PL165226B1 - Masa formierska I rdzeniowa samoutwardzalna I termoutwardzalna - Google Patents

Abstract

Masa formierska i rdzeniowa samoutwardzalna i termoutwardzalna składająca się z piasku kwarcowego, 1,0-3,0 części wagowych spoiwa, którym jest żywica mocznikowo-formaldehydowa, lub mocznikowo-formaldehydowo-furfurylowa lub fenolowo-formaldehydowa lub mocznikowo-melaminowa lub ich mieszanina, 0-2,0 części wagowych plastyfikatora, którym jest glinka, bentonit, dekstryna lub skrobia oraz 0,1-1,5 części wagowych utwardzacza, znamienna tym, że utwardzaczem jest mieszanina dowolnego kwasu w ilości 0-80% wagowych i wodnego roztworu kwasu krzemowego w ilości 20-100% wagowych.

Description

Przedmiotem wynalazku jest masa formierska i rdzeniowa samoutwardzalna i termoutwardzalna.

Znane masy do wytwarzania rdzeni odlewniczych, zwłaszcza dla technologii gorącej rdzennicy składają się z osnowy piaskowej, spoiwa w postaci żywicy mocznikowo-formaldehydowofurfurylowej względnie fenolowo-formaldehydowej oraz utwardzacza w postaci mieszaniny uwodnionego chlorku glinu, mocznika, gliceryny i wody lub azotanu amonu, mocznika, melasy i wody oraz plastyfikatorów jak glinka, bentonit, dekstryna lub skrobia.

Masa termoutwardzalna znana z polskiego opisu patentowego nr 122 550 składa się z osnowy piaskowej, żywicy mocznikowo-formaldehydowo-furfurylowej oraz mieszaniny zawierającej 0,13,0 części wagowych dowolnego kwasu oraz 97,0-99,1 części wagowych wodnego roztworu NaCl.

Masy samoutwardzalne według publikacji W. Sakwa, T. Wachelko „Teoria i praktyka technologii materiałów formierskich Wyd. Śląsk 1970, składają się z osnowy piaskowej, spoiwa, którym jest żywica furanowa, najczęściej żywica mocznikowo-furfurylowa i fenolowo-furfurylowa dodawana w ilości 1,5-2,5% oraz utwardzacza, którym jest kwas fosforowy, beta naftaleno-sulfonowy w ketanolu, kwas mrówkowy i różne chlorki.

Z polskiego opisu patentowego nr 143 802 znana jest masa samoutwardzalna składająca się z piasku kwarcowego, utwardzacza w postaci kwasu ortofosforowego lub w postaci chlorku żelazowego i ze spoiwa w postaci mieszaniny żywicy mocznikowo-formaidehydowej z chlorkiem magnezu lub chlorkiem wapnia lub azotanem magnezu lub azotanem wapnia, a masa samoutwardzalna chroniona patentem polskim nr 118 550 składa się z piasku kwarcowego, spoiwa w postaci żywicy fenolowo-formaldehydowej i kwasu benzenosulfonowego jako utwardzacza.

Znana z polskiego opisu patentowego nr 157 848 jest termoutwardzalna składa się z piasku kwarcowego, spoiwa, którym jest mieszanina żywicy mocznikowo-formaidehydowej z solami metali alkalicznych i odpowiadającym im wodorotlenków oraz chlorku amonu, lub siarczanu amonu lub kwasu borowego lub szczawiowego jako katalizatora.

Rdzenie wykonane ze znanych mas charakteryzują się tym, że są higroskopijne, co ujemnie wpływa na ich własności wytrzymałościowe.

Masa formierska i rdzeniowa samoutwardzalna i termoutwardzalna według wynalazku składa się z piasku kwarcowego, 1,0-3,0 części wagowych spoiwa w postaci żywicy mocznikowoformaidehydowej lub mocznikowo-formaldehydowo-furfurylowej lub fenolowo-formaldehydowo-furfurylowej lub fenylowo-formaldehydowej lub mocznikowo-melaminowej lub ich mieszaniny, 0-2,0 części wagowych plastyfikatora w postaci glinki, bentonitu, dekstryny lub skrobii oraz 0,1-1,5 części wagowych utwardzacza, którym jest mieszanina dowolnego kwasu w ilości 0-80% wagowych i wodnego roztworu kwasu krzemowego w ilości 20-100% wagowych.

W masie ze spoiwem żywicznym dominującą rolę odgrywają siły kohezyjne w spoiwie. Wypadkowa sił kohezyjnych i bardzo słabych sił adhezyjnych decyduje o wytrzymałości masy. Obecność jonów krzemu pochodzących z kwasu krzemowego w masie według wynalazku zapewnia

165 226 tworzenie silnych wiązań mostkowych na granicy faz, co daje w efekcie znaczny wzrost wytrzymałości masy. Rdzenie otrzymane z masy według wynalazku, dzięki zawartości krzemu, są bardzo odporne na wilgość atmosferyczną, co umożliwia wykorzystanie ich po dłuższym okresie składowania. Masa formierska i rdzeniowa według wynalazku dzięki zastosowaniu mniej żywicy niż w znanych masach charakteryzuje się małą wydzielnością gazów, a więc wpływa na poprawę warunków BHP oraz na obniżenie braków spowodowanych gazotwórczością. Masa według wynalazku nie wymaga stosowania oddzielacza na gorącą rdzennicę, a w przypadku odlewów ze stopów magnezu spełnia rolę inhibitora zapobiegającego powstawaniu samozapalnej powłoki na granicy metal - masa.

Przykłady składu masy formierskiej i rdzeniowej według wynalazku.

Przykład I.

piasek kwarcowy - 100 części wagowych żywica mocznikowo-formaldehydowa - 2,0 czzści wagowych dekstryna - 0,5 c^^ś<^ż wagowyyh utwardzacz (20% kwasu ortofosforowego i 80% kwasu krzemowego) - 0,2 ccęś<c wago^ch własności masy: R24 — 3,5 MPa, R2⁴m — 1,4 MPa (masa samoutwardzalna)

Przykład II.

piasek kwarcowy - 100 częścż wagowyyh żywica fenolowo-formaldehydowa - 1,5 utwardzacz (80% kwasu benzenosulfonowego i 20% kwasu krzemowego) - 1,0 wagowych własności masy: R2⁴c = 3,0 MPa, R2⁴m = 1,5 MPa (masa samoutwardzalna)

Przykład III.

piasek kwarcowy - 100 wagowych żywica mocznikowo-formaldehydowo-furfurclowa - 1,2 wagowych utwardzacz (60% kwasu ortofosforowego i 40% kwasu krzemowego) - 0,7 wagowych własności masy: R,^ = 4,2 MPa, R2⁴m = 2,0 MPa (masa samoutwardzalna)

Przykład IV.

piasek kwarcowy żywica mocznikowo-formaldehydowa utwardzacz (80% kwasu borowego i 20% kwasu krzemowego) własności masy: R^s g max — 5,2MPa, termoplastyczność po 120 sec PrzykładV.

100 częścc wagowych 1 £ wagowych

0,,4 częścc wagowych piasek kwarcowy - 100 częścc wagowych żywica mocznikowo-formaldehydowo- -melaminowa - 1 częścć wagowych utwardzacz (70% kwasu szczawiowego i 30% kwasu krzemowego) - 0,2 częścc wagowych własności masy: Rsg max — 5,5 MPa, termoplastyczność po 90 sec

Przykład VI.

piasek kwarcowy - 100 części wagowych żywica mocznikowo-formaldehydowa - 2,0 części wagowych dekstryna - 0,5 części wagowych roztwór kwasu krzemowego - 0,6 części wagowych własności masy: R2⁴m — 2,2 MPa, masa termoutwardzalna-suszona

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz

Cena 10 000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Masa formierska i rdzeniowa samoutwardzalna i termoutwardzalna składająca się z piasku kwarcowego, 1,0-3,0 części wagowych spoiwa, którym jest żywica mocznikowo-formaldehydowa, lub mocznikowo-formaldehydowo-furfurylowa lub fenolowo-formaldehydowa lub mocznikowomelaminowa lub ich mieszanina, 0-2,0 części wagowych plastyfikatora, którym jest glinka, bentonit, dekstryna lub skrobia oraz 0,1-1,5 części wagowych utwardzacza, znamienna tym, że utwardzaczem jest mieszanina dowolnego kwasu w ilości 0-80% wagowych i wodnego roztworu kwasu krzemowego w ilości 20-100% wagowych.