PL109749B1 - Moulding and core sand - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest masa formierska i rdzeniowa do wyrobu form i rdzeni odlewni¬ czych.Dotychczas w odlewnictwie znane sa masy for¬ mierskie i rdzeniowe, w których role spoiwa spel¬ niaja samoutwardzalne lub termoutwardzalne zwiazki organiczne typu zywic syntetycznych lub olejów.Wymagane wlasnosci wytrzymalosciowe masy osiagano poprzez odpowiednia ilosc spoiwa, przy czym wzrost wytrzymalosci uzalezniony byl przy danym spoiwie glównie od zwiekszenia jego za¬ wartosci (L. Lewandowski — Materialy formier¬ skie, PWN, Warszawa—Kraków, 1971). To zwiek¬ szenie zawartosci spoiwa jest niekorzystne ze wzgledu na to, ze podczas jego destrukcji "pod dzialaniem cieklego metalu nastepuje zwiekszenie ilosci gazów. Stanowi to jedna z przyczyn wzro¬ stu ilosci wad odlewów. W przypadku, gdy zy¬ wica modyfikowana jest mocznikiem, oznacza to wzrost zawartosci azotu powodujacego powstawa¬ nie nakluc azotowych w odlewach staliwnych.Równiez ze wzgledów sozologicznych nie jest ce¬ lowe zwiekszanie zawartosci spoiwa ponad miare, poniewaz wiaze sie to ze wzrostem zagrozenia srodowiska naturalnego.Znane sa sposoby modyfikacji spoiw organicz¬ nych stosowanych w odlewnictwie, umozliwiajace obnizenie zawartosci spoiwa bez spowodowania spadku wlasnosci wytrzymalosciowych masy. Je- 10 15 20 25 30 den z nich polega na polepszeniu wlasnosci na¬ wilzajacych spoiw nierozpuszczalnych w wodzie, typu olejów, emulsji lub zywic przez dodatek 1 do 5% fetaminy zawierajacej w szczególnosci resz¬ te alkilowa C7 do Cis. Sposób ten umozliwia mi¬ nimalne obnizenie zawartosci spoiwa lub podnie¬ sienie wytrzymalosci masy o okolo 20%. Drugi ze znanych sposobów (Zukiovskij S., Ljaiss A. — Li- tiejnoje Proizvodstvo Nr 1V1975 s. 15) polega na zastosowaniu do mas z zywicami formaldehydo¬ wymi silanu w ilosci okolo 0,5*/© spoiwa. Zasta¬ wanie tego dodatku umozliwia obnizenie zawar¬ tosci spoiwa o okolo 40% lub wzrost wytrzyma¬ losci masy o 70—80%.W opisie patentowym RFN nr 2710336 dodatek silanu stosuje sie do masy z zywica furanowa z rezocyna. Do masy stosuje sie równiez dodatek silanu zawierajacego grupy epoksydowe. Znane jest takze zastosowanie silanu wraz z amidem dlugó- lancuchowym. Zgodnie z tym wynalazkiem zasto¬ sowany silan ma wzór R'Si(OR)3 gdzie: R — grupa metoksy-lub etoksy- R' — grupa organiczna o dowolnej na¬ turze, najlepiej winylowa, mer- kaptylowa, aminowa lub epoksy¬ dowa.Proponuje sie równiez stosowanie silanu w sklad którego wchodza atomy azotu. Silan posiada bu¬ dowe zgodna ze wzorem: 109749109749 RSi (OR')3 gdzie: R' — grupa alkilowa lub alkoksylowa z 1 do 4 atomami wegla R — reszta (zawierajaca azot) o wzo¬ rze: — QNHCH2NHCONH2 lub — QNCH2CH2NH=0 gdzie: Q moze byc nastepujace: ^-(CH2)3-, —(CH2)4—, —CH2CHCH3CH2— Zgodnie z opisem patentowym RFN nr 2512604 jako modyfikator stosuje sie hydrofilowy zwiazek grupami funkcyjnymi za- fipe aminowa zawiazana z linosilan. inoscia powyzszych rozwia- bdstawione efekty uzyskuje niektórych tylko rodzajów wiefajacymi jec weglem, korzystnie ar 3od&fcMMttftja| nj^do^o zaiL^SftMakt. »ce. pcz sie w odnlesien spoiw.Celem wynalazku jest wyeliminowanie powyz¬ szych niedogodnosci- oraz poprawienie efektu mo¬ dyfikacji poprzez opracowanie masy formierskiej i rdzeniowej z dodatkiem nowego modyfikatora umozliwiajacego uzyskanie zadanych wlasnosci wytrzymalosciowych przy znacznie obnizonej za¬ wartosci spoiwa.Istota masy formierskiej i rdzeniowej wedlug wynalazku, polega na tym, ze do masy zawiera¬ jacej znane spoiwo organiczne bedaca zywica syn¬ tetyczna lub olejem badz ich mieszanina stosuje sie modyfikator w postaci oleju silikonowego o ciezarze czasteczkowym od 500 do 100000, korzyst¬ nie metylosilikonowego, w ilosci 0,01 do 3,0 cze¬ sci wagowych w stosunku do spoiwa, najlepiej okolo 0,3 czesci wagowej spoiwa. Dodatek oleju silikonowego powoduje hydrofobizacje powierzch¬ ni ziarn piasku, przez co zwieksza sie adhezja spoiwa do osnowy. W konsekwencji powoduje to wzrost wytrzymalosci masy.Zaleta masy wedlug wynalazku jest to, ze dzie¬ ki dodatkowi oleju silikonowego osiagnac mozna znaczny przyrost wytrzymalosci masy przy danej zawartosci spoiwa, badz tez obnizyc jego zawar¬ tosc jesli nalezy tylko utrzymac wlasnosci wy¬ trzymalosciowe masy na dotychczasowym pozio¬ mie osiaganym bez sitosoiwamiia tego dodaiiku.Przedmiot wynalazku przedstawiono na poniz¬ szych przykladach wykonania.Przyklad I Masa formierska ma sklad: piasek kwarcowy — 100 czesci wagowych zywica furanowa — 1,5 czesci wagowych 75°/o H3PO4 — 0,6 czesci wagowej olej metylosilikonowy — 0,3 czesci wagowej spoiwa o ciezarze czastecz¬ kowym 6500 Masa ta osiaga nastepujace wlasnosci wytrzyma¬ losciowe: r Rrlh= 2,0—2,6 daN/cm2 (bez dodatku oleju 1,0—1,4 daN/cm2) Rr3h= 4o_ 7,0 daN/cm2 (bez dodatku oleju 2,5—3 daN/cm2) 15 20 25 Rr24h=10,0—14,0 daN/cm2 (bez dodatku oleju 5,2—6,5 daN/cm2) Przyklad II Masa formierska ma sklad: 5 piasek kwarcowy — 100 czesci wagowych zywica furanowa — 1,0 czesci wagowych 75% H3PO4 — 0,4 czesci wagowych olej metylosilikonowy — 0,3 czesci wagowej spoiwa 10 o ciezarze czastecz¬ kowym 6500 Masa ta osiaga nastepujace wlasnosci wytrzyma¬ losciowe: Rrlh= 1,0—1,4 daNi/cm2 (bez dodatku oleju 0,7—0,8 daNi/cm2) Rr3h=4,2—4,6 daN/cm2 (bez dodatku oleju 2,5—3,0 daN/cm2) Rr24h=6,0—8,0 daN/cm2 (bez dodatku oleju 4,0—4,5 daN/cm2) Przyklad III Masa formierska ma sklad: piasek kwarcowy — 100 czesci wagowych olej lniany — 1,1 czesci wagowych olej metylosilikonowy —' 0,3 czesci wagowej spoiwa o ciezarze czastecz¬ kowym 6500 Masa ta po utwardzeniu przez 1 godzine w tem- 30 peraturze 160°C osiaga wytrzymalosc na zginanie Rg=45—60 daN/cm2, podczas gdy ta sama masa bez oleju silikonowego w tych samych warunkach osiaga wytrzymalosc 20—25 daN/cm2.Przyklad IV 35 Masa formierska ma sklad: piasek kwarcowy — 100 czesci wagowych zywica furanowa — 1,0 czesci wagowych 75% H3PO4 — 0,4 czesci wagowych olej metylosilikonowy — 0,6 czesci wagowej 40 spoiwa o ciezarze czastecz¬ kowym = 100 Masa ta osiaga nastepujace wlasnosci wytrzyma¬ losciowe: 45 Rrlh=l,5—1,8 daN/cm2 (bez dodatku oleju 0,7—0,8 daN/cm2) Rr3h=5,0—6,3 daN/cm2 (bez dodatku oleju 2,5—3,0 daN/cm2) Rr24h= 10,0—12,0 daN/cm2 50 (bez dodatku oleju 4,0—4,5 daN/cm2) Przyklad V Masa formierska ma sklad: piasek kwarcowy — 100 czesci wagowych zywica furanowa — 1,0 czesci wagowych 55 75% H3PO4 — 0,4 czesci wagowych olej metylosilikonowy — 0,01 czesci wagowej spoiwa o ciezarze czastecz¬ kowym 15000 60 Masa ta osiaga nastepujace wlasnosci wytrzyma¬ losciowe: Rrlh=0,4^0,6 daN/cm2 (bez dodatku oleju 0,7—0,8 daN/cm2) Rr3h=4,0^,2 daN/cm2 65 (bez dodatku oleju 2,5—3,0 daN/cm2)109749 Rr24h=4,5—5,5 daN/cm2 (bez dodatku oleju 4,0—4,5 daN/cm2) Zastrzezenie patentowe Masa formierska i rdzeniowa skladajaca sie ze znanych ogólnie materialów ogniotrwalych i sa- moutwardzalnego lub termoutwardzalnego spoiwa organicznego, znamienna tym, ze zawiera mody¬ fikator w postaci oleju silikonowego o ciezarze czasteczkowym od 500 do 100000, korzystnie me- tylosilikonowego w ilosci 0,01 do 3,0 czesci wago¬ wych spoiwa, najlepiej w ilosci okolo 0,3 czesci wagowych spoiwa. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Masa formierska i rdzeniowa skladajaca sie ze znanych ogólnie materialów ogniotrwalych i sa- moutwardzalnego lub termoutwardzalnego spoiwa organicznego, znamienna tym, ze zawiera mody¬ fikator w postaci oleju silikonowego o ciezarze czasteczkowym od 500 do 100000, korzystnie me- tylosilikonowego w ilosci 0,01 do 3,0 czesci wago¬ wych spoiwa, najlepiej w ilosci okolo 0,3 czesci wagowych spoiwa. PL