande inn det sure herdemiddel.
2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at det anvendes et skummemiddel som er valgt blant fettamido-alkylbétainer, substituerte imidazoliner og lauryleter-sulfater.
3. Fremgangsmåte i henhold til krav 2, karakterisert ved at det som skummemiddel anvendes et natriumlauryletersul.fat inneholdende 3 etoksygrupper og i hvilket lauryl-ande-len er basert på en "narrow cut" laurylalkohol.
4. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det som herdemiddel anvendes en vandig løsning omfattende en eller flere av fosforsyre , p-toluensulfonsyre og svovelsyre.
5.F remgangsmåte i henhold.til hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at silan blir blandet med sanden sammen med harpikskondensatet.
6. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at den fluide blanding blir fremstilt ved å danne en.fluid blanding av sanden og en skummet vandig fase omfattende opp til 5 % av et vandig harpikskondensat inneholdende 1 til 30. % vann og en oligomer form av formaldehyd sammen med en eller .flere av f urf urylalkohol , fenol og urea, 0,05 til 0,5 vekt%, basert, på vekten av vandig harpikskondensat,av et silan som har den generelle formel ^'SiCOR)^ hvor R' er enC2 -C5 -alkylengruppe bundet til en amin-, epoksy-, merkapto-, hydroksy-, hydroksy- (C]_-C6) - alkylamino-, amino- (C]_-C6) alkylamino- , C2~ C6 -alkenyl- eller C2 -C6 -alkenyl-karboksy-gruppe, og gruppene R kan være like eller forskjellige og valgt blant c^ -Cg-alkyl og C-L-C^ -alkoksy-substituerte-(C-L-Cg) alkyl , og natriumlaurylete.rsulfat , og så blande inn surt herdemiddel.
7. Fremgangsmåte i-henhold til hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at vannmengden i den fluide- blanding er fra 1 til 2 %.
8.F remgangsmåte i henhold til krav 7,'karakterisert ved at vannmengden er fra 1,3 til 1,8 %.
9. Fremgangsmåte for fremstilling av en støpeform eller
-kjerne , karakterisert ved å danne en fluid-"blanding som er stabil mot å falle sammen før størkning og som omfatter en støpesand og en skummet vandig fase omfattende har-' pikskondensat, skummemiddel og et surt herdemiddel, helle-den fluide blanding inn i en form- eller kjerne-kasse og la blandingen størkne, _og ved hvilken fremgangsmåte den totale mengde vann i den fluide blanding er 0,9 til 1,5 % og harpikskondensatet er fritt for urea og er et kondensat av to eller flere av fenol, furfurylalkohol og formaldehyd.
10. Fremgangsmåte i henhold til krav 9, karakterisert ved at vannmengden er 0,9 til 1,25 %.
11. Fremgangsmåte i henhold til krav 9 eller krav 10, karakterisert ved at silan inkluderes i blandingen.
12. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kra-vene 9 til 11, karakterisert ved at den fluide blanding'fremstilles ved å danne en fluid blanding av sanden og en skummet vandig fase omfattende harpikskondensatet og skummemiddel og så blande inn det sure herdemiddel.
13. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 eller krav 9, vesentlig som her beskrevet med henvisning til hvilke som helst av eksemplene.
14. Støpeform eller -kjerne fremstilt ved en fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av de foregående krav.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB51811/76A GB1594208A (en) | 1976-12-11 | 1976-12-11 | Foundry processes and compositions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO774232L true NO774232L (no) | 1978-06-13 |
Family
ID=10461461
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO774232A NO774232L (no) | 1976-12-11 | 1977-12-09 | Fremgangsmaate for fremstilling av en stoepeform eller -kjerne |
Country Status (20)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5373418A (no) |
AR (1) | AR213551A1 (no) |
AU (1) | AU513070B2 (no) |
BE (1) | BE850375A (no) |
BR (1) | BR7708153A (no) |
CA (1) | CA1112838A (no) |
CH (1) | CH613641A5 (no) |
DE (1) | DE2752608A1 (no) |
DK (1) | DK522077A (no) |
ES (2) | ES464920A1 (no) |
FI (1) | FI773665A (no) |
GB (1) | GB1594208A (no) |
MX (1) | MX148438A (no) |
NL (1) | NL7713647A (no) |
NO (1) | NO774232L (no) |
NZ (1) | NZ185535A (no) |
PH (1) | PH13122A (no) |
PT (1) | PT67209B (no) |
SE (1) | SE7714038L (no) |
ZA (1) | ZA776692B (no) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
PL149422B2 (en) * | 1987-03-11 | 1990-02-28 | Self-curing forming mass or a core mass |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1373647A (en) * | 1971-07-29 | 1974-11-13 | White Sea & Baltic Co | Foundry casting forms |
FR2177502B2 (no) * | 1972-03-27 | 1974-12-06 | Ctre Tech Ind Fonderie |
-
1976
- 1976-12-11 GB GB51811/76A patent/GB1594208A/en not_active Expired
-
1977
- 1977-01-14 BE BE174072A patent/BE850375A/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-01-14 CH CH50177A patent/CH613641A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-10-26 AU AU30077/77A patent/AU513070B2/en not_active Expired
- 1977-10-27 NZ NZ185535A patent/NZ185535A/xx unknown
- 1977-10-28 PT PT67209A patent/PT67209B/pt unknown
- 1977-11-09 ZA ZA00776692A patent/ZA776692B/xx unknown
- 1977-11-16 PH PH20441A patent/PH13122A/en unknown
- 1977-11-24 DK DK522077A patent/DK522077A/da not_active Application Discontinuation
- 1977-11-25 DE DE19772752608 patent/DE2752608A1/de not_active Ceased
- 1977-12-02 FI FI773665A patent/FI773665A/fi not_active Application Discontinuation
- 1977-12-07 AR AR270279A patent/AR213551A1/es active
- 1977-12-08 BR BR7708153A patent/BR7708153A/pt unknown
- 1977-12-08 CA CA292,727A patent/CA1112838A/en not_active Expired
- 1977-12-09 MX MX171662A patent/MX148438A/es unknown
- 1977-12-09 SE SE7714038A patent/SE7714038L/xx not_active Application Discontinuation
- 1977-12-09 NL NL7713647A patent/NL7713647A/xx not_active Application Discontinuation
- 1977-12-09 NO NO774232A patent/NO774232L/no unknown
- 1977-12-09 JP JP14731877A patent/JPS5373418A/ja active Pending
- 1977-12-09 ES ES464920A patent/ES464920A1/es not_active Expired
-
1978
- 1978-09-13 ES ES473304A patent/ES473304A1/es not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU3007777A (en) | 1979-06-07 |
BR7708153A (pt) | 1978-08-15 |
JPS5373418A (en) | 1978-06-29 |
ES473304A1 (es) | 1979-04-16 |
CH613641A5 (en) | 1979-10-15 |
CA1112838A (en) | 1981-11-24 |
NL7713647A (nl) | 1978-06-13 |
PT67209B (en) | 1979-03-26 |
BE850375A (fr) | 1977-07-14 |
FI773665A (fi) | 1978-06-12 |
DK522077A (da) | 1978-06-12 |
PT67209A (en) | 1977-11-01 |
ZA776692B (en) | 1978-12-27 |
ES464920A1 (es) | 1979-01-01 |
SE7714038L (sv) | 1978-06-12 |
AR213551A1 (es) | 1979-02-15 |
DE2752608A1 (de) | 1978-06-15 |
NZ185535A (en) | 1981-05-01 |
MX148438A (es) | 1983-04-21 |
GB1594208A (en) | 1981-07-30 |
PH13122A (en) | 1979-12-12 |
AU513070B2 (en) | 1980-11-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4643771A (en) | Production of water-repellent moldings from plaster | |
US4111253A (en) | Foundry processes and compositions | |
JPH10114584A (ja) | 軽量で多孔質の鉱物性断熱板 | |
NO774232L (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av en stoepeform eller -kjerne | |
US4236569A (en) | Foundry processes and compositions | |
GB1594209A (en) | Foundry processes and compositions | |
SU1435365A1 (ru) | Самотвердеюща смесь дл изготовлени литейных форм и стержней | |
RU2442673C2 (ru) | Способ получения литейных стержней или форм | |
SU1583208A1 (ru) | Комплексный пенообразователь дл изготовлени литейных форм и стержней | |
SU778896A1 (ru) | Св зующее "карбосил" дл изготовлени формовочных и стержневых смесей" | |
SU1163958A1 (ru) | Состав дл изготовлени литейный форм и стержней | |
SU1102652A1 (ru) | Самотвердеюща смесь дл изготовлени литейных форм и стержней | |
SU37163A1 (ru) | Способ приготовлени массы дл заливки изол торов | |
SU801365A1 (ru) | Способ приготовлени жидкостекольных смесей дл изготовлени литейных стержней и форм пескодувно-пескострельным процессом | |
SU360A1 (ru) | Способ приготовлени искусственной массы из продуктов конденсации фенолов с альдегидами | |
SU484042A1 (ru) | Смесь дл изготовлени оболочковых литейных форм и стержней | |
SU761111A1 (ru) | Облицовочная смесь для изготовления литейных двухслойных форм 1 | |
SU1616754A1 (ru) | Смесь дл изготовлени литейных стержней и форм, преимущественно оболочковых, в нагреваемой оснастке | |
SU495807A3 (ru) | Смесь дл изготовлени литейных стержней и форм | |
SU1230741A1 (ru) | Состав холоднотвердеющей смеси дл изготовлени литейных стержней и форм | |
SU1718773A1 (ru) | "Способ производства шоколадных конфет типа "Ассорти" | |
SU980919A1 (ru) | Холоднотвердеющее св зующее дл изготовлени литейных стержней и форм | |
SU1433945A1 (ru) | Способ приготовлени арболитовой смеси | |
SU1532181A1 (ru) | Смесь дл изготовлени литейных форм и стержней | |
SU87206A1 (ru) | Наполнитель форм дл точного лить |