RU2196658C2 - Способ отверждения литейных стержней в нагреваемой оснастке - Google Patents

Способ отверждения литейных стержней в нагреваемой оснастке Download PDF

Info

Publication number
RU2196658C2
RU2196658C2 RU2000108063/02A RU2000108063A RU2196658C2 RU 2196658 C2 RU2196658 C2 RU 2196658C2 RU 2000108063/02 A RU2000108063/02 A RU 2000108063/02A RU 2000108063 A RU2000108063 A RU 2000108063A RU 2196658 C2 RU2196658 C2 RU 2196658C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
casting cores
mixture
rods
modifier
modifying agent
Prior art date
Application number
RU2000108063/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2000108063A (ru
Inventor
Л.И. Иванова
А.Ф. Ануфриева
Т.В. Сыролева
В.Г. Гусева
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Автомобильный завод "Урал"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Автомобильный завод "Урал" filed Critical Открытое акционерное общество "Автомобильный завод "Урал"
Priority to RU2000108063/02A priority Critical patent/RU2196658C2/ru
Publication of RU2000108063A publication Critical patent/RU2000108063A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2196658C2 publication Critical patent/RU2196658C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Abstract

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении литейных стержней в нагреваемой оснастке. При изготовлении стержней из влажных песчано-смоляных смесей в смесь вводят соли металлов кислотного характера и 0,02-0,08 мас.% модификатора формовочного лесохимического и нагревают оснастку. Введение модификатора формовочного лесохимического непосредственно в огнеупорный наполнитель обеспечивает равномерное распределение модификатора в смеси. Данный способ отверждения стержней позволяет существенно повысить их прочность. 2 табл.

Description

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам изготовления и отверждения стержней.
Известен способ отверждения литейных стержней из песчано-смоляных смесей путем выдержки их в нагретой до температуры 260...280oС металлической оснастке в течение 3...4 минут (1). Однако только нагрев оснастки не всегда обеспечивает кратковременное отверждение и требуемую прочность, а также достаточную производительность труда. Поэтому дополнительно к нагреву применяют другие способы обработки стержней как в оснастке, так и вне ее, например вакуумирование (2,3), вакуумирование в две стадии (4), обработку токами высокой частоты (5), продувку нетоксичными газами с повторным нагревом (6), нагрев вне оснастки с последующим охлаждением до комнатной температуры (7) и др.
Перечисленные способы обеспечивают необходимые физико-механические свойства стержней за короткий период нахождения их в нагретой оснастке, но они сложны, трудоемки, требуют значительных материальных затрат, поэтому промышленного применения не имеют.
Менее сложными и затратными, но более эффективными являются способы, использующие катализаторы в виде неорганических, органических и комплексных соединений, которые вводят в процессе приготовления смесей. Тип и количество катализаторов зависят от химической природы связующего, режима отверждения стержней и т.д. (8).
Из зарубежных аналогов, применяющих для ускорения отверждения стержней катализаторы, следует отметить "способ ускорения твердения формовочных смесей на фурановых смолах" (9). Сущность способа заключается в том, что в смеси, содержащие фурановые смолы, дополнительно вводят в качестве катализаторов соли металлов 3...8 групп Периодической системы элементов: FeCl3•6H2O, AlCl3, BiCl3 и др. К сожалению, конкретные сведения о режиме отверждения, химической природе связующих (таких как массовая доля фурилового спирта и др. составляющих), порядке введения компонентов в смеси, достигаемых технических результатах отсутствуют.
Существует ряд отечественных аналогов, использующих в качестве связующих карбамидофурановые, фенолофурановые, фенолоформальдегидные смолы, в качестве катализаторов - те же соли металлов Периодической системы - AlCl3, CrCl3, FeCl3•6H2O, Cu(NO3)2 и др. (8,10).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ отверждения стержней из смеси с фенольной смолой СФ-480, модифицированной фуриловым спиртом (смола выпускается отечественной промышленностью) в присутствии катализатора, содержащего соль металла 4 группы - CrCl3 (10). Сравнительные испытания способов - известного, выбранного прототипом и предлагаемого - указывают на недостаточную эффективность прототипа, т.к. предел прочности при растяжении в горячем состоянии у прототипа ниже, чем у предложенного способа (см. таб.1).
Целью предлагаемого изобретения является создание такого способа отверждения, при котором стержни после кратковременной выдержки в нагреваемой оснастке приобретали прочность в горячем состоянии не ниже 7 кгс/см2. Именно такое значение позволяет избежать опасности повреждения при извлечении стержней из оснастки. Известный способ обеспечивает более низкую прочность в горячем состоянии - в пределах 1,12...6 кгс/см (табл.1, смесь 1).
Предел прочности в охлажденном состоянии должен быть не ниже 18 кгс/см2, иначе может появиться опасность разрушения стержней при сборке форм и заливке металла.
Имеются также общепринятые требования к текучести смесей, предназначенных для изготовления стержней пескодувным способом, которая должна быть не ниже 75% (10). Вид и количество катализатора тоже может оказывать влияние на текучесть смеси, особенно, если количество катализатора выше оптимального (это может иметь место при попытках ускорения отверждения за счет увеличения катализатора). Поставленная цель достигается следующим образом. В стержневую смесь по известному способу отверждения, содержащую синтетическую смолу СФ-480, модифицированную фуриловым спиртом, отверждаемую в нагретой оснастке в присутствии катализатора в виде соли металла, дополнительно вводят 0,02... 0,08 мас. % модификатора формовочного лесохимического МФЛ (в дальнейшем по тексту - модификатор МФЛ).
Согласно ТУ ОП 13-0281078-151-89 и технологической инструкции на применение модификатора МФЛ для активированного бентонита на заводах отрасли (11) модификатор МФЛ представляет собой вязкую жидкость темного цвета и является смесью водорастворимой древесной смолы, формальдегида, едкого натра и сульфита натрия, предназначен для использования в составах формовочных суспензий (смесей) на основе полностью активированных бентонитов без применения пеногасителей.
Возможность осуществления изобретения подтверждается следующими примерами.
Примеры конкретного выполнения
В лабораторных бегунах модели 017 готовили смеси огнеупорного наполнителя (кварцевого песка марки 2КO1O23ГОСТ 2138-91) с катализатором, смолой и добавками. С катализатором песок перемешивали 3 минуты, со смолой 2 минуты. Модификатор МФЛ вводили непосредственно в огнеупорный наполнитель из-за его высокой вязкости, чтобы достигнуть равномерного распределения продукта в смеси, перемешивали модификатор МФЛ с наполнителем не менее 5 минут.
Одна группа смесей содержала 0,6 мас.% катализатора М-1 и 2,5 мас.% смолы СФ-480 (оба продукта по ТУ 6-05-1813-90). Дополнительно готовили смеси с добавкой модификатора МФЛ в количестве 0,01...0,09 мас.%
Другая группа смесей содержала 0,6 мас.% катализатора КЧ-41 (ТУ 6-05-1861-78) и 2,5 мас.% смолы КФ-90 (ТУ 6-05-1785-83). Дополнительно вводили 0,01...0,09 мас.% модификатора МФЛ. Из смесей готовили стандартные образцы - "восьмерки" на установке модели 4735 методом наддува и выдержки в нагретой оснастке: для образцов на смоле СФ-480 температура оснастки 270oС, для образцов на КФ-90 температура оснастки 220oС. При выборе температуры руководствовались источниками (8,10), т.к. режим отверждения определяется химической природой связующего.
Продолжительность отверждения оценивали по абсолютному значению предела прочности при растяжении образцов в горячем состоянии. Величину предела прочности определяли на приборе LRU польского комплекта оборудования. Результаты испытаний приведены в таблицах 1 и 2. Каждая цифра в таблицах является средним арифметическим трех определений.
В таблице 1 показано влияние добавки модификатора МФЛ на продолжительность отверждения смесей с фенольной смолой СФ-480 и катализатором М-1. Из таблицы следует, что прототип набирает прочность в горячем состоянии медленно и имеет сравнительно более низкие значения, чем в предлагаемом способе. В охлажденном состоянии прочность смеси у прототипа также меньше, чем в предлагаемом способе. С введением модификатора МФЛ прочность в горячем состоянии возрастает быстрее, т.к. ее значения достигают большей величины. Опасность разрушения стержней устраняется полностью при введении модификатора МФЛ в количестве 0,02...0,08 мас.%.
Аналогичные результаты получены и при опробовании предлагаемого способа при отверждении стержней со смолой КФ-90 и катализатором КЧ-41 (таблица 2). Точно так же в присутствии модификатора МФЛ стержни приобретают достаточно высокую прочность в горячем состоянии, не создающую опасность разрушения их при извлечении из оснастки.
Таким образом, отличительным признаком предложенного способа является использование добавки 0,02...0,08 мас.% модификатора МФЛ, которая обеспечивает более высокие технические результаты: ускоряется процесс отверждения стержней в результате формирования более высоких значений предела прочности в горячем состоянии за более короткий промежуток времени выдержки в оснастке. При этом не наносится ущерба конечной прочности стержней, т.к. предел прочности в охлажденном состоянии в предлагаемом способе выше.
При реализации предлагаемого способа установлено, что предел прочности образцов в охлажденном состоянии в предлагаемом способе значительно превышает аналогичный показатель прототипа. Применение способа позволяет не только повысить производительность труда при изготовлении стержней, но и экономить дорогие дефицитные связующие материалы. Внедрение способа обеспечит экономический эффект на сумму не менее 500 тыс. руб. в год.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 199352, кл. В 22 С 1/16, 1967.
2. Авторское свидетельство СССР 700272, кл. В 22 С 9/12, 1980.
3. Патент Японии 48-29011, кл. 11 А 231, 1976.
4. Патент РФ 2022682, кл. В 22 С 9/12, 1994.
5. Патент Японии 49-28562, кл. 11 А 211 - В 22 С 1/00, 1975.
6. Авторское свидетельство СССР 793694, кл. В 22 С 9/00, 1981.
7. Авторское свидетельство СССР 685413, кл. В 22 С 9/12, 1980.
8. РТМ 37.002.0073-82 "Технологический процесс изготовления стержней с отверждением в нагреваемой оснастке", стр. 27-37.
9. Патент Японии 50-37013, кл. 11 А 21 - В 22 С 1/00, 1976.
10. Справочник "Формовочные материалы и технология литейной формы"./Под общей редакцией Жуковского, М.: Машиностроение, 1993, 432 стр.
11. Технологическая инструкция на применение модификатора МФЛ для активированного бентонита на заводах отрасли НПО "НИИТАвтопром", 1989, 23 стр.

Claims (1)

  1. Способ отверждения стержней из влажных песчано-смоляных смесей, включающий ввод солей металлов кислотного характера в смесь, нагрев оснастки, отличающийся тем, что дополнительно в смесь вводят 0,02-0,08 мас. % модификатора формовочного лесохимического, при этом модификатор формовочный лесохимический смешивают с огнеупорным наполнителем смеси.
RU2000108063/02A 2000-04-03 2000-04-03 Способ отверждения литейных стержней в нагреваемой оснастке RU2196658C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000108063/02A RU2196658C2 (ru) 2000-04-03 2000-04-03 Способ отверждения литейных стержней в нагреваемой оснастке

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000108063/02A RU2196658C2 (ru) 2000-04-03 2000-04-03 Способ отверждения литейных стержней в нагреваемой оснастке

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000108063A RU2000108063A (ru) 2001-12-10
RU2196658C2 true RU2196658C2 (ru) 2003-01-20

Family

ID=20232676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000108063/02A RU2196658C2 (ru) 2000-04-03 2000-04-03 Способ отверждения литейных стержней в нагреваемой оснастке

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2196658C2 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЖУКОВСКИЙ С.С. и др. Формовочные материалы и технология литейной формы. - М.: Машиностроение, 1993, с.120-127. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0224119B1 (en) Cold-setting compositions for foundry sand cores and molds
US4495316A (en) Acid-curable fluoride-containing no-bake foundry resins
EP2272603A1 (en) Method for producing mold
US3639654A (en) Gaseous halo-sulfonic acid anhydride catalysts for curing furfuryl alcohols and furan resins
US4543373A (en) Fast curing furan foundry binder system containing a metal salt accelerator
Holtzer et al. Influence of the reclaim addition to the moulding sand matrix obtained in the ALPHASET technology on the emission of gases-comparison with moulding sand with furfuryl resin
RU2196658C2 (ru) Способ отверждения литейных стержней в нагреваемой оснастке
BR0108925A (pt) Aglutinante de furano sem cozimento, mistura para fundição, processo para preparar uma forma de fundição, forma para fundição e método para a preparar um fundido de metal
Holtzer et al. Emission of BTEX and PAHs from molding sands with furan cold setting resins containing different contents of free furfuryl alcohol during production of cast iron
US3216075A (en) Method for manufacturing foundry cores and molds
JP2021169124A (ja) 無機鋳型および中子の造型方法
RU2560492C2 (ru) Композиции инициатора свободнорадикальной полимеризации, содержащие трет-бутилгидропероксид, и их применение
RU2366531C2 (ru) Способ отверждения литейных стержней и форм
RU1799658C (ru) Плакированна смесь дл изготовлени литейных форм и стержней
CA2874005C (en) "no-bake" foundry mix with extended work time
KR20190025687A (ko) 이산화탄소 가스로 경화하기 위한 수성 알칼리성 바인더 조성물 및 이의 용도, 주물 형상을 생산하기 위한 상응하는 성형 혼합물, 상응하는 주물 형상 및 주물 형상의 생산 방법
SU206801A1 (ru) Смесь для изготовления литейных форм и стержней
US20090199992A1 (en) Sulfur dioxide-cured epoxy acrylate foundry binder system
US3814626A (en) Core box
SU923706A1 (ru) Смесь для получения плакированного наполнителя1
SU685413A1 (ru) Способ получени литейных форм и стержней
JPH02299741A (ja) 樹脂被覆砂の流動性の改善方法
RU2004372C1 (ru) Св зующа композици дл холоднотвердеющих смесей
JPH06297072A (ja) 鋳型製造用粘結剤組成物、鋳型製造用砂組成物及び鋳型の製造方法
SU831340A1 (ru) Способ приготовлени смеси дл изготов-лЕНи лиТЕйНыХ СТЕРжНЕй и фОРМ

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050404