PL176350B1 - Masa i sposób wytwarzania masy na formy i rdzenie odlewnicze - Google Patents

Abstract

1. Masa na formy i rdzenie odlewnicze składająca się z osnowy piaskowej, spoiwa fosforanowego i utwardzacza, znamienna tym, że zawiera ciekły utwardzacz zasadowy korzystnie wodorotlenek potasu lub sodu, w ilości 0,1 do 3% wagowych, a stosunek spoiwa fosforanowego do utwardzacza wynosi od 2 do 10. 2. Sposób wytwarzania masy na formy i rdzenie odlewnicze polegający na zmieszaniu osnowy piaskowej z utwardzaczem i spoiwem, znamienny tym, że do osnowy piaskowej wprowadza się ciekły utwardzacz zasadowy o stężeniu 2 do 25%, który otrzymuje się przez rozpuszczenie korzystnie wodorotlenku potasu lub sodu w wodzie destylowanej lub alkoholu i miesza, a następnie dodaje się zmodyfikowane spoiwo fosforanowe i ponownie miesza, przy czym temperatura utwardzania wynosi około od 160° do 250°C.

Description

Przedmiotem wynalazku jest masa i sposób wytwarzania masy na formy i rdzenie odlewnicze dla odlewów ze stopów żelaza i metali nieżelaznych takich między innymi jak: tuleje, koła pierścienie, głowice, korpusy, armatura, narzędzia do przeróbki plastycznej i radiatory, części obrabiarek, samochodów i podobne.

Do grupy znanych nieorganicznych spoiw formierskich i rdzeniowych należy między innymi krzemian sodu lub potasu, czyli szkło wodne. Czynnikiem wiążącym w przypadku szkła wodnego jest uwodniona krzemionka, wydzielająca się z roztworu w postaci cząstek koloidalnych. Początkowo powstaje zol, a następnie żel krzemionkowy, który w wyniku ubytku wody ulega zagęszczeniu, dzięki czemu wzrasta jego spoistość a zatem i wytrzymałość masy. Procesy te zachodzą w wyniku dostarczonego do masy dwutlenku węgla.

Masy ze szkłem wodnym są stosowane do sporządzenia form i rdzeni przeznaczonych na odlewy ze staliwa, na przykład kadłuby i głowice silników spalinowych, korpusy maszyn elektrycznych, śruby okrętowe. Wadą mas ze szkłem wodnym jest to, że woda zawarta w nich powoduje kruchość form i rdzeni, oraz może być przyczyną zagotowania formy podczas zalewania. Ponadto masy te charakteryzuje duża przyczepność do modeli, rdzennic i urządzeń przeróbczych. Po zalaniu formy ciekłym metalem następuje dość znaczne spieczenie masy, co poważnie utrudnia wybicie jej z formy. Wymaga to stosowania dodatków zwiększających wybijalność. Inne wady tych mas to ograniczone wykorzystanie masy wybitej, trudna i kosztowna regeneracja, konieczność stosowania większych zbieżności modeli i rdzennic, niewystarczająca podatność, a także szkodliwe działanie na naskórek rąk.

Znana jest również masa z polskich opisów patentowych nr nr 73 106 i 137 376 na formy i rdzenie odlewnicze zawierająca spoiwo fosforanowe w ilości 2,0 - 15 części wagowych, o składzie 65-80% kwasu ortofosforowego, 15-20% sproszkowanego wodorotlenku glinu, do 15% bezwodnika kwasu chromowego oraz do 2% ciekłego formaldehydu. Masa z tym spoiwem wymaga termicznego utwardzenia- zgodnie z opisem patentowym 73 104. Natomiast znana z polskiego opisu patentowego nr 137 376 samoutwardzalna masa na formy i rdzenie odlewnicze charakteryzuje się tym, że obok wypełniacza ceramicznego i spoiwa fosforanowego zawiera sypki utwardzacz zasadowy, w postaci węglanu lub krzemianu magnezu w ilości 0,2 do 5% wagowych.

Masa według wynalazku składająca się z osnowy piaskowej, spoiwa fosforanowego i utwardzacza, charakteryzuje się tym, że zawiera ciekły utwardzacz zasadowy wodorotlenek

176 350 potasu lub sodu, w ilości 0,1 do 3% wagowych, a Stosunek spoiwa fosforanowego do utwardzacza wynosi od 2 do 10.

Sposób według wynalazku polega na tym, że do osnowy piaskowej wprowadza się ciekły utwardzacz zasadowy o stężeniu 2 do 25%, który otrzymuje się przez rozpuszczenie w wodzie lub alkoholu, korzystnie wodorotlenku potasu lub sodu i miesza, a następnie dodaje się, korzystnie zmodyfikowane alkoholem, spoiwo fosforanowe i ponownie miesza, przy czym temperatura utwardzania masy wynosi około od 160° do 250°C.

Modyfikacja spoiwa fosforanowego polega na wprowadzeniu alkoholu o stężeniu 90 do 96% w ilości 20 do 50%, przy czym mieszanina spoiwa wprowadzanego alkoholu powinna być intensywnie mieszana. Łączny czas mieszania mieszaniny o objętości 1 l. nie przekracza 1 godziny. Właściwie przeprowadzana modyfikacja alkoholem spoiwa fosforanowego pozwala na uzyskanie lepkości tego spoiwa mierzonej kubkiem Forda nr 4 w granicach 120 do 140 s.

Masa według wynalazku charakteryzuje się niską zawartością spoiwa i utwardzacza, wysoką wytrzymałością po utwardzeniu, wymaganą żywotnością i płynnością, bardzo dobrym odwzorowaniem powierzchni, możliwością regulowania prędkości wiązania, a po zalaniu ciekłym metalem znikomą gazotwórczością i bardzo dobrą wybijalnością, możliwością regeneracji, a przy składowaniu zupełnym brakiem szkodliwego oddziaływania na środowisko.

Przykład

100 części wagowych piasku kwarcowego

3,0 części wagowe spoiwa fosforanowego

0,6 części wagowych wodorotlenku poaasu w roztworze wodnym

Masę przygotowuje się w następujący sposób. Do piasku wprowadza się ciekły utwardzacz w postaci wodorotlenku potasu o stężeniu 5% i miesza przez 3 minuty, a następnie dodaje zmodyfikowane spoiwo i dalej miesza w ciągu następnych 5 minut. Utwardzanie prowadzi się w temperaturze 230°C. Czas utwardzania oblicza się ze wskaźnika, tak iż właściwe utwardzenie warstwy masy o grubości 50 mm uzyskuje się po 8 do 10 minutach.

176 350

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Masa na formy i rdzenie odlewnicze składająca się z osnowy piaskowej, spoiwa fosforanowego i utwardzacza, znamienna tym, że zawiera ciekły utwardzacz zasadowy korzystnie wodorotlenek potasu lub sodu, w ilości 0,1 do 3% wagowych, a stosunek spoiwa fosforanowego do utwardzacza wynosi od 2 do 10.
2. 2. Sposób wytwarzania masy na formy i rdzenie odlewnicze polegający na zmieszaniu osnowy piaskowej z utwardzaczem i spoiwem, znamienny tym, że do osnowy piaskowej wprowadza się ciekły utwardzacz zasadowy o stężeniu 2 do 25%, który otrzymuje się przez rozpuszczenie korzystnie wodorotlenku potasu lub sodu w wodzie destylowanej lub alkoholu i miesza, a następnie dodaje się zmodyfikowane spoiwo fosforanowe i ponownie miesza, przy czym temperatura utwardzania wynosi około od 160° do 250°C.
3. 3. Sposób wytwarzania według zastrz. 2, znamienny tym, że zmodyfikowane spoiwo otrzymuje się przez wprowadzenie alkoholu o stężeniu 90 do 96% w ilości 20 do 50%.