Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia zamrozonych form odlewniczych luib rdzeni.Znane sa procesy wytwarzania zamrozonych form odlewniczych lub rdzeni z maiterialu ziarnistego i spoiwa, w skrzynkach formierskich i skrzynkach rdzeniowych, *w których stosuje sie spoiwo w sta¬ nie plynnym lub gazowym, o temperaturze dodat¬ niej w °C.Znany jest z opisu patentowego Stanów Zjedno¬ czonych Ameryki nr 4150 704 sposób, w którym piasek formierski miesza sie z okreslona iloscia wody. Wode te po formowaniu zamraza sie na pewna glebokosc wzgledem powierzchni stykajacej sie z-^cieklym metalem, umieszczajac na tej powie¬ rzchni warstwe suchego lodu lub naitryskujac po¬ wierzchnie cieklym azotem. Rozwiazanie to zapew¬ nia powstanie wytrzymalej powierzchni formy, utrzymujacej swój ksztalt az do zakrzepniecia po¬ wierzchni metalu odlewanego w formie. Gdy me¬ tal oddaje swoje cieplo, woda paruje powodujac rozsypanie sie formy bez koniecznosci uzycia srod¬ ków mechanicznych. Podczas procesu odlewania nie wystepuje dym, a piasek formierski mozna uzy¬ wac kilkakrotnie.Znany jest z radzieckiego czasopisma Liteinoe Prodzvodstwo 1975 nr 5 str. 21—22, sposób zamra¬ zania formy piaskowej zawierajacej od 3% do 7% wody za pomoca srodka chlodzacego krazacego w obiegu parownika.Zamrazanie wody jest procesem powolnym, dla- 10 25 30 tego tez uplywa wiele czasu od zakonczenia pro¬ cesu formowania do momentu zamrozenia formy w dostatecznym stopniu, aby uzyskac pozadana odpornosc formy na dzialanie cieklego metalu. W rezultacie proces wytwarzania zamrozonych form odlewniczych przebiega znacznie dluzej niz znane procesy wytwarzania form.Znany jest z opisu patentowego ZSRR nr 428 843 sposób zamrazania powierzchni formy stykajacej sie z powierzchnia modelu poprzez ciagle wprowa¬ dzanie do wnetrza pustego modelu srodka chlodza¬ cego. Po zamrozeniu powierzchni formy na odpo¬ wiednia glebokosc zdejmuje sie ja z modelu i za¬ lewa plynnym metalem.W opisie patentowym ZSRR nr 718 215 przed na¬ lozeniem na model miesza sie piasek formierski z zestalonym dwutlenkiem wegla, przy czym dwu¬ tlenek wegla sluzy tylko jako srodek chlodzacy piasek, który zawiera 4% wody.Natomiast w polskim opisie patentowym nr 124 680 zamraza sie ciecz w masie formierskiej po¬ przez zetkniecie sie tej masy z modelem lub rdzen¬ nica, które zostaly uprzednio oziebione do tempe¬ ratury nizszej od temperatury krzepniecia cieklych skladników masy. Grubosc utwardzonej warstwy reguluje. sie temperatura rdzennicy lub modelu oraz czasem przetrzymywania masy na zimnym mo¬ delu czy w rdzennicy.W polskim opisie patentowym nr 124 681 utwar¬ dzenie formy na drodze zamrazania nastepuje po 130 506130 506 uprzednim jej wstepnym zageszczeniu wokól mo¬ delu jednorazowego uzycia wykonanego z przepusz¬ czalnego tworzywa, który ulega zniszczeniu przy zalaniu plynnym metalem. J)o wnetrza modelu wprowadza sie srodki chlodzace, które paruja przez porowate scianki modeju i w ten sposób obniza sie temperature przymodelowej czesci formy.Zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku spoiwo zamraza sie przed zmieszaniem go z materialem ziarnistym.Korzystnie spoiwo formierskie wystepuje w po¬ staci kfysztalków w materiale formierskim, zas podczas procesu formowania stosuje sie cisnienie zapewniajace uzyskanie czesciowej lub calkowitej zdolnosci spoiwa do spajania materialu formier¬ skiego w zaleznosci od temperatury, w której prze¬ biega proces formowania.Korzystnie jako spoiwo stosuje sie mieszanine w postaci drobno sproszkowanego materialu rozproszo¬ nego w materiale formierskim, . zas podczas,,. pro- cesu formowania stosuje sie cisnienie zapewniaja¬ ce uzyskanie czesciowej lub calkowitej zdolnosci spoiwa do spajania materialu formierskiego w za¬ leznosci od temperatury, w której przebiega proces formowania. Ochlodzone wstepnie spoiwo w po¬ staci sproszkowanego materialu laczy sie z cieklym gazem. Korzystnie jako spoiwo stosuje sie szklo wodne i ciekly dwutlenek wegla.Korzystnie jako spoiwo stosuje sie mieszanine po- liizocyjanianu i zywicy fenolowej, aktywowana wstepnie zamrozona, plynna dwumetyloetyloamina lub trójetyloamina. Stosuje sie silnie zamrozone modele, wykonane z materialu, który ulega odpa¬ rowaniu po ogrzaniu. Stosuje sie modele wykona¬ ne ze spienionego, silnie zamrozonego materialu.Zamrazajac spoiwo przed rozpoczeciem procesu formowania skraca sie czas zamrazania form od¬ lewniczych i rdzeni. W ten sposób czas ten zasad¬ niczo sprowadza sie do wypelnienia skrzynki for¬ mierskiej lub rdzennicy mieszanina piasku i spoiwa, a nastepnie sprasowaniu mieszaniny tak, aby spoi¬ wo polaczylo sie z piaskiem.Gdy mieszanin^ materialu ziarnistego z zamro¬ zonym spoiwem w postaci sniegu lub rozdrobnio¬ nego lodu prasuje sie w skrzynce formierskiej, po¬ wstaja sily spójnosci, w formie lub rdzeniu, wytrzy¬ mujace dzialanie cieklego metalu wlewanego do formy. Podobne dzialanie uzyskuje sie wtryskujac mieszanine materialu formierskiego do szkrzynki rdzeniowej przy dostatecznie duzym cisnieniu i wy¬ datku przeplywu.Korzystnie ochlodzone wstepnie spoiwo w postaci sproszkowanej laczy sie z cieklym gazem, zapew¬ nia to znacznie zmniejszenie temperatuTy materia¬ lu formierskiego przed i podczas procesu formowa¬ nia jak równiez podczas, oraz tuz po zakonczeniu procesu odlewania. Mieszanina powinna byc plyn¬ na i jednorodna.Mozliwe jest stosowanie znanych spoiw utwar- dzalnych, takich jak szklo wodne oraz ciekly dwu¬ tlenek wegla, lub mieszanina poliizocyjanianu i zywicy fenolowej, aktywowana zamrozona plynna dwumetyloetyloamina lulb trójetyloamina. Ograni¬ cza to zastosowanie spoiw zanieczyszczajacych sro¬ dowisko.Aby uzyskac lepsza odpornosc na dzialanie cier¬ pla cieklego metalu, oraz opóznic nagrzewanie formy lub rdzenia w procesie odlewania, material ziarnisty^ silnie zamraza sie przed rozpoczeciem 5 procesu formowania. Korzystnie, materialy biorace udzial w procesie formowania zamraza sie silnie za pomoca zmieszanego z nimi srodka zamrazaja¬ cego. Jako srodek zamrazajacy stosuje sie Ciekly gaz. Uzycie gazu obojetnego jako srodka zamraza¬ lo jacego eliminuje wplyw gazu na urzadzenia oraz reakcje gazu z cieklym metalem. Pozadane chlo¬ dzenie mozna uzyskac przez silne zamrozenie cze¬ sci urzadzenia, z którymi styka sie material for¬ mierski podczas procesu formowania. Przy wy- 15 twarzaniu form odlewniczych najczesciej zamra¬ za sie plyte modelowa, stykajaca sie z ta sama powierzchnia, z która styka sie nastepnie ciekly metal. Mozliwe jest równiez silne zamrozenie skrzynki rdzeniowej przed rozpoczeciem procesu 2o formowania. Skrzynke rdzeniowa wraz z rdzenia¬ mi poddaje sie jednoczesnemu, dodatkowemu chlo¬ dzeniu, korzystnie cieklym gazem.W korzystnym przykladzie wykonania wynalaz¬ ku stosuje sie silnie zamrozone modele, wykonane 25 z materialu, który ulega odparowaniu po ogrza¬ niu. Korzystnie stosuje sie modele wykonane ze spienionego, silnie zamrozonego materialu. Modele takie wykonuje sie w dzielonych skrzynkach mode¬ lowych, a nastepnie umieszcza w zamknietych ko- 30 morach. Nastepnie wypelnia sie materialem for¬ mierskim (przestrzen pomiedzy modelem i scian¬ kami komory. Material formierski ulega chlodze¬ niu przez model, po czym moze byc poddawany dodatkowemu chlodzeniu. Po zakonczeniu proce- 35 su formowania model odparowuje w wyniku dzia¬ lania dostarczonego ciepla. Zapobiega to wydzie¬ laniu sie gazów zajmujacych w formach miejsce modeli. Rozwiazanie takie umozliwia precyzyjne odlewanie poniewaz niedokladnosci procesu odle- 40 wania sa Wywolane zuzywaniem sie plyt modelo^ wych. Przy zastosowaniu modeli ulegajacych od¬ parowaniu nie ma koniecznosci stosowania dzielo¬ nych form odlewniczych.Zamrozone formy odlewnicze wykonuje sie w 45 instalacji obejmujacej urzadzenie do wytwarzania form i/lub urzadzenie do wytwarzania rdzeni.Urzadzenie do wytwarzania form lub rdzeni, lub jego czesc jest umieszczone w chlodni zapewnia¬ jacej uzyskanie wlasciwej temperatury wyrobów 50 bez straty czasu na osobna operacje chlodzenia. iPrzy powiazaniu instalacji z piecem do wytopu metalu wykorzystuje sie cieplo odlotowe pieca do napedu ukladu chlodzenia w chlodni. 55 Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania zamrozonych form odlew¬ niczych lub rdzeni z materialu ziarnistego i spoi¬ wa w skrzynkach formierskich i skrzynkach rdze- 60 niowych, w którym stosuje sie spoiwo w stanie plynnym lulb gazowym o temperaturze dodatniej, znamienny tym, ze spoiwo zamraza sie przed zmie¬ szaniem go z materialem ziarnistym.Z. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze gg spoiwo formierskie Chlodzi sie do postaci krysztal-5 m se« 6 &ów rozproszonych w materiale formierskim, zas podczas procesu formowania stosuje sie cisnienie zapewniajace uzyskanie czesciowej lub calkowitej zdolnosci spoiwa do spajania materialu formier¬ skiego w zaleznosci od temperatury, w której prze¬ biega proces formowania. 3. iSposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze spoiwo formierskie chlodzi sie do postaci drobno sproszkowanego materialu rozproszonego w mate¬ riale formierskim, zas podczas procesu formowa¬ nia stosuje sie cisnienie zapewniajace uzyskanie czesciowej lub calkowitej zdolnosci spoiwa do spa¬ jania materialu formierskiego w zaleznosci od tem¬ peratury j w której przebiega proces fonmowania. 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze ochlodzone wstepnie spoiwo w postaci sproszko¬ wanego materialu laczy sie z cieklym gazem. 5. iSlposóib wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze jako spoiwo stosuje sie szklo wodne i ciekly dwu¬ tlenek wegla. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako spoiwo stosuje sie mieszanine poliizocyjanianu i zywicy fenolowej, aktywowana wstepnie zamro¬ zona, plynna dwumetyloetyloairfina lub trójetylo- amina. 7. Sposób wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze stosuje sie silnie zamrozone modele, wykonane z materialu, który ulega odparowaniu po ogrzaniu. 8. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze stosuje sie modele wykonane ze spienionego, silnie zamrozonego materialu. 10 13 PL PL PL The subject of the invention is a method for producing frozen casting molds or cores. There are known processes for producing frozen casting molds or cores from granular material and binder, in molding boxes and core boxes, in which a binder is used in a liquid or gaseous state, with positive temperature in °C. A method is known from the United States patent description No. 4150,704 in which foundry sand is mixed with a specific amount of water. After forming, this water is frozen to a certain depth relative to the surface in contact with the liquid metal, placing a layer of dry ice on this surface or spraying the surface with liquid nitrogen. This solution creates a durable mold surface that maintains its shape until the surface of the metal cast in the mold solidifies. When the metal releases its heat, the water evaporates, causing the mold to fall apart without the need for mechanical means. There is no smoke during the casting process, and the molding sand can be used several times. There is a method of freezing a sand mold containing from 3% to 7% water using a cooling agent from the Soviet magazine Liteinoe Prodzvodstvo 1975, No. 5, pp. 21-22. circulating in the evaporator. Freezing of water is a slow process, so a long time passes from the end of the forming process to the moment when the mold freezes to a sufficient extent to obtain the desired resistance of the mold to the action of liquid metal. As a result, the process of producing frozen casting molds takes much longer than the known processes for producing molds. A method of freezing the surface of the mold in contact with the surface of the model by continuously introducing a cooling agent inside the empty model is known from USSR patent no. 428,843. After the mold surface has been frozen to an appropriate depth, it is removed from the model and poured with liquid metal. In USSR patent no. 718,215, molding sand is mixed with solidified carbon dioxide before being applied to the model, and the carbon dioxide is used to only as a cooling agent, sand, which contains 4% water. However, in the Polish patent description No. 124,680, the liquid in the molding sand is frozen by contacting this mass with the model or core, which has previously been cooled to a temperature lower than freezing point of liquid components of the mass. It regulates the thickness of the hardened layer. temperature of the core box or model and the time of keeping the mass on a cold model or in the core box. In the Polish patent description No. 124,681, the mold is hardened by freezing after its initial compaction around a single-use model made of perforations. ¬ a flexible material that is destroyed when poured with liquid metal. Cooling agents are introduced into the interior of the model, which evaporate through the porous walls of the mold, thus reducing the temperature of the model part of the mold. According to the method according to the invention, the binder is frozen before mixing it with the granular material. Preferably, the molding binder is in the form of lumps. in the molding material, and during the molding process, pressure is applied to ensure partial or complete ability of the binder to bind the molding material together, depending on the temperature at which the molding process takes place. Preferably, a mixture in the form of a finely powdered dispersed material is used as a binder. in the molding material, . and during,,. During the forming process, pressure is applied to ensure partial or complete ability of the binder to bind the molding material together, depending on the temperature at which the forming process takes place. The pre-cooled binder in the form of powdered material is combined with liquid gas. Preferably, water glass and liquid carbon dioxide are used as a binder. A mixture of polyisocyanate and phenolic resin, activated pre-frozen liquid dimethylethylamine or triethylamine is preferably used as a binder. Strongly frozen models are used, made of a material that evaporates when heated. Models made of foamed, highly frozen material are used. Freezing the binder before starting the forming process shortens the time of freezing the casting molds and cores. In this way, this time basically comes down to filling the molding box or core box with a mixture of sand and binder, and then compressing the mixture so that the binder combines with the sand. When the mixture of granular material with the frozen binder in the form of snow or crushed ice is pressed in a molding box, cohesive forces are created in the mold or core to withstand the action of liquid metal poured into the mold. A similar effect is achieved by injecting the molding material mixture into the core box at a sufficiently high pressure and flow rate. Preferably, the pre-cooled binder in powdered form is combined with liquid gas, which significantly reduces the temperature of the molding material before and during the molding process. ¬ during and just after the casting process is completed. The mixture should be fluid and homogeneous. It is possible to use known hardening binders, such as water glass and liquid carbon dioxide, or a mixture of polyisocyanate and phenolic resin, activated frozen liquid dimethylethylamine or triethylamine. This limits the use of binders that pollute the environment. To obtain better resistance to the action of liquid metal and to delay the heating of the mold or core during the casting process, the granular material is strongly frozen before the molding process begins. Preferably, the materials involved in the forming process are force-frozen by means of a freezing agent mixed with them. Liquid gas is used as the freezing agent. The use of inert gas as a freezing agent eliminates the impact of the gas on the equipment and the reaction of the gas with the liquid metal. The desired cooling can be obtained by strongly freezing the parts of the equipment with which the molding material comes into contact during the molding process. When producing casting molds, the pattern plate most often freezes and is in contact with the same surface with which the liquid metal is then in contact. It is also possible to freeze the core box hard before starting the 2o forming process. The core box and the cores are subjected to simultaneous additional cooling, preferably with liquid gas. In a preferred embodiment of the invention, highly frozen models are used, made of a material that evaporates when heated. Models made of foamed, highly frozen material are preferably used. Such models are made in divided model boxes and then placed in closed chambers. Then it is filled with molding material (the space between the model and the walls of the chamber. The molding material is cooled by the model, and then it can be subjected to additional cooling. After completing the molding process, the model evaporates as a result of the supplied heat. This prevents the release of gases that take up the place of the models in the molds. This solution enables precise casting because the inaccuracies of the casting process are caused by the wear of the model plates. When using models that are subject to evaporation, there is no need to use divided molds foundries. Frozen foundry molds are made in an installation including a device for producing molds and/or a device for producing cores. The device for producing molds or cores, or a part thereof, is placed in a cold store ensuring obtaining the proper temperature of the products 50 without wasting time on separate cooling operations. iWhen the installation is connected to a metal smelting furnace, the waste heat from the furnace is used to drive the cooling system in the cold store. 55 Patent claims 1. A method of producing frozen casting molds or cores from granular material and binder in molding flasks and core flasks, in which a liquid or gaseous binder is used at a positive temperature, characterized in that the binder is frozen before mixing it with the granular material.Z. The method according to claim 1, characterized in that the molding binder is cooled to the form of a crystal - 5 m se« 6 ", dispersed in the molding material, and during the molding process, pressure is applied to ensure partial or complete ability of the binder to bond the molding material, depending on the temperature in which the forming process takes place. 3. The method of claim 1. 1, characterized in that the molding binder is cooled into a finely powdered material dispersed in the molding material, and during the molding process, pressure is applied to ensure partial or complete ability of the binder to bond the molding material, depending on the temperature. j in which the phonation process takes place. 4. The method according to claim 3, characterized in that the pre-cooled binder in the form of powdered material is combined with liquid gas. 5. Service according to claim 3, characterized in that water glass and liquid carbon dioxide are used as binders. 6. The method according to claim 1, characterized in that the binder is a mixture of polyisocyanate and phenolic resin, activated by pre-frozen liquid dimethylethylairfin or triethylamine. 7. The method according to claim 6, characterized in that highly frozen models are used, made of a material that evaporates when heated. 8. The method according to claim 7, characterized in that models made of foamed, highly frozen material are used. 10 13 PL PL PL