CS266825B1

CS266825B1 - Dividing and lubricating thinner for the treatment of metal pressure casting

Info

Publication number: CS266825B1
Application number: CS877649A
Authority: CS
Inventors: Igor Ing Lanik; Milos Ing Elefant; Bohumir Komprda
Original assignee: Lanik Igor; Milos Ing Elefant; Bohumir Komprda
Priority date: 1987-10-26
Filing date: 1987-10-26
Publication date: 1990-01-12
Also published as: CS764987A1

Abstract

Řešení spočívá v použití lehké frakce polypropylénového oleje, tvořené směsí uhlovodíků s počtem uhlíků 6 až 14 s převažující většinou -isoalkenů a bodem vzplanutí v uzavřeném kelímku v rozmezí 20 až 32 °C a hustotou při 20 °C 780 kg.m-3, jako ředidla dělicího a mazacího prostředku pro ošetření forem při tlakovém odlévání kovů, tvořeného směsí minerálních, rostlinných a živočišných olejů, tuků a vosků, s případným obsahem pevných látek, jako jsou kovové prášky a grafit.The solution consists in using a light fraction of polypropylene oil, consisting of a mixture of hydrocarbons with a carbon number of 6 to 14 with a predominant majority of -isoalkenes and a flash point in a closed cup in the range of 20 to 32 °C and a density at 20 °C of 780 kg.m-3, as a diluent for a separating and lubricating agent for treating molds in metal pressure casting, consisting of a mixture of mineral, vegetable and animal oils, fats and waxes, with the possible content of solid substances such as metal powders and graphite.

Description

Vynález se týká ředidla dělicího a mazacího prostředku pro ošetření forem při tlakovém odlévání kovů, tvořeného směsí minerálních, rostlinných a živočišných olejů, tuků a vosků, s případným obsahem pevných látek, jako jsou kovové prášky a grafit.The invention relates to a diluent for a separating and lubricating agent for the treatment of die-casting molds, consisting of a mixture of mineral, vegetable and animal oils, fats and waxes, optionally containing solids such as metal powders and graphite.

Při tlakovém odlévání se vstřikuje roztavený kov vysokým tlakem do kovové formy, kde dochází ke krystalizaci a ztuhnutí na odlitek. Při vyjímání odlitku z formy se musí odlitek snadno oddělit od činných ploch formy. Při vstříknutí roztaveného kovu do neošetřené nebo nevhodně ošetřené formy dochází ke spojení, ca.; zvanému naletování kovu na formu. Při vyjímání odlitku pak dochází zpravidla k mechanickému poškození jak odlitku tak i formy, jejíž výroba je značně pracná a nákladná.In die casting, molten metal is injected at high pressure into a metal mold, where it crystallizes and solidifies into a casting. When removing the casting from the mold, the casting must be easily separated from the active surfaces of the mold. When molten metal is injected into an untreated or improperly treated mold, a bond occurs, ca .; called brazing of metal to a mold. When removing the casting, there is usually mechanical damage to both the casting and the mold, the production of which is very laborious and expensive.

Formy obsahují často také pohyblivé části, jádra, nepravá jádra a vložky, které je nutno mazat, aby nedocházelo vlivem tepelného namáhání k jejich zadírání.Molds often also contain moving parts, cores, false cores and inserts, which must be lubricated to prevent them from seizing up due to thermal stress.

Aby se zamezilo nalepování roztaveného kovu na formu a zadírání pohyblivých částí, nanáší se’.před litím na činnou plochu formy dělící a mazací prostředky. Ty vytvoří mezi formou a odlitkem jemný filtr a tím zajistí vyjmutí odlitku z formy.In order to prevent the molten metal from sticking to the mold and the moving parts from getting stuck, separating and lubricating agents are applied to the active surface of the mold before casting. These create a fine filter between the mold and the casting, thus ensuring that the casting is removed from the mold.

Známé dělicí a mazací prostředky k ošetření fotem tlakových licích zařízení jsou jednak rozpustidlové na bázi ropných produktů, jednak vodou ředitelné na bázi vodných emulzí minerálních olejů. Tak například je známa směs válcového oleje s petrolejem a konzervační vazelínou, popřípadě práškovým hliníkem. Dále je známa směs destilátu parafinového oleje nižší viskozity, motorového mazacího oleje na uhlovodíkové bázi tvrdého parafinu, vosku a grafitu, popřípadě tato směs s obsahem dalších pevných látek, jako jsou kovové prášky, případně jemně rozemleté minerální nebo keramické látky. K mazání a ošetřování forem se také používají oleje, tuky a vosky, včetně směsí s přísadou kyseliny adipové, jantarové nebo jejich esterů či alkanolaminových solí pro zesílení mazacího účinku. Dalším typem mazací a dělicí kapaliny pro zpracování kovů pod tlakem jsou vodní emulze obsahující minerální oleje, jako emulgátor polyoxyetylenové addukty mastných kyselin, především kyseliny stearové a olejové, pro zlepšení mazací schopnosti navíc trypolyfosfát sodný, soli dithiofosfonové kyseliny s alkanolaminy, které brání vysrážení vodní tvrdosti či zvýšené možnosti koroze forem. Rovněž mazací a chladicí kapaliny, pro horké zpracování hliníku a jeho slitin, obsahují vodu, minerální olej a etoxylované syntetické mastné kyseliny jako emulgátory. Jiný vodou ředitelný přípravek k ošetření forem při tlakovém lití neželezných kovů obsahuje směs minerálních olejů, glyceridů mastných kyselin a emulgátory typu alkylpolyglykoléter, alkylsulfát, kde příslušný alkyl má dvanáct až dvacet uhlíkových článků v molekule. .Known separating and lubricating agents for the photo-treatment of pressure casting equipment are both solvent-based petroleum products and water-dilutable aqueous mineral oil emulsions. For example, a mixture of cylindrical oil with kerosene and preservative Vaseline or aluminum powder is known. Furthermore, a mixture of lower viscosity paraffin oil distillate, hard paraffin hydrocarbon-based motor lubricating oil, wax and graphite is known, or this mixture containing other solids, such as metal powders, or finely ground mineral or ceramic substances. Oils, fats and waxes are also used for the lubrication and treatment of molds, including mixtures with the addition of adipic acid, succinic acid or their esters or alkanolamine salts to enhance the lubricating effect. Another type of lubricating and separating fluid for metal processing under pressure are aqueous emulsions containing mineral oils, as an emulsifier polyoxyethylene fatty acid adducts, especially stearic and oleic acids, to improve the lubricity additionally sodium trypolyphosphate, dithiophosphonic acid salts with alkanolamines which prevent water hardness precipitation or increased possibility of mold corrosion. Lubricating and cooling fluids for the hot processing of aluminum and its alloys also contain water, mineral oil and ethoxylated synthetic fatty acids as emulsifiers. Another water-borne composition for the treatment of die casting molds for non-ferrous metals comprises a mixture of mineral oils, fatty acid glycerides and emulsifiers such as alkyl polyglycol ether, alkyl sulfate, wherein the respective alkyl has twelve to twenty carbon cells in the molecule. .

Dělicí a mazací prostředky se na formu nanášejí nejčastěji stříkáním pomocí tlakového vzduchu. Za tím účelem se před aplikací ředí ředidlem. V technické praxi se v zásadě používají 2 rozdílná ředidla a to technický benzín a voda. Dělicí a mazací prostředky, které neobsahují vodu, jsou technologicky účinnější, než ty, které obsahují vodu. Mají výborné, dělicí a mazací účinky, velmi dobře smáčejí horký povrch formy a vzlínají ve formě i do míst, která nelze zasáhnout postřikem. Nevýhodou, pro níž se téměř nepoužívají, jsou závadné pyrolýzní zplodiny, které z nich vznikají při odlévání a při odpařování ředidla z povrchu horké formy.Dividing and lubricating agents are most often applied to the mold by spraying with compressed air. For this purpose, dilute with diluent before application. In technical practice, basically 2 different thinners are used, namely technical gasoline and water. Dividing and lubricating agents that do not contain water are more technologically efficient than those that contain water. They have excellent, separating and lubricating effects, they wet the hot surface of the mold very well and rise in the mold even in places that cannot be hit by spraying. A disadvantage for which they are hardly used is the defective pyrolysis products which are formed during casting and evaporation of the diluent from the surface of the hot mold.

Dělicí a mazací prostředky bez obsahu vody vytvářejí kouř, který obtěžuje obsluhu strojů a výrazně zhoršuje prostředí ve slévárně. Proto i za cenu zhoršení technologických vlastností používají většinou vodou ředitelné dělící a mazací prostředky, u nichž pyrolýzní zplodiny tvoří převážně vodní pára. Protože ve slévárenské praxi se vyskytují odlitky, jejichž formy nelze mazat pouze vodou ředitelným dělicím a mazacím prostředkem, používají se v těchto případech bezvodé pasty. Jejich aplikace je možná pouze ručním nanášením a vylučuje automatizaci výrobního cyklu.Water-free separators and lubricants create smoke that bothers the machine operator and significantly degrades the foundry environment. Therefore, even at the cost of deteriorating technological properties, they usually use water-soluble separating and lubricating agents, in which the pyrolysis products consist mainly of water vapor. As there are castings in foundry practice, the molds of which cannot be lubricated only with a water-soluble separating and lubricating agent, anhydrous pastes are used in these cases. Their application is possible only by manual application and eliminates the automation of the production cycle.

Uvedené nevýhody a nedostatky odstraňuje předmět vynálezu, jehož podstatou je použití lehké frakce polypropylénového oleje, tvořené směsí uhlovodíků s počtem uhlíků 6 až 14 s převažující většinou isoaleknů a bodem vzplanutí v uzavřeném kelímku v rozmezí 20 až 32 °C a hustotou při 20 °C 780 kg.m^-3, jako ředidla dělícího a mazacího prostředku pro ošetření forem při tlakovém odlévání kovů, tvořeného směsí minerálních, rostlinných a živočišných olejů, tuků a vosků, s případným obsahem pevných látek, jako jsou kovové prášky a grafit.These disadvantages and shortcomings are overcome by the object of the invention, which is based on the use of a light fraction of polypropylene oil consisting of a mixture of hydrocarbons having 6 to 14 carbons with a predominant majority of isoalkanes and a flash point in a closed crucible between 20 and 32 ° C and a density at 20 ° C. kg.m ^-3 , as diluents for separating and lubricating agents for the treatment of molds for die casting of metals, consisting of a mixture of mineral, vegetable and animal oils, fats and waxes, with a possible solids content, such as metal powders and graphite.

CS 266 825 BlCS 266 825 Bl

Výhodou použití ředidla podle vynálezu je, že při nanesení dělícího a mazacího prostředku na formu má i vlastní ředidlo dělicí a mazací účinky, kterými zlepšuje účinnost ředěného koncentrátu dělicího a mazacího prostředku. V porovnání s jinými ředidly, jako je například technický benzín, jsou tyto účinky značně vyšší. Další výhodou ředidla podle vynálezu je, že zplodiny, které vznikají při jeho odpařování a vyhoření z pracovního povrchu formy, jsou tvořeny jednoduchými uhlovodíky a oxidem uhličitým, které jsou výrazně hygienicky méně závadné, než zplodiny odpařování a hoření organických ředidel, jako je například technický benzin, které jsou zdraví škodlivé, jejich vdechování má narkotický účinek a dlouhodobý styk s pokožkou vyvolává její podráždění a zápaly. Naproti tomu se polypropylénových olejů pro jejich příznivý vliv na pokožku používá jako přísady do kosmetických přípravků. Rovněž kouřivost, to je vývin viditelných plynných zplodin, je menší než při použití organických ředidel, jako je například technický benzin.The advantage of using the diluent according to the invention is that when the separating and lubricating agent is applied to the mold, the diluent itself also has separating and lubricating effects, by which it improves the efficiency of the diluted separating and lubricating agent concentrate. Compared to other thinners, such as naphtha, these effects are significantly higher. Another advantage of the diluent according to the invention is that the fumes generated during its evaporation and combustion from the working surface of the mold are simple hydrocarbons and carbon dioxide, which are significantly less hygienic than fumes of evaporation and combustion of organic diluents such as naphtha. which are harmful to health, their inhalation has a narcotic effect and long-term contact with the skin causes its irritation and inflammation. In contrast, polypropylene oils are used as additives in cosmetics due to their beneficial effect on the skin. Also, the smoke, i.e. the development of visible flue gases, is lower than when using organic solvents such as naphtha.

Složení dělicího a mazacího prostředku je zřejmé z následujících příkladů.The composition of the release and lubricating agent is clear from the following examples.

Příklad 1Example 1

Dělicí a mazací koncentrát, tvořený homogenní směsí 150 hmotnostních dílů lanolinu, 160 hmotnostních dílů etoxilované směsi mastných kyselin obsahující 6 molů, etylenoxidu v molekule a 60 hmotnostních dílů sekundární vodní disperze polyethylenu, charakterizované teplotou tuhnutí 90 až 100 °C, se ředí lehkou frakcí polypropylenového oleje, tvořenou směsí uhlovodíků od C- < o hmotnostních dílů. Takto zředěný formy pro tlakové lití složitého kou stříkací pistolí. Prostředek spojení odlitku s formou a dobře do Cíp zastoupených převážně izoalkeny v množství 20.000 ' dělicí a mazací prostředek byl použit pro ošetřování > odlitku statoru elektromotoru. Byl nanesen ruční pneumatic: měl dobré technologické vlastnosti, to je zamezoval : mazal pohyblivé části formy. Povrch odlitku byl čistý beze stop po dělicím a mazacím prostředku. Zplodiny, vznikající z dělicího a mazacího prostředku při odlevu, se odsávaly odsávacím zařízením stroje a neobtěžovaly obsluhu.A separating and lubricating concentrate consisting of a homogeneous mixture of 150 parts by weight of lanolin, 160 parts by weight of an ethoxylated mixture of fatty acids containing 6 moles, ethylene oxide per molecule and 60 parts by weight of a secondary aqueous dispersion of polyethylene, characterized by a freezing point of 90-100 ° C. oils, consisting of a mixture of hydrocarbons from C- <o parts by weight. Thus diluted molds for die casting complex smoke spray gun. A means of joining the casting to the mold and well represented in the chips, predominantly isoalkenes in an amount of 20,000. It was applied by hand pneumatic: it had good technological properties, it prevented them: it lubricated the moving parts of the mold. The surface of the casting was clean without traces of separating and lubricating agent. The fumes generated by the separating and lubricating agent during casting were sucked out by the suction device of the machine and did not bother the operator.

Příklad 2Example 2

Dělicí a mazací koncentrát, tvořený homogenní směsí 150 hmotnostních dílů motorového oleje o kinematické viskozitě při 100 °C 11 mm³, s a bodu vzplanutí v otevřeném kelímku 226 °C, 245 hmotnostních dílů válcového oleje o kinematické viskozitě při 100 °C 43 mm³.s a bodu vzplanutí v otevřeném kelímku 287 °C a 50 hmotnostních dílů parafínu o bodu tuhnutí 59 °C, 10 hmotnostních dílů práškového hliníku, 15 hmotnostních dílů mikromletého grafitu a 10 hmotnostních dílů práškového sirníku molybdeničitého, se zředí ředidlem tvořeným 5.000 hmotnostními díly lehké frakce polypropylénového oleje, tvořené směsí uhlovodíků od Cg do zastoupených převážně izoalkeny. Takto připravený dělicí a mazací prostředek byl použit pro ošetřování kovové formy pro tlakové lití členitého odlitku spřádací jednotky dopřádacího stroje ze slitiny hliníku. Byl nanášen ruční pneumatickou stříkací pistolí a měl dobré dělicí a mazací vlastnosti. Bezpečně zajišťoval mazání i pohyblivých částí, skrytých v konstrukci formy, kam není možné dělicí a mazací prostředek přímo stříkat. Na povrchu odlitku nezůstávaly žádné stopy po dělicím a mazacím prostředku. Vývin zplodin byl značně menší, než při použití dělicího a mazacího prostředku ředěného technickým benzínem.Separating and lubricating concentrate, consisting of a homogeneous mixture of 150 parts by weight of engine oil with a kinematic viscosity at 100 ° C of 11 mm ³ and a flash point in an open crucible of 226 ° C, 245 parts by weight of cylindrical oil with a kinematic viscosity at 100 ° C of 43 mm ³ . The flash point in an open crucible of 287 DEG C. and 50 parts by weight of paraffin with a freezing point of 59 DEG C., 10 parts by weight of aluminum powder, 15 parts by weight of micronized graphite and 10 parts by weight of molybdenum disulfide powder are diluted with a diluent of 5,000 parts by weight of polypropylene light fraction. oils, consisting of a mixture of hydrocarbons from Cg to predominantly isoalkenes. The separating and lubricating agent thus prepared was used for treating a metal die for die-casting a segmental casting of a spinning unit of an aluminum alloy spinning machine. It was applied with a hand-held pneumatic spray gun and had good cutting and lubricating properties. It also safely lubricated moving parts hidden in the mold structure, where it is not possible to spray the separating and lubricating agent directly. No traces of release and lubricant remained on the surface of the casting. The development of exhaust gases was considerably lower than when using a separating and lubricating agent diluted with technical gasoline.

PříkladExample

Dělicí a alkoholů s 12 mazací koncentrát, až 18 atomy uhlíkuSeparation and alcohols with 12 lubricating concentrates, up to 18 carbon atoms

0,7 kg etoxylovaného alkylfenolu v molekule, 5,6 kg směsi lehkých tvořený homogenní směsí 1,6 kg směsi etoxylovaných mastných v molekule a s 10 až 20 Články etylenoxidu v molekule, s 9 atomy uhlíku v řetězci a s 9 články etylenoxidu a středních olejů získaných vakuovou destilací ropy, která0.7 kg of ethoxylated alkylphenol per molecule, 5.6 kg of light mixture consisting of a homogeneous mixture of 1.6 kg of a mixture of ethoxylated fatty acids per molecule and 10 to 20 cells of ethylene oxide per molecule, with 9 carbon atoms in the chain and 9 cells of ethylene oxide and medium oils obtained vacuum distillation of crude oil which

CS 266 825 Bl je charakterizována bodem vzplanutí alespoň 150 °C a viskozitou při 50 °C v rozmezí 16CS 266 825 B1 is characterized by a flash point of at least 150 ° C and a viscosity at 50 ° C in the range of 16

-1 až 22 mm . s , 3 kg lanolinu, 1 kg jemně mletého grafitu a 0,1 kg jemně mletého kovového hliníku, se zředil 800 kg lehké frakce získané stripováním polypropylenového oleje, tvořené směsí uhlovodíků od Cg do C₁₂ s převažující většinou izoalkenů. Dělicí a mazací prostředek byl použit pro ošetřování ocelové formy pro tlakové lití tenkostěnného odlitku skříně dálnopisu. Byl nanášen automaticky pomocí reciprokátoru. Prostředek měl velmi dobré dělicí a mazací vlastnosti. Dobře zabezpečoval technologické účinky i v tenkých průřezech formy. Množství i složení pyrolýzních zplodin bylo pro obsluhu přijatelné a snadno se odvádělo z pracoviště odsávacím zařízením.-1 to 22 mm. s, 3 kg of lanolin, 1 kg of finely ground graphite and 0.1 kg of finely ground aluminum metal, were diluted with 800 kg of a light fraction obtained by stripping polypropylene oil, consisting of a mixture of hydrocarbons from C8 to _C12 with the predominant majority of isoalkenes. The separating and lubricating agent was used for the treatment of a steel mold for die casting of a thin-walled casting of a teletype cabinet. It was applied automatically using a reciprocator. The product had very good separating and lubricating properties. It ensured technological effects well even in thin cross-sections of the mold. The amount and composition of pyrolysis products was acceptable to the operator and was easily removed from the workplace by a suction device.

Dělicího a mazacího prostředku podle vynálezu je možno využít pro ošetření forem při tlakovém odlévání kovů.The separating and lubricating agent according to the invention can be used for the treatment of molds in die casting of metals.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Use of a light fraction of polypropylene oil, consisting of a mixture of hydrocarbons with a carbon number of 6 to 14 with the predominant majority of isoalkenes and a flash point in a closed crucible in the range of 20 to 32 ° C and a density at 20 ° C of 780 kg.m ^-3 , as a separating and lubricating diluent. a means for treating molds for die casting of metals, consisting of a mixture of mineral, vegetable and animal oils, fats and waxes, optionally containing solids such as metal powders and graphite.