PL66937B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 31. III-1973 66937 KI. 31bi, 7/02 MKP B22c 7/02 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Dominik Wajszel, Jerzy Jablonski Wlasciciel patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanislawa Staszica, Kraków (Polska) Sposób usuwania modelu styropianowego z formy odlewniczej Przedmiotem wynalazku jest sposób usuwania modelu styropianowego z formy odlewniczej, znaj¬ dujacy zastosowanie w przemysle odlewniczym.Dotychczas modele styropianowe, sluzace do wy¬ konania form odlewniczych usuwa sie z form róz¬ nymi sposobami mechanicznymi lub chemicznymi, z których kazdy wykazuje pewne wady. Jedna z metod chemicznych jest wypalanie modelu z for¬ my odlewniczej w atmosferze czystego tlenu. Wada tego sposobu jest gwaltowne wydzielanie sie przy spalaniu modelu dwutlenku wegla, powodujace sa- mogaszenie i przerywanie procesu palenia lub nie¬ równomierne spalenie modelu, spowodowane krótko po sobie nastepujacymi eksplozjami, które w kon¬ sekwencji moga spowodowac zniszczenie formy.Inny znany sposób polega na usuwaniu modelu wykonanego z polistyrenu na drodze wypalania go za pomoca palnej mieszanki gazowej, zawiera¬ jacej acetylen lub metan oraz nadmiar tlenu w ilosci do 90% objetosciowych. sposób ten wymaga jednak uzycia form rozbie¬ ralnych, a w przypadku modelu o skomplikowa¬ nych ksztaltach, z wnek formy nie udaje sie wy¬ palic resztek modelu i produkty oksydatywnej de¬ strukcji polistyrenu przywieraja do wneki formy, powodujac wady powierzchni odlewu.Istnieje jeszcze inny sposób, zaliczany do spo¬ sobów chemicznych, polegajacy na zgazowaniu two¬ rzywa piankowego, z którego wykonany jest mo- 10 15 del, bezposrednio przez zalanie formy cieklym me¬ talem. Jednakze sposób ten posiada szereg niedo¬ godnosci jak na przyklad; koniecznosc podwyzsze¬ nia temperatury cieklego metalu celem uzyskania nadmiaru ciepla, niezbednego dla wypalenia mo¬ delu. Podwyzszenie temperatury cieklego metalu powoduje wystepowanie wad odlewniczych w po¬ staci pecherzy gazowych, pekniec i tym podobnych.Ponadto bezposrednie wlanie stopionego metalu do wneki formy z pozostawionym w niej modelem styropianowym powoduje termiczna destrukcje two¬ rzywa, produktem której sa gazy oraz stala pozo¬ stalosc weglowa, która osadzajac sie nierówno¬ miernie na powierzchniach wneki formy, powoduje równiez powstawanie wad powierzchni odlewu.W celu zmniejszenia tworzacych sie w powyz¬ szym sposobie duzych ilosci szkodliwych gazów, stosuje sie do wykonania modelu tworzywo pian¬ kowe, którego komórki wypelnione sa gazami, nie- 20 podtrzymujacymi palenia, takimi jak: dwutlenek wegla, azot, chlorowcowane weglowodory. W przy¬ padku odlewania stopów metali lekkich, komórki wypelnione sa gazowym chlorem. Sposób ten jest jednak malo uzyteczny w praktyce przemyslowej, 25 poniewaz w czasie zgazowania modelu wydzielaja sie trujace substancje, szkodliwe dla otoczenia. Do¬ datkowa wada tego sposobu jest to, ze produktem termicznej destrukcji jest stala weglowa pozosta¬ losc, pogarszajaca jakosc powierzchni odlewu. 30 Celem wynalazku jest usuwanie modelu styro- 66937/" 3 pianowego z formy z uniknieciem wad znanych sposobów.Cel ten osiaga sie przez zastosowanie metody depoliimeryzacji, rtj. przeprowadzenia polimeru sty¬ renu, którym jest tworzywo styropianowe, stano- 5 wiace model, w lotny monomer styrenu w tem¬ peraturze od 150°C do 400°C w atmosferze gazów nie zawierajacych wolnego tlenu.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze mo¬ del wraz z forma ogrzewa sie do temperatury od 10 150°C do 400°C, najkorzystniej 300°C w atmosfe¬ rze gazów, takich jak: gaz zeliwiakowy, gaz wiel¬ kopiecowy oraz spaliny gazu ziemnego z malym nadmiarem powietrza.Odmiana sposobu wedlug wynalazku polega na 15 tym, ze w modelu umieszcza sie dysze metalowa, korzystnie z miedzi lub aluminium przez która przedmuchuje sie gazy, nie zawierajace wolnego tlenu, o temperaturze 150°—400°, korzystnie 300°C.Druga odmiana sposobu wedlug wynalazku polega 2° na tym, ze forme wraz z modelem styropianowym podgrzewa sie wstepnie do 'temperatury 150°C, a nastepnie przedmuchuje sie wneke formy stru¬ mieniem gazów, nie zawierajacych wolnego tlenu, o temperaturze 300°—400°C. 25 Sposób usuwania modelu styropianowego z formy odlewniczej wedlug wynalazku umozliwia uzyska¬ nie wneki formy, pozbawionej prawie calkowicie zanieczyszczen, co zapewnia uzyskanie odlewu o gladkiej powierzchni. Sposób ten nadaje sie do 30 modeli, zwlaszcza o skomplikowanych ksztaltach.Jak wykazaly przeprowadzone badania, najbardziej optymalnym zakresem temperatur dla przebiegu depolimeryzacji modelu styropianowego jest zakres od 150°—400°. W przypadku temperatury nizszej 35 od 150°C depolimeryzacja praktycznie nie zachodzi, natomiast w temperaturze powyzej 400°C depoli¬ meryzacja przebiega w stopniu minimalnym, a glównie zachodzi kraking produktem którego jest stala weglowa pozostalosc, osadzajaca sie na wnece 40 formy.Dzieki zastosowaniu metalowej dyszy, w odmia¬ nach sposobu wedlug wynalazku, znajduja one szczególne zastosowanie w przypadku duzych form odlewniczych, ze wzgledu na calkowita penetracje 45 wneki formy przez gaz wyplywajacy z dyszy.Przyklad I. Model korpusu tokarki, wykonany ze styropianu o ciezarze objetosciowym 75 kg/m3, ekspandowanego pentanem, umieszcza sie w skrzyn¬ ce formierskiej i zalewa ciekla masa samoutwar- 50 dzalna. Nastepnie forme wraz z modelem styro¬ pianowym umieszcza sie w suszarni, ogrzewanej gazami, otrzymanymi ze spalania gazu ziemnego, Krak. Zakl. Graficzne r Cena zl 4 przy wspólczynniku nadmiaru powietrza X, nie wiekszym niz 1,2. Forme ogrzewa sie do tempe¬ ratury 400° z pólgodzinnym wytrzymaniem w tej temperaturze. W wyniku tego nastepuje depolime¬ ryzacja tworzywa styropianowego, umozliwiajaca uzyskanie calkowicie pustej, pozbawionej zanie¬ czyszczen wneki formy, gotowej do zalania me¬ talem.Przyklad II. Forme wraz z modelem styro¬ pianowym przedmuchuje sie gazem wielkopieco¬ wym o temperaturze 300°C za pomoca dyszy mie¬ dzianej, umieszczonej w modelu. Strumien gora¬ cych gazów powoduje depolimeryzacje modelu sty¬ ropianowego, w wyniku której zostaje utworzony gazowy monomer styrenu, odprowadzany z gazami wylotowymi. Koniec depolimeryzacji tworzywa sty¬ ropianowego stwierdza sie po zaniku charakte¬ rystycznego zapachu w gazach wylotowych i me¬ todami analitycznymi.Przyklad III. Forme wraz z modelem styro¬ pianowym umieszcza sie w suszarni elektrycznej.Po osiagnieciu we wnece formy temperatury 150°C, do wlewu glównego wprowadza sie dysze aluminio¬ wa, przez która przepuszcza sie gaz zeliwiakowy o temperaturze 350°C. Kierunek przeplywu gazu zeliwiakowego reguluje sie przez otwarcie lub za¬ mykanie kanalów przelewowych. W wyzej opisa¬ nych warunkach nastepuje depolimeryzacja two¬ rzywa styropianowego i utworzony gazowy mono¬ mer uchodzi wraz z gazami wylotowymi. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patent ow e 1. Sposób usuwania modelu styropianowego z formy odlewniczej znamienny tym, ze polimer styrenu, stanowiacy model, przeprowadza sie w lotny monomer styrenu przez podgrzanie formy z modelem do temperatury od 150° do 400°C, najkorzystniej 300°C w atmosferze gazów, nie za¬ wierajacych wolnego tlenu, takich jak: gaz ze¬ liwiakowy, gaz wielkopiecowy oraz spaliny gazu ziemnego z malym nadmiarem powietrza.
2. 2. Odmiana wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze w modelu umieszcza sie dysze metalowa, korzyst¬ nie z miedzi lub aluminium, przez która przed¬ muchuje sie gazy, nie zawierajace wolnego tlenu, o temperaturze 150°—400°, korzystnie 300°C.
3. 3. Odmiana wedlug zastrz. 1 i 2 znamienna tym, ze forme z modelem styropianowym podgrzewa sie wstepnie do temperatury 1i50°C, a nastepnie przed¬ muchuje sie wneke formy strumieniem gazów, nie zawierajacych wolnego tlenu, o temperaturze 300—400° C. r 1, zam. 536/72 — 115 10.— PL