RU2785562C1 - Anti-stick coating for casting moulds and rods - Google Patents
Anti-stick coating for casting moulds and rods Download PDFInfo
- Publication number
- RU2785562C1 RU2785562C1 RU2022125255A RU2022125255A RU2785562C1 RU 2785562 C1 RU2785562 C1 RU 2785562C1 RU 2022125255 A RU2022125255 A RU 2022125255A RU 2022125255 A RU2022125255 A RU 2022125255A RU 2785562 C1 RU2785562 C1 RU 2785562C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- graphite
- coating
- rods
- casting moulds
- polyvinyl butyral
- Prior art date
Links
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000005266 casting Methods 0.000 title abstract description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 23
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N iso-propanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating Effects 0.000 description 2
- 229910001060 Gray iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 1
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам противопригарных покрытий для литейных форм и стержней, используемых в производстве чугунных отливок.The invention relates to foundry production, in particular to compositions of non-stick coatings for molds and cores used in the production of iron castings.
Известна противопригарная краска для литейных форм и стержней [SU №1184601, опубл. 15.10.1985], содержащая термоактивный диатомит, этиловый спирт, поливинилбутираль при следующем соотношении компонентов, мас. %: термоактивный диатомит - 5-10, этиловый спирт - 50,5-51,2; термоактивированный диатомит - 5-10; поливинилбутираль - 1,9-2,5; графит скрытокристаллический - остальное.Known non-stick paint for molds and cores [SU No. 1184601, publ. 15.10.1985], containing thermoactive diatomaceous earth, ethyl alcohol, polyvinyl butyral in the following ratio, wt. %: thermoactive diatomaceous earth - 5-10, ethyl alcohol - 50.5-51.2; thermally activated diatomite - 5-10; polyvinyl butyral - 1.9-2.5; cryptocrystalline graphite - the rest.
Главным ее недостатком является низкие технологические свойства, в частности низкая толщина покровного слоя, то есть покрытие практически полностью проникает в поры формы.Its main disadvantage is the low technological properties, in particular the low thickness of the cover layer, that is, the coating almost completely penetrates into the pores of the form.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемым результатам к заявляемому покрытию является противопригарная краска для литейных форм и стержней [RU №2632313, опубл. 03.10.2017] состава, мас. %: в качестве растворителя изопропиловый спирт - 40-43, в качестве связующего поливинилбутираль - 2-3, в качестве наполнителя природный и активированный скрытокристаллический графит в соотношении 1:1 - остальное.The closest in technical essence and the achieved results to the claimed coating is non-stick paint for molds and cores [RU No. 2632313, publ. 03.10.2017] composition, wt. %: as a solvent, isopropyl alcohol - 40-43, as a binder, polyvinyl butyral - 2-3, as a filler, natural and activated cryptocrystalline graphite in a ratio of 1: 1 - the rest.
Существенным недостатком этой краски является пригар на поверхности отливок, что требует выполнение трудоемких операций по их очистке.A significant disadvantage of this paint is the burn on the surface of the castings, which requires labor-intensive operations to clean them.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является снижение толщины пригара на поверхности чугунных отливок.The problem to be solved by the invention is to reduce the thickness of the burn on the surface of cast iron castings.
Достигается это тем, что в противопригарном покрытии для литейных форм и стержней, на основе скрытокристаллического графита, поливинилбутираль, изопропиловый спирт, согласно изобретению, дополнительно содержит графитсодержащий шлам при следующем соотношении компонентов, масс. %:This is achieved by the fact that in the non-stick coating for molds and cores, based on cryptocrystalline graphite, polyvinyl butyral, isopropyl alcohol, according to the invention, additionally contains graphite-containing sludge in the following ratio, wt. %:
изопропиловый спирт - 40-45;isopropyl alcohol - 40-45;
поливинилбутираль - 2-3;polyvinyl butyral - 2-3;
графитсодержащий шлам - 10-30;graphite-containing sludge - 10-30;
скрытокристаллический графит - остальное.cryptocrystalline graphite - the rest.
Содержание изопропилового спирта менее 40 мас. % приводит к снижению смачиваемости наполнителя, а более 45 мас. % влечет за собой низкую плотность покрытия, от чего образуются подтеки во время нанесения на форму.The content of isopropyl alcohol is less than 40 wt. % leads to a decrease in the wettability of the filler, and more than 45 wt. % entails a low coating density, from which streaks are formed during application to the form.
Содержание поливинилбутираля 2-3 мас. % обусловлено, тем, что менее 2% компонента не обеспечивает достаточного сцепления покрытия с формой, а более 3 мас. % связующего плохо растворяется в спирте.The content of polyvinyl butyral 2-3 wt. % due to the fact that less than 2% of the component does not provide sufficient adhesion of the coating to the form, and more than 3 wt. % binder is poorly soluble in alcohol.
Графитсодержащий шлам представляет собой углеродсодержащий материал из аспирационной системы очистки газов при производстве скрытокристаллического графита. Элементный состав шлама представлен углеродом (до 45%), серой (до 1,95%), кремнием (до 13,0%). Фазовый состав шлаков представлен графитом (до 44%), кальцитом (до 12,7%), кристаллобалитом (до 1,5%), пиритом (до 3,65%), кварцем (до 19,23%), клинохлором (до 17,1%) и халитом (до 1,56%).Graphite-containing sludge is a carbon-containing material from an aspiration gas purification system in the production of cryptocrystalline graphite. The elemental composition of the sludge is represented by carbon (up to 45%), sulfur (up to 1.95%), silicon (up to 13.0%). The phase composition of slags is represented by graphite (up to 44%), calcite (up to 12.7%), crystallobalite (up to 1.5%), pyrite (up to 3.65%), quartz (up to 19.23%), clinochlore (up to 17.1%) and halit (up to 1.56%).
Содержание графитсодержащего шлама 10-30% обусловлено, тем, что менее 10% покрытия не образует проникающий слой, а более 30 мас. % не образует покровный слой. Это связано с размером частиц графита и графитсодержащего шлама. Размер частиц скрытокристаллического графита равен 100 мкм, размер частиц шлама - 3,64 мкм. Как видно, частицы шлама значительно мельче, поэтому они легче проникают в поры формы, образуя проникающий слой покрытия. В то же время крупные частицы графита не могут проникать в поры формы, оставаясь на поверхности формы и образуют покровный слой покрытия.The content of graphite-containing sludge of 10-30% is due to the fact that less than 10% of the coating does not form a penetrating layer, and more than 30 wt. % does not form a cover layer. This is related to the particle size of graphite and graphite-containing sludge. The particle size of cryptocrystalline graphite is 100 µm, the particle size of the sludge is 3.64 µm. As you can see, the sludge particles are much smaller, so they more easily penetrate into the pores of the mold, forming a penetrating coating layer. At the same time, large particles of graphite cannot penetrate into the pores of the mold, remaining on the surface of the mold and forming the top layer of the coating.
Приготовление покрытия может быть осуществлено следующим образом. В краскомешалку заливают изопропиловый спирт и поливинилбутираль, перемешивают до его полного растворения, после чего загружают графит и графитсодержащий шлам и продолжают перемешивание до получения однородной массы.The preparation of the coating can be carried out as follows. Isopropyl alcohol and polyvinyl butyral are poured into the paint mixer, stirred until it is completely dissolved, after which graphite and graphite-containing sludge are loaded and stirring is continued until a homogeneous mass is obtained.
Способ нанесения покрытия и его сушки определяется технологией изготовления формы или стержня. Результаты приведены в сравнении с прототипом в таблице.The method of applying the coating and drying it is determined by the manufacturing technology of the mold or rod. The results are compared with the prototype in the table.
Свойства покрытий определяли согласно ГОСТ 10772-78.Coating properties were determined according to GOST 10772-78.
Величину пригара определяли на отливках из серого чугуна состава, мас. %: 2,90-2,97 С; 0,92-0,93 Μn; 0,019-0,021 Ρ; 2,41-2,60 Si; 0,120-0,130 Cu;<0,01 Sn; 0,049-0,052 V; 0,021-0,024 Ti; 0,084-0,086 Ni; 0,042-0,044 S; 0,100-0,110 Cr. Температура заливки чугуна составляла 1400°С.The burn value was determined on gray cast iron castings, wt. %: 2.90-2.97 C; 0.92-0.93 n; 0.019-0.021 P; 2.41-2.60 Si; 0.120-0.130 Cu;<0.01 Sn; 0.049-0.052V; 0.021-0.024 Ti; 0.084-0.086 Ni; 0.042-0.044S; 0.100-0.110 Cr. The cast iron pouring temperature was 1400°C.
Чугун заливали в форму, выполненную из холоднотвердеющей смеси, состава, мас. ч:Cast iron was poured into a mold made from a cold hardening mixture, composition, wt. h:
- кварцевый песок 2К1О303 - 100;- quartz sand 2K 1 O 3 03 - 100;
- смола Альфабонд - 2,4;- Alfabond resin - 2.4;
- отвердитель Т-01 - 0,4.- hardener T-01 - 0.4.
Живучесть смеси составляет 3,2 мин; предел прочности на растяжение (через 1 ч) - 0,19 МПа.The survivability of the mixture is 3.2 min; ultimate tensile strength (after 1 hour) - 0.19 MPa.
Окрашивание осуществлялось пульверизатором.Staining was carried out with a spray gun.
При окрашивании формы известным покрытием на поверхности отливок присутствовал пригар толщиной до 131,83 мкм (на нижней стороне отливки) и до 70,18 мкм (на боковой стороне отливки).When painting the mold with a known coating on the surface of the castings, there was a burn with a thickness of up to 131.83 microns (on the lower side of the casting) and up to 70.18 microns (on the side of the casting).
Применение разработанного покрытия позволяет снижать величину пригара в 1,1-2,0 раза.The use of the developed coating makes it possible to reduce the burn-on value by 1.1-2.0 times.
Claims (5)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2785562C1 true RU2785562C1 (en) | 2022-12-08 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU863142A1 (en) * | 1979-03-11 | 1981-09-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Технологии Арматуростроения (Вниита) | Pickup preventing coating for casting moulds and cores |
| RU2368450C1 (en) * | 2007-12-29 | 2009-09-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" | Antipenetration wash for casting moulds and rods |
| RU2632313C1 (en) * | 2016-11-22 | 2017-10-03 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Antiburning paint for moulds and cores |
| CN107685130A (en) * | 2017-08-31 | 2018-02-13 | 安徽信息工程学院 | The water base environmental protection coating material of casting mold |
| RU2697680C1 (en) * | 2018-12-19 | 2019-08-16 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Anti-stick paint for sand molds and rods used in casting magnesium alloys |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU863142A1 (en) * | 1979-03-11 | 1981-09-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Технологии Арматуростроения (Вниита) | Pickup preventing coating for casting moulds and cores |
| RU2368450C1 (en) * | 2007-12-29 | 2009-09-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" | Antipenetration wash for casting moulds and rods |
| RU2632313C1 (en) * | 2016-11-22 | 2017-10-03 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Antiburning paint for moulds and cores |
| CN107685130A (en) * | 2017-08-31 | 2018-02-13 | 安徽信息工程学院 | The water base environmental protection coating material of casting mold |
| RU2697680C1 (en) * | 2018-12-19 | 2019-08-16 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Anti-stick paint for sand molds and rods used in casting magnesium alloys |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2855395B1 (en) | Gypsum composition for refractory moulds | |
| US3005244A (en) | Production of shell molds | |
| RU2785562C1 (en) | Anti-stick coating for casting moulds and rods | |
| US2975494A (en) | Foundry sand compositions and method of casting | |
| KR20170089840A (en) | Coating agent composition for evaporative pattern | |
| Guler et al. | A study of expanded polyethylene (EPE) pattern application in aluminium lost foam casting | |
| CN113996756B (en) | Preparation method of aluminum-lithium alloy based on graphite sand casting mold and product | |
| US4605057A (en) | Process for producing core for casting | |
| RU2489225C2 (en) | Non-stick thermally stable paint for sand and metal moulds (versions) | |
| RU2585607C1 (en) | Dressing for moulds and cores | |
| KR101866670B1 (en) | Coating agent composition for evaporative patterns | |
| RU2773245C1 (en) | Non-stick paint for casting molds and rods | |
| RU2632313C1 (en) | Antiburning paint for moulds and cores | |
| RU2461438C1 (en) | Nanostructured coat for surface modification of foundry goods | |
| RU2252103C1 (en) | Pouring self-setting molding sand for making molds and cores at producing castings with use of investment patterns | |
| RU2820106C1 (en) | Separating coating for casting metal moulds | |
| CN114226638A (en) | Low-shrinkage suspending agent for green sand casting coating and preparation method thereof | |
| WO2001045876A1 (en) | Crack resistant shell mold and method | |
| JP3136889B2 (en) | Method for producing reinforcing material molded body for composite material | |
| US20070181285A1 (en) | Die for producing a casting and method for making the die | |
| RU2697680C1 (en) | Anti-stick paint for sand molds and rods used in casting magnesium alloys | |
| CA3224939A1 (en) | Inorganic binder system | |
| JPH04147742A (en) | Mold for casting | |
| SU1734919A1 (en) | Antipickup coating for molds and cores | |
| SU1447520A1 (en) | Antistick coating for cores |