CS221399B1 - Vosková modelová hmota - Google Patents

Abstract

Vynález se týká slévárenství, a to přesné­ ho lití, pomocí tzv. vytavitelného modelu zhotoveného z voskové modelové hmoty, která obsahuje 20,0 až 55,0 hmotnostních °/o montanního vosku a 80,0 až 45,0 hmotnostních % mikrokrystalického vosku.

Description

Vynález se týká voskové modelové hmoty k výrobě vytavitelných voskových modelů pro přesné lití. Jak známo, používá se při výrobě přesných odlitků ve slévárenství přesného lití licího způsobu pomocí tzv. vytavitelného modelu, při němž Je budoucí odlitek vytvořen nejprve z vosku, po jeho· obalení keramickou hmotou a vytavení se do takto vzniklé dutiny odleje kov. Stále více se projevují snahy maximálně zkvalitnit voskovou modelovou hmotu a odstranit nebo podstatně omezit náklady na dovážené komponenty voskové modelové hmoty.

Při zhotovování voskového modelu a skořepinové licí formy se požaduje, aby vosková modelová hmota byla co nejlevnější a obsahovala ce nejmenší počet pokud možno domácích komponent, aby ji bylo možno připravit ve slévárně přímo.

Vosková modelová hmota nesmí dále obsahovat žádné toxické či zdraví škodlivé látky a musí vykazovat stálé vlastnosti v rozsahu —20 až +150 °C. Důležitou podmínkou je, aby její afinita k vodě byla minimální, tj. aby se po provedeném vytahování párou nebo vařící vodou vracela vosková modelová hmota s co nejmenším obsahem vody, kterou je nutno pak odstraňovat energeticky a časově náročným vyvarováním. Vosková modelová hmota musí být kromě toho i dobře zpracovatelná na vstřikovacích lisech v rozsahu teplot 50 až 100 °C a doba pro její ztuhnutí musí být dostatečně krátká, aby byl zajištěn maximální výkon strojů.

Vosková modelová hmota musí být snadno vyjímatelná z dutin forem i z kovových jader s použitím minimálního· množství dělicího prostředku. Její lineární smrštění musí být menší než 2 % a vosková modelová hmota musí vykazovat dostatečnou stabilitu za normální teploty, aby z ní vyrobené modely neměnily při skladování tvar a rozměry. Současně musí být dostatečně pevná, pružná a ne příliš křehká, aby byla zajištěna dobrá manipulace s voskovými modely i jejich sestavami.

V dutinách skřepinových forem musí zůstávat po odvoskování co nejmenší zbytek voskové modelové hmoty, což má značný vliv na hospodárnost výroby, kvalitu odlitku a na délku žíhání forem před jejich odléváním. Pro bezdrátové odvoskování skořepinových forem je důležité, aby vosková modelová hmota nebyla příliš tepelně vodivá. Vosková modelová hmota s dobrou tepelnou vodivostí se při ohřevu v autoklávu rychle prohřeje do větší hloubky, její lineární roztažnost bude rovněž větší a skořepinová forma praskne. Naproti tomu vosková modelová hmota tepelně hůře vodivá vytvoří při tepelném šoku rychle tekutou vrstvičku, aniž by došlo k prohřátí modelu do větší hloubky. Tím se vytvoří dilatační spára a skořepinová forma se nepoškodí.

V současné době se ve slévárenství používá vosková modelová hmota, která je složena ze šesti komponent, a to z 61 % montanního vosku, 16 % parafinu, 10 % ceresinu, 7 % obalolu, 4 % stearinu a 2 °/o pryskyřice. Nedostatek této voskové modelové hmoty spočívá v tom, že kromě obsahu dovážených složek má poměrně značnou afinitu vůči vodě, takže po odvoskování se zpět získává vosková modelová směs s 13 až 15 °/o vody.

Voskové modely vyrobené z této hmoty jsou příliš křehké a při manipulaci s nimi vznikají značné ztráty a navíc mají povrchy modelů často vady, například závaly a studené spoje.

Kromě toho je její tepelná vodivost vyšší, což ce projevuje větším počtem prasklých forem během odvoskovávání.

Cílem vynálezu je odstranit tyto nedostatky používané voskové modelové hmoty.

Úkolem vynálezu je navrhnout takové složení voskové hmoty, která by vykazovala lepší mechanické, chemicko-fyzikální a technologické vlastnosti při současném snížení její ceny.

Úkol je vyřešen voskovou modelovou hmotou, jejíž podstata podle vynálezu spočívá v tom, že obsahuje 20,0 až 55,0 % montanního· vosku a 80,0 až 45,0 % mikrokrystalického vosku.

Vosková modelová hmota podle vynálezu je levnější, obsahuje pouze jedinou komponentu dováženou ze států RVHP, je složena pouze ze dvou komponent, dodávaných výrobcem v deskách o hmotnosti asi 2 kg takže manipulace je jednoduchá a voskovou modelovou hmotu je možno připravit přímo ve slévárně. Ve slévárně se vosková modelová hmota po natavení ihned zpracuje, zatím u výrobce musí být hmota odlita do forem, kde vychladne, balí se a přepravuje do slévárny, kde se opět musí před vlastním použitím roztavit.

V důsledku použití mikrokrystalického vosku a snížením obsahu montanního vosku má modelová vosková hmota podstatně menší afinitu vůči vodě, takže vyvarování vody z vratného vosku úplně odpadá, neboť malé množtsví nevázané vody lze výhodně oddělit dekantací.

Vosková modelová hmota podle vynálezu je v teplém stavu výrazně pružnější, což se projeví v menší ztrátovosti při vyjímání modelů z forem a má o 5 kp/cm² větší pevnost v ohybu. V důsledku menší tepelné vodivosti této voskové modelové hmoty nedochází k tvorbě povrchových vad na modelech a vytavovací schopnost ze slepých dutin skořepinových forem je podstatně vyšší.

Další výhody a význaky voskové modelové hmoty podle vynálezu vyplývají z uvedeného složení a popisu jednotlivých složek voskové modelové hmoty.

Výroba voskové modelové hmoty podle vynálezu se provádí běžně známým způsobem tavením při teplotě 80 až 120 °C.

Příklad 1 hmot °/o montanního vosku hmot. % mlkrokrystalického vosku

P ř í k 1 a d 2 hmot. % montanního vosku hmot. °/o mikrokrystalického vosku

Montanní vosk jako jedna ze složek voskové modelové hmoty se získává extrakcí hědého uhlí. Tento extrakt představuje směs celé řady rozmanitých chemických látek. Základ tvoří voskové látky hlavně z esterů vysokomolekulárních kyselin s vyššími alkoholy, volné kyseliny, primární 1 sekundární alkoholy a ketony. Tento vosk obsahuje i malé množství pryskyřičných a asfaltických látek. Tato vzhledově hědá až černá hmota propůjčuje slitině tmavě hnědou barvu a výrazně ,se podílí na řadě hlavně mechanických vlastností, jako je stabilita, prodleva při chladnutí, křehkost a pevnost modelů, průteplivost a stupeň vytavení modelové hmoty.

Mikrokrystalický vosk je směs rafinovaných tuhých parafinických a isoparafinických uhlovodíků modifikovaných polymerovanými uhlovodíky, mající velmi jemnou mikrokrystalickou strukturu. Tuto strukturu si mikrokrystalický vosk zachovává i ve směsi s jinými vosky, a to i při pomalém chladnutí. Má velmi dobrou plasticitu a lisovatelnost. Hmotě rovněž propůjčuje i nižší tepelnou vodivost. Obsah menšího množství vázaných ropných olejů pak zajišťuje nízkou afinitu vůči vodě, a to i při teplotě nad 100 °C. S raontanním voskem se mísí v každém poměru a přímo ovlivňuje kvalitu modelů, jejich pružnost a průteplivost jakož i lepivost. Spolu s montanním voskem se podílí na vysokém stupni vytavení modelové hmoty ze slepých dutin forem. Při lisování zajišťuje dokonalé plnění všech dutin formy.

ty ze slepých dutin forem. Při lisování zajišťuje dokonalé plnění všech dutin formy.

Mikrokrystalický vosk má tyto parametry bod skápnutí penetrace při 25 °C bod lámavosti dyn. viskozita při 100 °C obsah popela — 95 °C — 25 mm — 25 °C — 110 cP max. 0,05 % hmot.

Vosková modelová hmota podle vynálezu vykazuje tyto vlastnosti:

pevnost v ohybu smrštění měrné teplo při 30 °C obsah popela

350 kPa/cm² max. 1,8 %

2300 J/kg.K max. 0,15 % hmot.

Křehkost zhotovených modelů se snížila o 15 °/o. Počet průsahů a trhlin skořepinových forem při vytahování vosku je průměrně o 50 % nižší, přičemž množství vosku zbylého v dutinách formy po vystavení se snížilo o 20 %.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   VYNÁLEZU

   Vosková modelová hmota k výrobě vytavitelných voskových modelů pro přesné lití, vyznačující se tím, že obsahuje 20,0 až 55,0 hmotnostních % montanního vosku a 80,0 až 45,0 hmotnostních % mikrokrystalického vosku.