Pokrycie ochronne na piaskowe formy i rdzenie odlewnicze.

POLSKA
OPIS PATENTOWY
119818
Patent dodatkou;y
Int.Cl.3B23C 3 00
RZECZPOSPOLITA
LUDOWA
«^^
do patentu
Zgłoszono 22. 10.79
(P. 219164)
Pierirszeństujo:
CiiiulMA
URZĄD
PATENTOWY
PRL
Zgłoszenie ogłoszono: 08. 09. 80
Urzędu Patentowego
Opis patentowy opublikowano: 31.01.1984
Twórca wynalazku: Tadeusz Fryc
Uprawniony zpatentu: Instytut Odlewnictwa,
Kraków (Polska)
Pokrycie ochronne na piaskowe formy i rdzenie odlewnicze
Przedmiotem wynalazku jest szybkowysychające pokrycie ochronne na piaskowe form> i rdzenie
odlewnicze, sporządzane na bazie mączki cyrkonowej.
Znane między innymi z polskich opisów patentowych nr 75560oraz 75562 wodne pokrycia ochronne na
formy i rdzenie odlewnicze sporządzane na bazie cyrkonitu, zawierają również cement giinow> lub barowy,
dodatki organiczne i wodę.
Znane są również z przemysłowego stosowania pokrycia wodne sporządzane na bazie mączki cyrkono¬
wej, żywicy fenolowo-lormaldehydowej, bentonitu i wody.
Wszystkie te pokrycia wymagają suszenia w suszarni, ponieważ suszenie na powietrzu jest zbyt długo¬
trwałe i wynosi około 24 godzin. Niezależnie od powyższego niektóre gatunki mas rdzeniowych wykazują
stosunkowo małą odporność na działanie wody co bywa często powodem pękania rdzeni podczas intensyw¬
nego suszenia nałożonego na nich pokrycia.
Natomiast znane pokrycia samowysychające zawierające w swoim składzie dodatki palnych rozpu¬
szczalników, posiadają małą trwałość zawiesiny i stwarzają zagrożenie wybuchowe.
Mała trwałość zawiesiny pokryć alkoholowych wpływa na to, że po upływie około 1 godziny ponowne
rozmieszanie pokrycia staje się praktycznie niemożliwym. Nie pozwala to również na sporządzanie większej
ilości pokrycia i utrudnia z kolei wykonywanie go w mieszalnikach mechanicznych. Jedyną zaletą stosowa¬
nych pokryć alkoholowych jest ich szybkie wysychanie na powietrzu.
Celem wynalazku jest opracowanie składu szybkowysychającego pokrycia ochronnego na piaskowe
formy i rdzenie odlewnicze, nie posiadającego wad występujących w pokryciach wodnych i alkoholowych, a
charakteryzującego się dużą trwałością zawiesiny w związku z czym można go wykonywać w mieszalnikach
mechanicznych, wysoką ognioodpornością i wytrzymałością cieplną, co z kolei pozwoli na stosówanie go do
wszystkich rodzajów mas formierskich i rdzeniowych. ' -*
Nowe pokrycie powinno zawierać wspólnie korzystne zalety z pokrycia wodnego i alkoholowego, to
znaczy nie stwarzać zagrożenia wybuchowego, posiadać dużą trwałość zawiesiny pozwalającą na właściwe
jego mieszanie nawet po upływie dłuższego czasu i odpowiednią szybkość wysychania nie wymagającą
suszenia form i rdzeni w suszarniach, jak również nie powodującego pęknięć rdzeni oraz ściekania nałożo¬
nego na nie pokrycia.
Istotą wynalazku jest szybkowysychające pokrycie ochronne na piaskowe formy i rdzenie odlewnicze na
bazie mączki cyrkonowej zawierające wagowo: 60-70% mączki cyrkonowej, 0,5-6% bentonitujugosłowiań¬
skiego (50,80% Si02, 18,47% AI2O3, 3,44% CaO, 3,09% MgO, 2,93% Fe203+ FeO, 0,28% K20, 15,75% H^",
119818
4.4>( HO*): 0.5-4' i żywicy fenolowo-formaldehydowej rozpuszczonej w 15-25% alkoholu etylowego oraz
I0-I5M v\ody.
Alkohol jako rozpuszczalnik powoduje znaczne rozcieńczenie stosunkowo małej ilości żywicy, która z
kolei dodana do uprzednio rozpuszczonych w wodzie pozostałych składników pokrycia mączki cyrkonowej i
bentonitu, wpływa na właściwe rozprowadzenie jej w całej masie sporządzonego pokrycia, dając w efekcie
pokr\cie o cechach trwałości zawiesiny z pokrycia wodnego i szybkości wysychania z pokrycia alkoholowego.Dzięki odpowiednio dobranej proporcji dodatku alkoholu i wody, poprzezjego rozcieńczenie uzyskuje
sic niepalność, a tylko właściwą szybkość wysychania pokrycia według wynalazku.
Bentonit jugosłowiański jest to produkt importowany z Jugosławii pod nazwą handlową „Bentomak~
posiadający w swoim składzie w odróżnieniu od bentonitu krajowego następujące zawartości poszczegól¬
nych składników (tabela 1).
Tabela 1
j bentonitu
chemiczny
jugosłowiański
krajowy
„Bentomak"
„Krasoński"
Zawartość
montmorylonitu
95%
Si02
AlzOj
50,80%
18,47%
CaO
MgO
Fe203+FeO
3,44%
3,09%
2,93%
0.28%
57%
56.60%
16,80%
5,43%
3,40%
3,35%
K2O
H2O"
15,75%
Na. K. Mn. Ti oraz woda
HiO*
4.47%
związana krysialogr.tlic/nie
i pozostałe /wiązki takiejak:
89,37%
Jakość bentonitu zależy głównie od ilości zawartego w nim (minerału) montmorylonitu.
Bentonit ten posiada właściwości utrzymywania mączki cyrkonowej w zawiesinie wodnej.
Przykładowy skład pokrycia według wynalazku:
mączka cyrkonowa —62,5% wagowych
alkohol etylowy skażony —18,75% wagowych
woda
—12,5% wagowych
bentonit jugosłowiański (zawierający wagowo: 50,80%
SiO* 18,47% AliOfc 3,44% CaO, 3,09% MgO, 2,93%
Fcrf)*+FeO, 0,28% K/). 15,75%, H*T, 4,45% H/>*) — 3,7% wagowych
żywica fenolowo-formaldehydowa — 2,5% wagowych
Pokrycie według wynalazku wykonuje się w sposób następujący: 62,5 g mączki cyrkonowej miesza się w
dowolnego typu mieszarce z 3,75 g bentonitu jogosłowiańskiego w czasie około 3 min. po czym po dodaniu
12,5% wody miesza się ponownie w czasie około 5 minut. Następnie w oddzielnym pojemniku rozpuszcza się
2,5g żywicy fenolowo-formaldehydowej w 18,75 g skażonego alkoholu etylowego i po dokładnym wymiesza¬
niu rozpuszczoną żywicę wlewa się do mieszalnika zawierającego uprzednio przygotowaną mieszaninę
mączki cyrkonowej oraz bentonitu i ponownie miesza się w czasie około 5 minut.
Uzyskane własności technologiczne (trwałość zawiesiny i czas wysychania na powietrzu) pokrycia
według wynalazku w stosunku do znanych i stosowanych aktualnie w odlewnictwie pokryć przedstawiająsię
następująco (tabela 2).
v
119818
3
Tabela 2
Własności technologiczne
Rodzaj
pokrycia ochronnego
pokrycie według patentu nr 75 560
trwałość
czas
zawiesiny
pokrycia
wysychania pokrycia
w powietrzu
1 godzina
4 godziny
znane i stosowane aktualnie w odlewnictwie
pokrycia wodne przy zastosowaniu bento¬
nitu krajowego
pokrycie ochronne według wynalazku
1 godzina
24 godziny
24 godziny
około 1 godziny
Pokrycie według wynalazku charakteryzuje się bardzo krótkim czasem wysychania,który wynosi około
60 min. po naniesieniu go na powierzchnię formy lub rdzenia.
Pokrycie nadaje się do nanoszenia na formy i rdzenie odlewnicze, wykonane z różnych gatunków
odlewniczej masy formierskiej i rdzeniowej. Ponadto pokrycie według wynalazku posiada bardzo dużą
trwałość zawiesiny, która wynosi ponad 24 godziny, jest ekonomiczne i stosunkowo łatwe w sporządzaniu
oraz jako niepalne całkowicie bezpieczne w stosowaniu.
Zastrzeżenie
patentowe
Pokrycie ochronne na piaskowe formy i rdzenie odlewnicze, sporządzone na bazie mączki cyrkonowej
zawierające mączkę cyrkonową, żywicę fenolowo-formaldehydową i wodę, znamienne tym, że obok mączki
cyrkonowej w ilości 60-70% wagowych zawiera także w swoim składzie bentonitjugosłowiański zawierający
wagowo: 50,80% SiG2, 18,47% A1203, 3,44% CaO, 3,09% MgO, 2,93% FejOs+FeO, 0,28% K2O, 15,75%
H2O", 4,45% H20+ w ilości 0,5-6%> wagowych, żywicę łenolowo-formaldehydową w ilości 0,5-4% wagowych
rozpuszczoną w 15-25%) wagowych alkoholu etylowego oraz wodę w ilości 10-15%.
t