PL161149B1 - Sposób otrzymywania mas formierskich i rdzeniowych PL - Google Patents

Abstract

Sposób otrzym yw ania mas formierskich i rdzeniowych z piasków odlewniczych klejonych zywica m ocznikowo-form aldehydowa utw ardzana bezwodnikiem maleinowym, znamienny tym, ze do piasku odlewniczego wprowadza sie utrwalacz w ilosci od 0,4% do 16% wagowych w postaci piasku odlewniczego, pokrytego bezwodnikiem maleinowym w ilosci od 2% do 50% wagowych, z ewentualnym dodatkiem ftalanu butylu w ilosci od 0,2% do 1,5% wagowego, piasek z utwardzaczem miesza sie dokladnie, nastepnie do przygotowanej mieszaniny piasku i utwardzacza wprowadza sie zywice, w ilosci od 0,8% do 2,5% wagowych, która sklada sie z 50-95 czesci wagowych zywicy mocznikowo-formaldehydowej i 5-50 czesci wagowych eteryfikowanej zywicy melaminowej lub zywice, która sklada sie z 50-80 czesci wagowych zywicy mocznikowo formaldehydowej i 20-50 czesci wagowych eteryfikowanej zywicy m ocznikowo-melaminowo- formaldehydowej, miesza sie dokladnie calosc i poddaje uformowaniu. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania mas formierskich i rdzeniowych służących do wytwarzania form do odlewania metali.

Masy formierskie i rdzeniowe otrzymuje się głównie z piasków kwarcowych, cyrkonowych i innych, zmieszanych z odpowiednią ilością żywicy i utwardzacza. Do otrzymywania mas formierskich i rdzeniowych, chemoutwardzalnych w temperaturze otoczenia, stosuje się głównie masy furanowe, zawierające alkohol furfurylowy i roztwory kwasów arylosulfonowych jako utwardzacze. Masy tego typu są bardzo kosztowne. Spoiwem łączącym piasek utwardzaczy arylosulfonowych, mogą być żywice mocznikowe lub mocznikowo-melaminowo-formaldehydowe a utwardzaczem żywic bezwodnik maleinowy. Na przeszkodzie we wprowadzaniu tego typu żywic w praktyce przemysłowej stoi fakt, że w temperaturze formowania odlewów żywice te ulegając rozkładowi wydzielają duże ilości gazów - głównie azotu. Gazy przenikają do płynnego metalu i powodują uszkodzenie jego struktury.

W niemieckim opisie patentowym nr DE 3630182 przedstawiono spoiwo formierskie jako mieszaninę aminoplastu mocznikowego z utwardzaczem żywicy zawierającym NH2H2PO4, kwas cytrynowy, NH4CI, bezwodnik maleinowy, kwas p-toluenosulfonowy lub N^4PżO7. W skład opisanego układu klejącego może wchodzić także gliceryna, alkohol furfurylowy, środki powierzchniowo czynne spieniacze środki błonotwórcze, modyfikatory żywic oraz gips.

Celem wynalazku było opracowanie sposobu otrzymywania mas formierskich i rdzeniowych z zastosowaniem prostego układu klejącego, który gwarantuje otrzymywanym formom właściwe parametry wytrzymałościowe. Jednocześnie normy zużycia żywicy w masie miałyby mieć poziom zużycia żywic furanowych.

Istota sposobu otrzymywania, chemoutwardzalnych w temperaturze otoczenia, mas formierskich i rdzeniowych polega na zastosowaniu jako żywicy klejącej piasek mieszaniny żywicy mocznikowo-formaldehydowej z eteryfikowaną metanolem żywicą melaminową lub eteryfikowanej metanolem żywicą mocznikowo-melaminowo-formaldehydową. Jako utwardzacza używa się naniesionego na piasek kwarcowy, bezwodnika maleinowego z ewentualnym dodatkiem ftalanu dwubutylu. Utwardzacz otrzymuje się przez wprowadzenie do ogrzanego lub zimnego piasku 2-50% wagowych bezwodnika maleinowego z ewentualnym dodatkiem 0,2-1,5% wagowego ftalanu dwubutylu. Po upłynnieniu bezwodnika maleinowego i ochłodzeniu mieszaniny kruszy się ją i doprowadza do sypkiej postaci. Do piasku odlewniczego wprowadza się od 0,4 do 16% wagowych sypkiego utwardzacza, miesza się, następnie wprowadza żywicę w ilości od 0,8% do 2,5% wagowych miesza się i otrzymaną masę poddaje się uformowaniu.

Żywica formierska i rdzeniowa składa się z 50-95 części wagowych żywicy mocznikowoformaldehydowej i 5-50 części wagowych żywicy melaminowo-formaldehydowej, eteryfikowanej w środowisku kwaśnym lub zasadowym metanolem lub z 50-80 części wagowych żywicy mocznikowo formaldehydowej i 20-80 części wagowych żywicy mocznikowo-melaminowo-formaldehydowej, otrzymanej przez podobną eteryfikację.

161 149

Sposób według wynalazku zapewnia użycie tańszych, dostępnych surowców do wytwarzania form służących do jednokrotnego procesu odlewania. Zastosowanie sypkiego utwardzacza łatwego do wymieszania z piaskiem i nie ulegającego wpływom zmian atmosfeiycznych dodatkowo ułatwia proces otrzymywania masy.

Przykład . Żywicę melaminowo-mocznikowo-formaldehydową o nazwie Melmo produkowaną przez ZA „Kędzierzyn poddano eteryfikacji metanolem w środowisku zasadowym w temperaturze 60-98°C z oddestylowaniem nadmiaru metanolu.

Przygotowano następującą stabilną mieszankę żywic:

— eteryfikowana żywica Melmo 10% Wagowych, — eteryfikowana żywica melaminowa Melasil 20% wagowych, — żywica mocznikowa Silecol 70% wagowych.

Przygotowano utwardzacz przez wprowadzenie do zlewki 60 g formierskiego piasku kwarcowego, 20 g bezwodnika maleinowego i 1 g ftalanu dwubutylu. Mieszaninę ogrzano powyżej 40°C do roztopienia się bezwodnika maleinowego, następnie mieszając wystudzono do sypkiej masy. Otrzymano utwardzacz o następującym składzie:

— bezwodnik maleinowy 24,7 % wagowych — ftalan dwubutylowy 1,23% wagowych — piasek kwarcowy 74,07% wagowych.

Do piasku kwarcowego wprowadzano zmienne ilości utwardzacza mieszano, dodawano zmienne ilości mieszanki żywic, mieszano, wkładano masę do foremek, oznaczano przyrządem LTw twardość po obu stronach do 90 jednostek i oznaczano czas formowania, następnie otrzymane kształtki poddawano w czasie badaniom wytrzymałościowym na zrywanie. Wyniki przedstawiono w tabeli.

Odlew żeliwa nie wykazuje wad związanych z zaazotowaniem metalu.

Tabela

Parametry chemoutwardzalnej masy formierskiej t rdzeniowej

Piasek te)	Utwardzacz (g)	Zywica (g)	Czas do rozformowania . (min)	Wytrzymałość na zrywanie
czas (gOÓ7)	MPa	czas (goĆ7)	MPa	czas (godz)	MPa
300	1,6	2	18	3	1,24	5	1,1	22	1,3
300	1,6	1,8	26	4	0,98	6	1,25	82	1,36
300	1,5	1,6	24	2	0,9	6	0,78	82	1,08
300	1,8	2	24	5	1,06	6	1,4	82	1 1

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób otrzymywania mas formierskich i rdzeniowych z piasków odlewniczych klejonych żywicą mocznikowo-formaldehydową utwardzaną bezwodnikiem maleinowym, znamienny tym, że do piasku odlewniczego wprowadza się utrwalacz w ilości od 0,4% do 16% wagowych w postaci piasku odlewniczego, pokrytego bezwodnikiem maleinowym w ilości od 2% do 50% wagowych, z ewentualnym dodatkiem ftalanu butylu w ilości od 0,2% do 1,5% wagowego, piasek z utwardzaczem miesza się dokładnie, następnie do przygotowanej mieszaniny piasku i utwardzacza wprowadza się żywicę, w ilości od 0,8% do 2,5% wagowych, która składa się z 50-95 części wagowych żywicy mocznikowo-formaldehydowej i 5-50 części wagowych eteryfikowanej żywicy melaminowej lub żywicę, która składa się z 50-80 części wagowych żywicy mocznikowo formaldehydowej i 20-50 części wagowych eteryfikowanej żywicy mocznikowo-melaminowo-formaldehydowej, miesza się dokładnie całość i poddaje uformowaniu.

   * * *