200715. lajstromszámú szabadalom • Eljárás viaszmintás preciziós öntő héjformák előállításához használható szuszpenzió előállítására
HU 200715 B A találmány tárgya eljárás viaszmentes precíziós öntő héjformák előállításához használható^ bázikus szilikaszolt, etilszilikátot, felületaktív anyagot és tűzálló töltőanyagé tartalmazó szuszpenzió előállítására. Az ilyen szuszpenziókat az öntvénygyártásban, nevezetesen á kiolvadómintás precíziós öntés héjformáinak előállításához használják. A formahéjak előállításához kötőanyagé, poralakú és szemesé tűzálló anyagot használnak. A kötőanyag a porállapotú anyaggal (töltőanyag) együtt szuszpenziót képez, amiből a formahéj minta felületi rétege kialakul. Ismeretes szilikaszol kötőanyagú szuszpenziók használata. A szolt a szuszpenziókban mind kezeletlen, mind kezelt állapéban alkalmazzák (Lusznyak-Lech L. és mtsai: „Sizol-30-novpje szyjazujuscsee dija lityja po vüplayjaemüm modeljam (Sizol- 30 - új precíziós öntészeti kötőanyag) Lityejnoe pvoizvodsztvo 1974,12,7-9.), azonban a tiszta szilikaszol felhasználásával előállított formahéjak szilárdsága kicsi és ez szükségessé teszi:- a mintákra felhordandó bevonat rétegek számának növelését;- egy-két etilszilikátos réteg felhordását;- a formahéjak feltétlen beágyazását - szekrényben száraz töltőanyaggal - izzftás és öntés előtt. Az 1227310 sz. szovjet szerzői tanúsítványból ismeretes szilikaszolt, vizet, kvarcport és vízoldható plimereket tartalmazó szuszpenrió a kiolvadó mintás formahéjak készítéséhez. A nyers formahéjak (a mintaanyag vízben való kiolvadtása utáni) nyers szilárdságának növelését polielektrolit komplexumok (PÉK) képződése révén érik el. A PÉK részecskék a kvarc felülettel kölcsönhatásban elősegítik a fokozott szerkezetképződést és ennek következtében fokozzák a szuszpenzió szerkezetének szilárdságát. A szuszpenziónak azonban nincs elégséges élettartama és szedimentádós stabilitása. Ismeretes olyan szuszpenzió is, amely tűzálló töltőanyagot, etilszilikátot, szilikazolt és felületaktív anyagot tartalmaz. Az ilyen szuszpenzió előállításakor az etilszilikát hidrolízise a szilikaszol jelenlétében, savanyú közegben megy végbe, mivel a szilikazolt előzetesen szervetlen savakkal kezelik (616039 sz. szovjet szerzői tanúsítvány). Az ilyen szuszpenzió összetétele: savanyú szilikaszol (22-25 tömeg%); etilszilikát (2-7 tömeg%); felületaktív anyag (0,01-0,1 tömeg%) és kvarcpor. Az ilyen szuszpenzióból készített formák elég nagy szilárdságiak és nem igényelnek hosszú szárítást. Az ilyen szuszpenzió élettartama csekély: már kis savfelesleg is a szilikaszol koagulációját idézi elő és bonyolulttá teszi a formahéjak gyártásának technológiáját, rontja a dolgozók munkafeltételeit. Az 1109 238 sz. szovjet szerzői tanúsítványban ismertetett szuszpenzió lúgos szilikaszolt, etilszilikátot, felületaktív anyagot és kvarcport tartalmaz a következő összetételben (tömeg%): 1 lúgos szilikaszol 22,4-25,2 etilszilikát 2,8-5,6 anionos felületaktív anyag 0,1-0,2 kvarcpor a többi 2 A kötőanyag teljes mennyisége a szuszpenzióban 25,2-30,8 tömeg%. Az ilyen szuszpenzióból készült formahéjak stabilan nagy szilárdságúak. Hailítószilárdságuk nyers állapotban 4,6-53 N/mm , száraz állapotban 4,6-6,0 N/mm . Az ilyen formahéjak szilárdsága azonban izzúás során 9,5-11,0 N/mm-ig nő, aminek következtében az ilyen formák az öntvény dermedésekor zsugorodó fémnek kevéssé engednek. Ez meleg repedések megjelenéséhez vezet a vékonyfalú öntvényekben. Ezenkívül a szuszpenzió élettartama és szedimentádós stabilitása nem elégséges az automatikus és tömeggyártásban való felhasználásához automatizált gyártósorokon. A találmány célja a szuszpenzió szedimentáciÓK stabilitásának és élettartamának a növelése, a kőtóanyag felhasználásának és a melegrepedéses öntvényselejtnek a csökkentése. Azt találtuk, hogy a kitűzött céh elérhetjük, ha a lúgos szilikaszolt, etilszilikátot, felületaktív anyagot és tűzálló töltőanyagot tartalmazó szuszpenzióhoz kiegészítésül mctakrilsav-diakilaminoetilmetakrilát kopolimert és/vagy karboximetücellulóz nátriumsót adunk meghatározott arányban. E felismerés alapján a találmány szerint oly módon állítunk elő viaszmintás precíziós öntő héjformák előállításához használható, bázikus szilikaszolt, etilszilikátot, felületaktív anyagot és tűzálló töltőanyagot tartalmazó szuszpenziót, hogy 14-20 tömeg% mennyiségű 30-40% Si02-tartalmú bázikus szilikaszolt, 13-2,0 tómeg% mennyiségű 40%os etilszilikátot, 11-16 tömeg% vizet és 0,03-0,1 tömeg% felületaktív anyagot 0,1-0,4 tömeg% karboxúnedicellulóz nátriumsóval és 0,001-0,01 tömeg% metakrilsav-dialkilamino-etilmetakrilát kopolimerrel, mely utóbbiban a nitrogénhez kapcsolódó alkilcsoportok 1-4 szénatomos alkilcsoportok, valamint a fennmaradó részben tűzálló töltőanyaggal keverünk össze. A találmány szempontjából 40%-os etilszilikáton a szakmai szóhasználattal összhangban az ilyen néven forgalomba hozott terméket értjük. Ez polietoxisziloxánok keveréke, amely mintegy 38-40% SiCh-ot tartalmaz. A szilikaszolon és etilszilikátokon alapuló szusz-227310 sz. szovjet szerzői tanúsítvány) ugyan biztosítja a formahéjak szilárdságának növelését nyers állapotban (2,6-3,4 N/mm2) és izzítás után (5,0-6,0 N/mm2), de nem teszi lehetővé kellően nagy élettartamú és szedimentádós stabilitású szuszpenzió előállítását. Ezenkívül az ismert szuszpenziók előállításához nagy mennyiségű szilikazol-kötőanyagra van szükség. A szilikaszolon és etilszilikáton alapuló szuszpenzióban polimer adalékoknak a találmány szerinti alkalmazása metakrilsav-dialkilaminoetilmetakrilát kopolimer és/vagy NaCMC formájában, vbzel, a szuszpenzió összes alkotóinak a fent meghatározott értékek közötti arányával új tulajdonságokat kölcsönöz a szuszpenziónak a szerkezetképződés megváltoztatása révén. Ennek lényege, hogy az etilszilikát hidrolízise lú5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
