178785. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 'olaj a vízben' emulzió jellegű, öntisztító bevonóanyag előállítására nyomásos öntőgépek öntőszerszámaihoz
3 178785 4 alábbiakban foglalja össze: 1. Akadályozzák meg a szerszámba belövelt fém és a szerszám falának összeforradását, a szerszám falán fémvegyületek képződését (pl. Fe + 3A1 = FeAl3, azaz vasalumiflid), továbbá ne képezzenek visszamaradt reakciótennékeket az öntvény felületén, különösen felületkezelt öntvényeknél. 2. Feleljenek meg az egészségügyi, a higiéniai és a műszaki követelményeknek, nem vagy csak a megengedett mértékben fejlesszenek gőzt, füstöt vagy gázt. (Lásd Gorjunov, I.I.: „Presszformü dija litja pod davleniem” című cikkét a „Masinosztroenie” című könyvben, amely 1973-ban Leningrádban jelent meg.) A szerszámbevonó anyagokat az alkalmazott hígítók szerint két fő csoportba sorolhatjuk: a) szerves bevonóanyagok, b) vízzel hígítható bevonóanyagok a) A szerves bevonóanyagok alkotói általában: viasz, paraffin, műszaki zsír, kerozin, olajok, faggyú, grafit, molibdéndiszulfid. Az anyagokat változó arányokban, megolvasztott állapotban összekeverik és pasztaszerű állapotban vagy hígítva használják. Hígítóként magas lobbanáspontú szerves hígítóanyagot vagy petróleumot alkalmaznak. A szerves bevonóanyagok előnye a jó kenőképesség, a jó filmképző hatás és az ezekből eredő széles körű alkalmazhatóság (például 2 107 103 lajstromszámú NSZK-beli szabadalmi leírásban ismertetnek ilyen típusú bevonóanyagokat). A szerves bevonóanyagok jó felhasználási tulajdonságaik mellett azonban több kedvezőtlen tulajdonsággal is rendelkeznek, így a szerves anyagok lebomlásakor képződő gázok az erős füstképződés mellett nagymértékben szennyezik a műhely légterét, - a lecsapódó olajok és zsírok ugyancsak erősen szennyezik a szerszámot, a gépet, valamint a munkahelyet. A 161 005 számú magyar leírásban is ismertetnek védő hatású bevonóanyagokat, azonban ezek az anyagok sem mentesek a szerves bevonóanyagokra jellemző kedvezőtlen tulajdonságoktól és hatásoktól. A szerves bevonóanyagok szennyező hatásának csökkentése céljából fejlesztette ki az ún. vízzel hígítható szerszámbevonó anyagokat (lásd például az 1 558 150 számú NSZK-beli vagy a 730 448 számú tovjet szabadalmi leírást). A vízzel hígítható bevonóanyagok emulziók vagy vízben diszpergált (például kolloid grafit) filmképző anyagok. Ezek a szerves bevonóanyagokkal szemben a következő előnyökkel rendelkeznek: 1. Igen nagy mértékben hígíthatók vízzel és így a szerszámra való felvitelük porlasztással történhet. A felhordás automatizálható, ami a termelékenység növelését segíti elő. 2. A bevonóanyag használatakor a gáz- és füstképződés igen csekély, ezáltal a munkakörülmények - beruházás nélkül — javulnak. 3. A vízzel hígítható bevonóanyag önoltó, tűzveszélymentes. Ezeknek az ismert bevonóanyagoknak a szerszámra való felégése tapasztalatunk szerint gyakori. Terméoetes, hogy az ilyen felégett, kokszosodott bevonat 1 szakos letisztítása elkerülhetetlen, ami nemcsak a termelés időszakos megszakítását teszi szükségessé, hanem gyakran a szerszám megsérüléséhez is vezet. A találmány célja tehát olyan bevonóanyag kidolgozása, amely a nyomásos öntőgépek üzemeltetésénél a műhely levegőjét csak minimálisan szennyezi, továbbá folyamatos, azaz megszakításmentes üzemmenet mellett azonos méretű és kiváló felületű öntvények nagy sorozatban való gyártását lehetővé teszi. Felismertük, hogy ez a cél biztosítható, ha a zömében, azaz 60—70% mennyiségben magas lobbanáspontú szénhidrogén-olajokból, szappanokból, valamint szervetlen pigmentekből (töltő- és csúsztatóanyagokból) és egyéb adalékokból (inhibitorokból, emulgeátorokból, filmképzőkből, stb.) álló bevonóanyag hordozó-, illetve hígítóanyagaként 30-40% vizet hasznosítunk. Az ilyen nagy mennyiségű vizet tartalmazó bevonóanyag felhasználása a nyomásos öntőgépek üzemeltetésénél kétségtelenül újszerű és sok előnnyel jár, továbbá egyszerűen értékelhető eredményt hoz. Az anyag előállítása azonban csak nagy körültekintéssel kidolgozott többlépcsős eljárással, több probléma együttes megoldása mellett volt megvalósítható. Egyértelműen világos, hogy a víz hűtőhatása az öntési művelet gyors ismételhetőségének elősegítésénél érvényesül. Ezzel szemben az is tudott, hogy a bevonatfilm egyenletes kialakulását a víz jelenléte megnehezíti. További megoldandó problémát jelentett a vízgőznek az öntvény felületére gyakorolt károsító hatásának megszüntetése, de gondoskodni kellett a víz korrozív hatásának megszüntetéséről, valamint a vizes rendszer biológiai stabilitásának biztosításáról is. A bevonatfilm gyors és egyenletes kialakulását részben tixotrop adalékok és habzásgátlók beépítésével segítettük elő, részben pedig az által, hogy a víz gőzbuborékmentes, de emellett gyors eltávolításáról is gondoskodtunk, amit a párolgási tulajdonságok fokozatossága szerint megválasztott azeotropképzők szerepeltetésével értünk el. A bevonatfilm végső kialakulásakor, a kondenzációs folyamatok, illetve az aktív filmképzők reakciója alatt képződő vízmolekulák megkötésére külön adalékként kolloid eloszlású fémeket alkalmaztunk (például aktivált cinket vagy M). A találmány szerinti bevonóanyag végső összetétele a penészedés gátló és korróziógátló inhibitorokkal, emulgeátorokkal és pH-beállitó szerekkel adalékolt, nem ionmentesített víz hozzáadása után, az előállítási műveletek alatt lejátszódó kémiai reakciók eredményeként alakul ki. Az előállítási műveletek alatt a vizes fázishoz adagolt anionaktív szulfonáttípusú emuigeálószerek a vízben található Ca~- és Mg~-ionokkal reakcióba lépve alkáliföldfém-szulfonátokat képeznek, mely vegyületek ismert módon kokszolódásgátló és detergens tulajdonságokkal rendelkeznek és így előmozdítják a bevonatfilmnek a kokszképződésmentes szétesését, az«y. a szerszámról való kpergését az öntési művelet után, vagyis a bevonatfilm Öntisztulását eredményezik. Az előállítási művelet utolsó fázisában alakul Id a komponensek összességéből az új bevonóanyagra jellemző „olaj a vízben” emulzió jellegű kolloid megjelenési forma. A találmány tehát azon a további felismerésen alapszik, hogy az alkalmazott előállítási eljárás során a komponenseknek vizes rendszerben való egyesítése a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
