167909. lajstromszámú szabadalom • Nagy hővezetőképességű öntészeti formázókeverék

3 167909 4 gyártottak ezzel a módszerrel. Ennek a technológiai eljárásnak jellemzője, hogy nem az egész formát készítik a söréttartalmú keverékből, hanem csak azokat a részeket, amelyek gyorsabb lehűlést igényelnek, vagyis az eljárás lényegében a már régen ismert fémbetétek (hűtőtestek) alkalmazásának felel meg. Az ismertetett megoldások legfőbb hiányossága, hogy a formázókeverékek hővezető képessége az egyéb tulajdonságok (szilárdság, gázátbocsátás) érdekében csak korlátozott mértékben növelhető. Nagy termelési kapacitású öntödék esetében gazdaságossági szempontból szükséges a formázókeverékek ismételt felhasználása. Ezt a célt a használt keverékek tisztításával, regenerálásával érik el. Minél kevesebb összetevőből áll a keverék, annál kedvezőbbek a regenerálás feltételei, tehát az ismertetett két eljárás ismételt felhasználás szempontjából is kifogásolható. Az ilyen megoldásoknál a formázókeverék hővezetőképessége a keverési arány függvénye. Ezt az arányt az öntvénygyártási gyakorlatban az adott technológia és a gyártandó öntvény ismeretében kell meghatározni. Folyamatos regenerálás során ez az arány adott szinten nem tartható és üzemi méretekben is gazdaságosan alkalmazható vizsgálati módszerekkel nem ellenőrizhető, mert a homok- és fémszemcsék kopása különböző mértékű. A keverési arány nem követhető változásai kétségessé teszik az öntvények minőségének állandó szinten tartását. Célunk a jelen találmánnyal olyan nagy hővezetőképességű öntészeti formázókeverék kialakítása, amely a kedvező hővezetés mellett a gazdaságos újrafelhasználás érdekében történő jó hatásfokú és egyszerűen elvégezhető regenerálást tesz lehetővé. A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldjuk meg, hogy a formázókeverék, amelyet elsősorban magok készítésére használunk 92—98% színfémből, vagy fémötvözetből készített, 0,1—0,6 mm átlagos nagyságú szemcsékből és 2—8% önmagában ismert szerves alapú kötőanyagból áll, függetlenül attól, hogy a formázókeverék készítéséhez milyen konkrét kötőanyagot és technológiát alkalmazunk. A szemcsék előnyösen alumíniumból, vagy alumínium ötvözetből vannak, a kötőanyag pedig célszerűen hőre keményedő fenolgyanta. Fentiek értelmében a találmány alapgondolata az, hogy a viszonylag rossz hővezető képességű hagyományos homok alapanyagot teljes egészében jó hővezetési tulajdonságokkal rendelkező fémszemcsével kell helyettesíteni. Ezzel a megoldással egyrészt az elérhető legjobb hővezető képességet, másrészt a gazdaságos regeneráláshoz szükséges egyneműséget tudjuk biztosítani. Kísérleteink igazolták, hogy megfelelő szemcseösszetételű fémes alapanyag alkalmazása esetén homok nélkül is lehetséges olyan formázókeverék előállítása, amelyik rendelkezik a szükséges szilárdsági tulajdonságokkal és gázátbocsátó képességgel. A fémszemcsék anyagát, a formakészítéshez alkalmazott kötőanyagot és gyártástechnológiát az előállítandó öntvény alapanyagától függően lehet meghatározni. A találmányt részletesen kiviteli példák segítségével ismertetjük. 5 1. példa Könnyűfém forgattyúsházak sorozatgyártásához kézítettünk magokat a találmány szerinti megoldással. 10 A 6 hengeres forgattyúsház öntvények súlya 80 kg, alapanyaga AlSilOMg ötvözet. A gyártás öntöttvas kokillában történik, a belső üregeket magok képezik ki. A magkészítés alapanyagául 70—80-as finomsági 15 számú alumínium szemcséket alkalmaztunk. Ez különösen alkalmas formázókeverékek készítésére, mert — kiváló a hővezető képessége; — fajsúlya (térfogatsúlya) közel áll a homoké-20 hoz, és — felületi oxidrétege védi a beolvadástól. Kötőanyagként fenolgyantát használunk, célszerűen 3—7% mennyiségben. A mennyiség attól függ, hogy a szemcsék gyantafilmmel való bevonására 25 milyen eljárást alkalmazunk. (Aceton oldószeres hideg eljárás esetében például kb. 4% a legkedvezőbb.) További adalékanyagok a héjformázási technológiában ismert hexametiléntetramin és kalciumsztearát. 30 A gyantafilmmel bevont alumínium szemcséből a magokat 180 °C-ra felhevített fém magszekrényekben, 5—8 percig tartó bakelizálással készítjük. A fenolgyantás héj-technológiának különleges előnye, hogy a magok üregesek, ami egyrészt súly-35 csökkenést, másrészt a fajlagos anyagfelhasználás csökkenését eredményezi. További jó tulajdonsága, hogy megkönnyíti az öntéskor keletkező gázok eltávozását. Öntés után a visszamaradó szilárdság alacsony, 40 a magok könnyen eltávolíthatók. A használt formázókeverékből a kötőanyag őrlés és 450 °C-on történő égetés után könnyen eltávolítható, a szemcsék ismételten felhasználhatók. 2. példa Vasúti féktuskók sorozatgyártását végezzük a találmány szerinti formázókeverék alkalmazásával. 50 A gyártandó öntvények alapanyaga 0,8—1,6% foszfortartalmú öntöttvas. A forma 45—55-ös finomsági számú acélszemcséből készült nátron vízüveg kötőanyag adagolásával, megszilárdítása CCVgáz átfúvatással történt. A készített féktuskókban az inten-55 zív hűtőhatás következtében finomabb szövetszerkezet alakult ki. Ez a féktuskók kopásállóságát jelentős mértékben növeli. 60 3. példa Bonyolult belső kiképzésű színesfémöntvények (pl. bronz, vagy sárgaréz) előállításánál különösen nagy szilárdsági követelmények esetében eredmé-65 nyesen alkalmazható szemcse alapanyag a vörös-2