PL166171B1

PL166171B1 - Thermohardenable core sand mix

Info

Publication number: PL166171B1
Application number: PL29489292A
Authority: PL
Inventors: Kazimierz Bosak; Janusz Kroczak
Original assignee: Zaklady Chemiczne Organika Sar
Priority date: 1992-06-12
Filing date: 1992-06-12
Publication date: 1995-04-28
Also published as: PL294892A1

Abstract

A thermohardened core sand material, including quartz sand and resol-type phenol-formaldehyde resin, or quartz sand and novolac resin, characterized in that in consists of 100 parts per weight of quartz sand, 2-4 parts per weight of resol-type phenol-formaldehyde resin, and 0.8-2% parts per weight of novolac resin that includes 7-8% parts per weight of urothropine.

Description

Przedmiotem wynalazku jest termoutwardzalna masa rdzeniowa, przeznaczona zwłaszcza do wykonywania niewielkich rdzeni o skomplikowanych kształtach metodą ręcznego formowania.The subject of the invention is a thermosetting core mass, intended in particular for the production of small cores of complex shapes by hand-forming.

Znane są masy do wytwarzania rdzeni odlewniczych utwardzane w podwyższonych temperaturach zawierające w swym składzie piasek kwarcowy, żywicę fenolowo-formaldehydową typu rezolowego oraz utwardzacz w postaci różnego rodzaju kwasów nieorganicznych lub organicznych, względnie mieszanin związków, jak na przykład azotanu amonu, mocznika, melasy i wody.There are known compositions for the production of foundry cores, hardened at elevated temperatures, containing quartz sand, phenol-formaldehyde resin of the resole type and a hardener in the form of various types of inorganic or organic acids, or mixtures of compounds, such as, for example, ammonium nitrate, urea, molasses and water. .

Z polskiego opisu patentowego nr 122 550 znana jest termoutwardzalna masa rdzeniowa składająca się z piasku kwarcowego, żywicy fenolowo-formaldehydowej i mieszaniny dowolnego kwasu i wodnego roztworu chlorku sodu.From Polish patent description No. 122,550 a thermosetting core mass is known, consisting of quartz sand, phenol-formaldehyde resin and a mixture of any acid and an aqueous solution of sodium chloride.

Z kolei z polskiego opisu patentowego nr 122 908 znana jest termoutwardzalna masa na formy i rdzenie składająca się z piasku oraz żywicy nowolakowej oraz bezwodnego węglanu sodu lub mieszaniny bezwodnego węglanu sodu i fluorku wapnia.On the other hand, from Polish patent description No. 122 908, a thermosetting mass for molds and cores is known, consisting of sand and novolak resin and anhydrous sodium carbonate or a mixture of anhydrous sodium carbonate and calcium fluoride.

Znane masy rdzeniowe oparte o spoiwa w postaci żywic fenolowo-formaldehydowych ze względu na swe własności formierskie, przeznaczone są głównie do maszynowego formowania rdzeni. Natomiast masy oparte o klasyczne spoiwa hydrofitowe posiadają stosunkowo niskie własności wytrzymałościowe, co niejednokrotnie powoduje konieczność zbrojenia rdzeni wykonanych z tych mas. Względy te stanowią o uciążliwości stosowania znanych mas, zwłaszcza do formowania ręcznego rdzeni.Known core sands based on binders in the form of phenol-formaldehyde resins, due to their molding properties, are intended mainly for machine core forming. On the other hand, the masses based on classic hydrophyte binders have relatively low strength properties, which often necessitates reinforcement of the cores made of these masses. These considerations make the use of known masses difficult, especially for manual forming of cores.

Celem wynalazku jest zatem opracowanie takiego składu masy, która posiadałaby bardzo dobre właściwości formierskie, wysokie własności wytrzymałościowe, długą żywotność i krótki czas utwardzania.The object of the invention is therefore to develop a composition of the mass which has very good molding properties, high strength properties, long service life and short hardening time.

Cel ten został nieoczekiwanie osiągnięty poprzez wprowadzenie do składu masy zarówno żywicy fenolowo-formaldehydowej typu rezolowego jak i żywicy nowolakowej, co stanowi istotę wynalazku. Masa rdzeniowa według wynalazku składa się ze 100 części wagowych piasku kwarcowego 2 >4 części wagowych żywicy fenolowo-formaldehydowej typu rezolowego i 0,822,0 części wagowych żywicy nowolakowej o zawartości urotropiny 721%.This object was unexpectedly achieved by including both resole-type phenol-formaldehyde resin and novolak resin in the stock composition, which is the essence of the invention. The core mass according to the invention consists of 100 parts by weight of quartz sand 2> 4 parts by weight of a resole-type phenol-formaldehyde resin and 0.822.0 parts by weight of a novolak resin with a urotropin content of 721%.

Masa według wynalazku posiada bardzo dobre własności formierskie, takie jak plastyczność, płynność i wytrzymałość, a jej żywotność wynosi około 5 dni. W trakcie formowania rdzeni masa ta nie wykazuje tendencji do przywierania do ścianek rdzennicy, co ogranicza stosowanie środków oddzielających.The mass according to the invention has very good molding properties, such as plasticity, flowability and strength, and its working life is about 5 days. During the forming of the cores, this mass does not tend to stick to the walls of the core box, which limits the use of separating means.

Utwardzanie masy następuje w temperaturze około 573°K w czasie zależnym od grubości ścianki rdzenia i wynoszącym średnio 1 minutę na 1 mm grubości ścianki rdzenia. Rdzenie wykonane z masy posiadają dobrą spoistość, dzięki czemu bez potrzeby stosowania pokryć ochronnych unika się takich wad odlewów jak przypalenia i wżarcia. Rdzenie wykonane z masy cechuje też dobra wybijalność, a ze względu na stosunkowo szybką, utratę własności wytrzymałościowych po zalaniu metalem, rdzenie z masy według wynalazku nadają się szczególnie do wytwarzania odlewów z żeliw o dużym skurczu odlewniczym i jednocześnie niskich własnościach wytrzymałościowych.The hardening of the mass takes place at a temperature of about 573 ° K for a time depending on the thickness of the core wall and averaging 1 minute per 1 mm of the core wall thickness. The cores made of the mass have a good cohesiveness, thanks to which, without the need to use protective coatings, defects such as burns and burns are avoided. The cores made of the mass are also characterized by good knock-out properties, and due to the relatively quick loss of strength properties after pouring with metal, the cores made of the mass according to the invention are particularly suitable for the production of cast iron castings with high casting shrinkage and, at the same time, low strength properties.

Przedmiot wynalazku przedstawiono na poniższych przykładach wykonania.The subject of the invention is presented in the following examples.

Przykład I. Sposobem konwencjonalnym, przy użyciu mieszarki o działaniu okresowym w temperaturze nie przekraczającej 310°K sporządzono masę rdzeniową o składzie:Example I. A core mass was prepared in a conventional manner, using a batch mixer at a temperature not exceeding 310 ° K, with the following composition:

166 171166 171

- piasek kwarcowy płukany 100 części wagowych- washed quartz sand 100 parts by weight

- ciekła żywica fenolowo-formaldehydowa typu rezolowego 2 części wagowe- a liquid resole-type phenol-formaldehyde resin, 2 parts by weight

- żywica nowolakowa o zawartości urotropiny 7,2% i temperaturze topnienia 351°K 1 część w'agowa- Novolac resin with a urotropin content of 7.2% and a melting point of 351 ° K, 1 part by weight

Uzyskana masa rdzeniowa utwardza się w temperaturze 575°K w czasie 1 mm./1 mm grubości ścianki rdzenia.The core mass obtained is hardened at the temperature of 575 ° K for 1 mm / 1 mm of the core wall thickness.

Przykład II. Analogicznie sporządzono masę rdzeniową o składzie:Example II. The core mass with the following composition was prepared analogously:

- piasek kwarcowy płukany 100 wagowych- 100 weight washed quartz sand

- ciekła żywica fenolowo-formaldehydowa typu rezolowego 4 części wagowe- liquid resole-type phenol-formaldehyde resin 4 parts by weight

- żywica nowolakowa o zawartości urotropiny 8% i temperaturze topnienia 351 °K wagowea novolac resin with a urotropin content of 8% and a melting point of 351 ° K by weight

Masa rdzeniowa o takim składzie utwardza się w temperaturze 573°K w czasie 0,9 min./l mm grubości ścianki rdzenia.The core mass with this composition is hardened at the temperature of 573 K for 0.9 min / l mm of the core wall thickness.

166 171166 171

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 1.00.

Claims

Patent claim

Thermosetting core mass comprising quartz sand and phenol-formaldehyde resin of resole type or quartz sand and novolak resin, characterized in that it consists of 100 parts by weight of quartz sand, 2> 4 parts by weight of phenol-formaldehyde resin of resole type and 0.822.0 parts by weight novolak resin with a urotropin content of 728%.

* * *