SE446098C - Forfarande for gjutning av lettmetaller med anvendning av ett uretanbindemedel - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 7905016-7 2 Även om den självkatalytiska naturen innebär ett markant framsteg, är uppfinningen dock icke begränsad till ett sådant . sysæm utan vid vissa utföringsformer kan man även införliva en katalysator.

Enligt uppfinningen ástadkommes vidare ett annat mycket vä- sentligt särdrag. Ett länge känt behov inom gjutindustrin har varit ett No-Bake- och ett Cold Box-bindemedel för framställning av gjutdetaljer för lättmetaller, såsom aluminium och magnesium.

De tidigare kända No-Bake- och Cold Box-bindemedlen kunde inte ge kärnor och formar för gjutning av dessa lättmetaller, vilka samtidigt uppvisade de erforderliga kärn- och formegenskaperna När tillräcklig mängd bindemedel användes för att åstadkomma användbar hållfasthet och nötnings- beständighet, bryts kärnorna och formarna inte ned speciellt väl vid gjuttemperaturerna för lättmetaller. de dåliga utskakningsegenskaper. . __ .,.._, ...M som goda utskakningsegenskaper.

Med andra ord uppvisar Ett existerande problem har varit att finna ett bindemedel, som å ena sidan gav starka, icke- söndersmulbara kärnor och formar och å andra sidan bröts ned väl vid gjuttemperaturen för aluminium och magnesium för att däri- genom ge en enkel utskakning.

Ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en Gjutbindemedelskomposition under användning av en polyol och ett polyisocyanat i blandning, varvid polyolen är en aminpolyol.

Blandningen kan härdas med en gasformig katalysator. Aminpoly- olerna enligt föreliggande uppfinning erhålles normalt som reak- tionsprodukten av en amin och en alkylenoxid.

Ett annat syfte med uppfinningen är att åstadkomma No-Bake- och Cold Box-uretanbindemedelskompositioner. Ännu ett annat ända- mål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma No-Bake- och Cold Box-uretanbindemedel, som kan användas för att ge kärnor och formar med god hållfasthet och icke-söndersmulbarhet men som ändock nedbrytes väl vid låga gjuttemperaturer, dvs. under gjut- temperaturerna för ferrometaller. Kärnorna och formarna enligt föreliggande uppfinning uppvisar kombinationen av god hållfast- het och goda utskakningsegenskaper vid gjuttemperaturerna för lättmetaller, såsom aluminium och magnesium. Speciellt inne- bär föreliggande uppfinning stora fördelar i samband med gjut- ning av ihåliga lättvikts- eller lättmetallformkroppar tack vare de utmärkta utskakningsegenskaper som den nya bindemedelskompo- 10 15 20 25 30 35 3 vsošóisß ä-. sitionen har visat sig besitta.

Det har befunnits, att ett uretanbindemedel bildat som reak- tionsprodukten av ett polymert isocyanat och en aminbaserad poly- ol kan användas för framställning av kärnor och formar. Binde- medlet kan härdas snabbt under användning av en gasformig ter- tiär amin-katalysator. Det har visat sig, att en polyol som är reaktionsprodukten av en aminförening och en alkylenoxid kan kombineras med ett polymert isocyanat till bildning av ett No- Bake- eller ett Cold Box-bindemedel, som vid blandning med sand eller andra lämpliga gjutballastmaterial och härdning bildar kärnor och formar, vilka uppvisar utmärkta arbetsegenskaper, dvs. hållfasthet, nötningsbeständighet och icke-sprödhet. Dessa egen- skaper är kopplade med utmärkta utskakningsegenskaper vid använd- ning för gjutning av icke-ferrometaller. Denna kombination av goda arbetsegenskaper och utmärkta utskakningsegenskaper är spe- ciellt signifikant och unik, när bindemedlet användes för fram- ställning av kärnor avsedda för användning vid lågtemperaturgjut- ning och innebär väsentliga fördelar vid gjutning av ihåliga detaljer. En katalysator kan användas för att härda komponenterna i bindemedelssystemet. Lämpliga katalysatorer för Cold Box-aspek- ten av uppfinningen är gasformiga tertiära aminer eller aminer som kan införas i ångform. Trimetylamin, dimetyletylamin och trietylamin är föredragna katalysatorer. En katalysator är inte nödvändigtvis en komponent i No-Bake-bindemedelssystemet. Lämp- liga katalysatorer kan dock användas även vid No-Bake-bindeme- delsaspekten av uppfinningen, och sådana katalysatorer är före- dragna tillsammans med vissa aminpolyoler, när snabb härdning erfordras.

Hartskompositionerna enligt föreliggande uppfinning är an- vändbara som två-komponentkompositioner eller -system. Den 'första komponenten är aminpolyolen, och den andra komponenten är polyisocyanatet. Båda komponenterna föreligger i flytande form och är generellt lösningar med organiska lösningsmedel.

Vid användningstillfället, dvs. när uretanbindemedlet bildas, kombineras aminpolyoldelen och polyisocyanatdelen, varpå bland- ningen användes för den avsedda tillämpningen. Vid gjuttillämp- ningar, dvs. vid användning av kompositionerna som bindemedel för kärnor och formar, är det lämpligt att först blanda en kom- ponent eller del med ett gjutballastmaterial, såsom sand. Där- 10 15 20 25 30 35 7905016-7 4 efter tillsättes den andra komponenten, och när jämn fördelning' av bindemedlet på ballastmaterialet har erhållits, bildas eller bibringas den resmhærande gjutblandningen önskad form. Den for- made produkten kan omedelbart sättas åt sidan och härdar till bildning av en kärna eller en form vid rumstemperatur. Kompo- sitionerna enligt föreliggande uppfinning är generellt själv- katalytiska i viss utsträckning. Detta innebär att, sedan amin- polyolen och isocyanatet väl har kombinerats, reaktiviteten för polyolen relativt isocyanatet är sådan att reaktionen förlöper tillräckligt snabbt för att en katalysator inte skall erfordras.

Graden av reaktivitet för aminpolyolen och polyisocyanatet är beroende av polyolens reaktivitet. Den formade produkten kan också härdas till bildning av en kärna eller form genom att form- kroppen bringas i kontakt med en gasformig katalysator.

Trots det faktum att kompositionerna är självkatalytiska kan flytande aminkatalysatorer och metalliska katalysatorer, som är kända inom uretanteknologin, användas vid No Bake-versionen.

Det torde observeras att i vissa fall användningen av en kataly- sator med aminpolyol- och polyisocyanatkomponenterna är gynnsam och föredras. Genom val av lämplig katalysator kan betingelserna för kärnframställningsprocessen, t.ex. arbetstiden och avskal- ningstiden, regleras på önskat sätt. Vid kommersiell tillämpning kan det vara nödvändigt att använda en katalysator för vissa polyoler för att önskade produktionshastigheter skall uppnås.

Gasformiga aminkatalysatorer, som är kända inom Cold Box- teknologin, kan också användas. Det faktiska härdningssteget kan åstadkommas genom att en tertiär amin suspenderas i en ström av inert gas och genomßåasströmmen innehållande den tertiära aminen ledes, under tillräckligt tryck för att tränga in i den formade detaljen, genom formen till dess att hartset har härdat. Binde- medelskompositionerna enligt föreliggande uppfinning kräver syn- - nerligen korta härdningstider för erhållande av acceptabel drag- hållfasthet, vilket är ett synnerligen värdefullt bidrag till tekniken på området ur kommersiell synvinkel. ningstider bestämmes lätt experimentellt.

Optimala härd- Eftersom endast kata- lytiska koncentrationer av den tertiära aminen är erforderliga för åstadkommande av härdning, är vanligtvis en mycket utspädd ström tillräcklig för att åstadkomma härdníngen. Koncentrationer av den tertiära aminen överstigande den koncentration som är nöd- 10 15 20 25 30 35 s 7905016-7 vändig för att åstadkomma härdning är emellertid inte skadliga för den färdighärdade produkten. Inerta gasströmmar, t.ex. luft, koldioxid eller kväve, innehållande från 0,01 till 20 volympro- cent tertiär amin kan användas. Normalt kan gasformiga tertiära aminer bringas att passera genom formen som sådan eller i utspädd form. Lämpliga tertiära aminer är gasformiga tertiära aminer, såsom trimetylamin. Normalt flytande tertiära aminer, såsom tri- etylamin, är emellertid lika lämpliga i flyktig form eller om de suspenderas i ett gasformigt medium och därefter bringas att passera genom formen. Även om ammoniak, primära aminer och se- kundära aminer uppvisar en viss aktivitet då det gäller att åstad- komma en rumstemperaturreaktion, är de klart underlägsna de ter- tiära aminerna. Funktionellt sett inkluderas substituerade ami- ner, som dimetyletanolamin, inom ramen för tertiära aminer, och även sådana kan användas som härdare. Funktionella grupper som inte stör den tertiära aminens effekt är hydroxylgrupper, alkoxi- grupper, amino- och alkylaminogrupper, ketoxigrupper, tiogrupper och liknande.

De aminpolyoler, som användes för att bilda uretanbindeme- delskompositionerna enligt föreliggande uppfinning, framställes normalt som reaktionsprodukten av en alkylenoxid och en aminför- ening. När uttrycket "aminpolyol" användes i föreliggande fall är det avsett att identifiera sådana reaktionsprodukter, men det är inte specifikt begränsat till sådana syntesmedel. Generellt gäller att vilken som helst polyol, som innehåller minst en el- ler flera tertiära aminogrupper, anses ligga inom definitionen "aminpolyol“. De alkylenoxider, som användes för att framställa aminpolyolerna är företrädesvis etylenoxid och propylenoxid.

Det torde dock vara möjligt att likaväl använda andra alkylen- oxider. Mängden alkylenoxid i mol per mol aminförening kan variera avsevärt. Det kan antas att graden av'alkoxy1ering inte minskar förmågan hos den resulterande aminpolyolen att fungera som bindemedel.

Bland användbara aminföreningar för reaktion med alkylen- oxider till bildning av de aminpolyoler, som är användbara i bin- demedelskompositionen enligt föreliggande uppfinning, kan nämnas ammoniak samt mono- och polyaminoföreningar med primära och se- kundära aminokväveatomer. Konkreta exempel härpå är alifatiska aminer, såsom primära alkylaminer, etylendiamin, dietylentri- 10 15 20 25 30 35 Vmedlet säges därefter vara "död". 7905016-7 6 amin och trietylentetramin, cykloalifatiska aminer, aromatiska aminer, såsom orto-, meta- och para-fenylendiaminer, anilin- formaldehydhartser och liknande. aminpolyolerna kan också användas.

Blandningar av de ovan angivna Dessutom är en blandning av amínpolyoler med andra polyoler, dvs. icke-aminpolyoler, använd- bar. Generellt antas att amininnehållande föreningar, som när de alkoxyleras ger en polyol med två eller flera reaktiva hyd- roxylgrupper, är användbara i kompositionerna enligt föreliggan- de uppfinning.

Naturen av den använda polyolkomponenten påverkar betingel- serna för kärnframställningsprocessen. Vid en Cold Box-process, dvs. en process där den med harts belagda sanden härdas genom gasning med en aminkatalysator, är en viktig egenskap hos binde- medlet dess bänklivslängd eller bänktid. Bänklivslängden, vil- ken motsvarar brukstiden i ett No-Bake-system, är den tidsperiod, under vilken hartsbelagd sand kan användas. När ett bindemedel har fördelats på ett ballastmaterial, börjar bindemedlet reagera.

Efter en viss tid har reaktionen gått så långt att den med harts belagda sanden inte mer kan användas. Sanden belagd med binde- När sanden har belagts med harts, är den tidsperiod som förflyter innan sandblandningen är "död" känd som bänk-livslängden i ett Cold Box-system. Det har befunnits att användning av aromatiska initierade aminpolyoler resulterar i en överraskande förlängning av bänklivslängden för den hartsbelagda sanden. Detta överraskande resultat är av stor användbarhet och anses vara mycket betydelsefullt.

Såsom omtalats ovan, har det konstaterats att blandning av en amínpolyol med en annan polyol, en polyhydroxylförening med förmåga att reagera med ett polyisocyanat, kan utnyttjas. Denna användbarhet är speciellt uppenbar då det gäller de hållfast- heter utanför nämnda box som uppnås efter det att bindmedlet har exponerats för katalysatorn. Speciellt fördragna är hydroxiinne- hållande fenolhartser beskrivna i den amerikanska patentskrif- ten 3 N85 797 och kända inom gjutindustrin som PEP-hartser.

Den andra komponenten eller förpackningen i den nya binde- medelskompositionen innefattar ett alifatiskt, cykloalifatiskt eller aromatiskt polyisocyanat med företrädesvis från 2 till 5 isocyanatgrupper. Om så önskas, kan blandningar av polyisocy- anater användas. Isocyanatprepolymerer bildade genom reaktion 10 15 20 ZS 30 35 v 7905016-7 mellan överskott av polyisocyanat och flervärd alkohol, t.ex. en prepolymer av toluendiisocyanat och etylenglykol, kan också användas. Bland lämpliga polyisocyanater kan nämnas de alifatis- ka polyisocyanaterna, såsom hexametylendiisocyanat, alicykliska polyisocyanater, såsom 4,ß'-dicyklohexylmetandiisocyanater, och aromatiska polyisocyanater, såsom 2,fl- och 2,6-toluendiisocyanat, difenylmetandiisocyanat och dimetylderivaten därav. 'Ytterligare exempel på lämpliga polyisocyanater är 1,5-naftalendiisocyanat, trifenylmetantriisocyanat, xylylendiisocyanat och metylderivaten därav, polymetylenpolyfenylisocyanater och metylderivaten därav, klorofenylen-2,N-diisocyanat och liknande. Även om alla polyiso- cyanater reagerar med aminpolyolen till bildning av en förnätad polymerstruktur, är de föredragna polyisocyanaterna aromatiska polyisocyanater och speciellt difenylmetandiisocyanat, trifenyl- metantriisocyanat och blandningar därav.

Polyisocyanatet användes vanligen i ungefär stökíometrisk mängd, dvs. i tillräcklig koncentration för att förorsaka härd- níng av aminpolyolen. Det är dock möjligt att avvika från denna mängd inom vissa gränser, och i vissa fall kan fördelar härigenom uppnås. Generellt användes polyisocyanatet inom området från 10 till 500 viktprocent, räknat på aminpolyolens vikt. Företrä- desvis användes från 20 till 300 viktprocent polyisocyanat, räk- nat på samma basis. Polyisocyanatet användes i flytande form.

Flytande polyisocyanater kan användas i outspädd form. Fasta eller viskösa polyisocyanater användes i form av lösningar med organiska lösningsmedel, varvid lösningsmedlet är närvarande i en mängd av upp till 80 viktprocent av lösningen. Även om det lösningsmedel som användes i kombination med antingen aminpolyolen eller polyisocyanatet eller för båda kom- ponenterna inte i nämnvärd grad deltar i reaktionen mellan iso- cyanatet och aminpolyolen, kan det påverka reaktionen. Sålunda begränsar skillnaden i polaritet mellan polyisocyanatet och aminpolyolen valet av lösningsmedel, vari båda komponenterna är blandbara. En sådan blandbarhet eller kombinerbarhet är nöd- vändig för att man skall uppnå fullständig reaktion och härdning av bindemedelskompositionerna enligt föreliggande uppfinning.

Polära lösningsmedel av antingen protisk eller aprotisk typ är goda lösninsmedel för aminpolyolen. Det är därför lämpligt att använda lösningsmedel eller kombinationer av lösningsmedel där 10 15 20 25 30 35 7905016-7 lösningsmedlet eller lösningsmedlen för polyolen och för poly- isocyanatet vid blandning är kombinerbara med varandra. Förutom med tanke på blandbarhet väljes lösningsmedlen för antingen poly- olen eller polyisocyanatet för att ge låg viskositet, ringa lukt, hög kokpunkt och inerthet. Exempel på sådana lösningsmedel är bensen, toluen, xylen, etylbensen och blandningar därav. Före- dragna aromatiska lösningsmedel är lösningsmedel och blandningar därav som har hög aromathalt och en kokpunkt inom området från l38°C till 385°C. De polära lösningsmedlen bör inte vara extremt polära så att de blir icke kombinerbara när de användes i kombi- nation med det aromatiska lösningsmedlet. Lämpliga polära lös- ningsmedel är generellt sådana som inom denna teknik har klassi- ficerats som kopplingslösningsmedel; och som exempel härpå kan nämnas furfural, Cellosolve, glykoldiacetat, butyl-Cellosolve- acetat, isoforon och liknande. Det är även möjligt att använda vissa reaktiva polyoler som lösningsmedel. Dessutom kan till- läggas att vatten har visat sig vara ett lämpligt lösningsmedeli för aminpolyolen under vissa betingelser.

Bindemedelskomponenterna kombineras och blandas sedan med sand eller ett liknande gjutballastmaterial till bildning av gjutblandningen, eller också kan gjutblandningen bildas genom att man efter varandra blandar komponenterna med ballastmateri- alet. Metoder för att fördela bindemedlet på ballastpartiklarna är välkända för fackmannen på området. Gjutblandningen kan even- tuellt innehålla andra beståndsdelar, såsom järnoxid, malda lin- fibrer, träcerealier, beck, eldfast mjöl och liknande. Ballast- materialet, t.ex. sand, är vanligen huvudbeståndsdelen och binde- medelsdelen utgör en relativt liten mängd. Även om den använda sanden företrädesvis utgöres av torr sand, kan en viss fukt tole- reras. Detta gäller speciellt om det använda lösningsmedlet icke är blandbart med vatten eller om ett överskott användes av det för härdningen erforderliga polyisocyanatet, eftersom ett sådant överskott av polyisocyanat reagerar med vattnet och vatten är ett användbart lösningsmedel för aminpolyolen.

Såsom tidigare angivits får den utmärkta utskakningsförmå- gan eller förmågan till "kollaps" för kärnor tillverkade under användning av bindemedlet enligt föreliggande uppfinning anses vara en signifikant upptäckt. Bindemedlen enligt föreliggande uppfinning brytes lätt ned, vilket möjliggör separation av kärn- 10 15 20 25 30 35 s 7905016-7 an från den gjutna metallen. För gjutning vid låg temperatur, t.ex. 980°C eller där under, har utskakningen varit ett stor pro- blem. Vanligtvis gjutes icke-ferrometaller inkluderande alumi- nium och magnesium vid dessa temperaturer. Om bindemedlet inte bryts" ned, innebär detta stora svårigheter i samband med'avlägsnandet av sanden från gjutgodset. Sålunda kräver kärnor uppvisande låg grad av utskakningsförmåga eller förmåga till kollaps, dvs. låg grad av bindemedelsnedbrytning, längre tid och energi för avlägs- nande av sanden från gjutgodset. Användning av bindemedelskompo- sitionerna enligt föreliggande uppfinning resulterar i många fall i praktiskt taget 100% utskakning utan att någon yttre ener- gi måste appliceras. Förbättringen ifråga om utskakningsförmåga kan tillskrivas närvaron av aminpolyolen i bindemedelskomposi- tionen. Såsom inses av fackmannen på området är förmågan till utskakning hos en kärna i viss mån beroende på den mängd binde- medel som användes för att binda sandpartiklarna till en koherent form. _ Den använda procentandelen bindemedel, räknat på sandens vikt, beror på de önskade kärnegenskaper som man förväntar sig från bindemedelssystemet. Såsom lätt inses gäller att, när mängden bindemedel i systemet ökar, en ökning av kärnans drag- hållfasthet vanligen uppträder. Följaktligen kan bindemedels- nivån varieras inom rimliga gränser för att man skall erhålla -Ett föredraget område för bindemedlet är enligt föreliggande uppfinning från 0,7$ till 2,55 räknat på sandens vikt. Det kan dock vara möjligt att använda så litet som 0,51 och så mycket som 10% bindemedel och ändock uppnå egen- skaper som är fördelaktiga vid vissa tillämpningar. Det har em- ellertid också noterats att, när bindemedelsnivån ökar, graden av utskakníng kan minska vid de högre bindemedelsnivåerna.

Föreliggande uppfinning illustreras ytterligare genom föl- jande exempel, vari, såvida inget annat anges,samtliga delar avser viktdelar och samtliga procenthalter avser viktprocent.

EXEMPEL l En aminpolyol framställdes genom propoxylering av 1,0 mol etylendiamin med R,2 mol propylenoxid. En lösning med en fast- ämneshalt av 40% av aminpolyolen framställdes genom upplösning av polyolen i ett aromatiskt lösningsmedel, som är kommersiellt tillgängligt under varumärket BISOLCB 10. de önskade egenskaperna.

Denna lösning be- 10 15 20 25 30 35 7905016-7 10 nämnes del I. En polymer isocyanatlösning, 75% fastämneshalt, baserad på Mondur MR, som är kommersiellt tillgänglig från Mobay, framställdes under användning av ett aromatiskt lösnings- medel, även i detta fall HISOLQ§ 10. del II.

Wedron 5010-sand (tvättad och torkad, finkornig kiseldioxid- sand, AFSGFN 66) placerades i en lämplig blandningsapparat. Del I blandades med sanden till dess att en homogen beläggning er- hölls. Del II sattes till den belagda sanden och blandades till dess att en homogen sandblandning erhölls. En i det närmaste stökiometrisk mängd av polyisocyanat, ett litet överskott, an- vändes för åstadkommande av fullständig reaktion med hydroxyl- grupperna i polyolen. 1 l/2 viktprocent sand användes räknat på det totala bindemedlet (lika stora mängder av del I och II).

Blandningnen av sand, polyol och polyisosyanat placerades i en kärnbox, och standardiserade draghâllfasthetsbriketter kända som “hundben", framställdes. En brukstid på 5 1/2 minuter och en avformningstid på 8 minuter erhölls. Draghållfasthetsvärdena efter 2 timmar, U timmar resp. 2N timmar var 21, 26 resp. 27 kg/cm2.

"Hundben"-kärnorna användes vid utskakningsstudier med alu- miniumgjutkroppar. Sju draghållfasthetsbriketter (hundben) an- ordnades i en form. Formen innehöll ett grindsystem. Formen är sådan att den ger ihåliga gjutkroppar med en metalltjocklek av ca 6,3 mm på alla sidor. En öppning i en ände av gjutdetaljen anordnas för avlägsnande av kärnan från gjutdetaljen. Smält aluminium med en temperatur av ca 70000 framställt av aluminium- råämne hälldes i formen.

Isocyanatlösningen benämnes Efter kylning i ungefär l timme togs aluminiumgjutdetaljerna ut genom grindsystemet och avlägsnades från formen för utskakningsförsök.

Utskakningsförsöken utföres på ett sådant sätt att man pla- cerar en gjutdetalj i en 3,8 liters behållare. Behållaren pla- ceras på en skakmekanism och utsättes för skakning i två minuter.

Vikten av den sandkärna som avlägsnas från gjutdetaljen på detta sätt jämföres med den ursprungliga vikten av sandkärnan, och den procentuella utskakningen beräknas. Kvarvarande sand i gjutde- taljen efter den ovan beskrivna omskakningen avlägsnas,genom skrapning och väges också. Sandkärnan bunden med det ovan be- skrivna aminpolyol-polyisxwanatbindemedlet kollapsade och rann 10 15 20 ZS 30 35 11 7905016-7 ut ur alumíniumgjutdetaljen utan att omskakningsmekanismen måste användas och utan att någon yttre mekanisk energi måste appli- Cefaâ .

EXEMPEL 2-6 Under användning av procedurerna beskrivna i exempel 1 fram- ställdes testkärnor i form av hundben under användning av de kom- Utskakningen var 100%. ponenter och de metoder som anges och beskrivs nedan.

Kärnorna användes i utskakningsförsök under användning av aluminiumgjut- detaljer såsom beskrivits Å exempel 1.

Sand Amin- förening Alkylen- oxid (AO) Molför- hållande AO:amin Amin- polyol Polyiso- cyanat Lösnings- medel i aminpoly- ol Lösnings- medel i polyiso- cyanat Kataly- sator Brukstid Avform- ningstid Procent binde- medel Exempel 2 Exempel 3 Exempel U Exempelzš Exempel 6 Wedron Wedron Wedron Wedron Wedron 5010 5010 S010 5010 5010 Dietylen- Trietylen- Etylen- triamin tetramin diamin Prgpylen- Propylen- Propylen- oxid oxid oxid 5,1:l 6,2:l l2:l Triecanol- QuADRoLb amin fgån UPJOHN Mondur MR Mondur MR Mondur MR Mondur MR Mondur MR N01 10% 60% 60% 601 HISOL 10 ISOFORON ISOFORON HISOL 10 HISOL 10 Inget Inget 251 25% 251 HISOL 10 HISOL 10 HISOL 10 Ingen Ingen Ingen Ingen Ingen 5 min. 2 min. 0,5 min. 6 min. 5 min. 12 min. N,5 min. 1,0 min. 9 min. 8 min.

H05 Del I 50% Del I 60% Del I 50% Del I 50% Del I 60% Del II 50% Del II H01 Del II 501 Del II 501 Del II 10 15 20 25 30 35 7905016-7 12 Exempel 2 Exempel 3 Exempel N Exempel 5 Exempel 6 Draghållfasthet i kg/cm2 z tim. 1,0 10,7 6,0 25,2 25,1 u tim. 8,3 111,7 7,9 25,6 211,5 ' 21: tim. 11,1» 17,3 -- 16,1 26,8 utskakning 1ooz iooz mo; 1oo: mo; Kärnor tillverkade på ovan beskrivet sätt visade sig 3 kollapsa och rinna ut ur gjutdetaljen utan att någon omskaknings- 3 mekanism måste användas och utan applicering av någon yttre me- kanisk energi. aUPJOHN är ett varumärke för trietanolamin, dvs. etoxylerad ammoniak, som är kommersiellt tillgänglig från Apjohn Corp.

DQUADROL är varumärket för propoxylerad etylendiamin, molförhâl- lande üzl, kommersiellt tillgänglig från BASF Hyandotte.

EXEMPEL 7 En aromatisk aminpolyol framställes genom propoxylering av en mol meta-fenylendiamin med N,2 mol propylenoxid. En lösning med en fastämneshalt av N01 av den aromatiska aminpolyolen fram- ställdes genom upplösning av polyolen i ett alifatiskt lösnings- medel, butyl Cellosolve. Denna lösning benämnes Del I. En poly- mer isocyanatlösning, fastämneshalt 751, baserad på Mondur MR, kommersiellt tillgänglig från Mobay, framställdes under använd- ning av ett aromatiskt lösningsmedel, som är kommersiellt till- gängligt som HISOL®l0. Isocyanatlösningen benämnes Del II.

En i det närmaste stökiometrisk mängd polyisocyanat för fullstän- dig reaktion med hydroxylgrupperna i polyolen användes. wedron 5010-sand (tvättad och torkad, finkornig kiseldioxid- sand, AFSGFN 66) placerades i en lämplig blandningsapparat. Del I blandades med sanden till dess att en homogen.beläggning er- hölls. Införlivad i del I var en uretankatalysator, nämligen trietylendiamin, som är kommersiellt tillgänglig under varumär- ket DABCO. Denna katalysator är en välkänd uretankatalysator.

Baserat på vikten av Del I användes 0,8! katalysator. Del II sattes till den belagda sanden och blandades därmed till dess att en homogen sandblandning erhölls. l l/2 vikt! sand användes, räk- nat på det totala bindemedlet (Del I och Del II).

'Blandníngen av sand, polyol, katalysator och polyisocyanat placerades i en kärnbox, och standardiserade draghållfasthets- ....._»...._ 10 15 20 ZS 30 35 13 7905016-7 briketter, kända som "hundben", framställdes. En brukstid på 70 minuter och en avformningstid på ll0 minuter erhölls. bållfastheten efter Zü timmar var 16,1 kg/cmz.

"Hundben"-kärnorna användes vid utskakningsstudier med alu- Sju draghâllfasthetsbriketter (hundben) an- Formen innehöll ett grindsystem. Formen är Drag- míníumgjutdetaljer. ordnades i en form. sådan att den ger ihåliga gjutkroppar med en metalltjocklek av ca 6,4 mm på alla sidor. En öppning i en ände av gjutdetaljen anordnas för avlägsnande av kärnan från gjutdetaljen. Smält aluminium med en temperatur av ca 700°C framställt av aluminium- râämne hälldes i formen. Efter kylning i ungefär 1 timme togs aluminiumgjutdetaljerna ut genom grindsystemet och avlägsnades från formen för utskakningsförsök.

Utskakningsförsöken utföres på ett sådant sätt att man pla- cerar en gjutdetalj i en 3,8 liters behållare. Behållaren pla- ceras på en skakmekanism och utsättes för skakning i två minuter.

Vikten av den sandkärna som avlägsnas från gjutdetaljen på detta sätt jämföres med den ursprungliga vikten av sandkärnan, och den procentuella utskakningen beräknas. Kvarvarande sand i gjutde- taljen efter den ovan beskrivna omskakningen avlägsnas genom be- skrivna aminpolyol-polyisocyanrkatalysatorbindemedlet kollapsade och ravlut ur aluminiumgjutdetaljen utan att omskakningsmekanis- men måste användas och utan att någon yttre mekanisk energi mås- te appliceras. Utskakningen var l00$.

EXEMPEL 8-ll Under användning av procedurerna beskrivna i exempel 7 fram- ställdes testkärnor i form av hundben under användning av de kom- ponenter och de metoder som beskrivs nedan. Kärnorna användes vid utskakningstest under användning av aluminiumgjutdetaljer så- som beskrivits i exempel 7. _ 10 15 20 25 30 35 7905016-7 14 Exempel 8 Exempel 9 Exempel 10 Exempel ll Sand Wedron Wedron Wedron Wedron J 5010 5010 5010 5010 Amin- förening Alkylen- oxid Molför- hållande A0-amin Amin- Pluracolc Pluracolc Pluracold Pluracold P°1¥0l 757 757 795 795 Polyiso- Mondur MB Mondur MR Mondur MR Mondur MR cyanat Lösnings- N01 351 351 351 medel 1 HISOL 10 Vatten HISOL 10 HISOL 10 aminpoly- ol Lßsnings- uuze Inge: ssze 3sz° medel 1 polyiso- cyanab Kata1ysator(l) l,N1 Ingen Ingen (1) 1 1/21 Brukätid 25 min. 10 min. 11,5 min. 7 min. ÅVf0Pm- 31 min. 16 min. 16 min. 10,5 min. ningstid Procent 1,51 1,71 1,51 1,51 binde- medel 501 Del I 601 Del I 501 Del I 501 Del I 501 Del II H01 Del II 501 Del II 501 Del II Draghållfasthet i kg/cmz 2 tim. 15,8 7,6 1U,2 15,6 (3 tim.) H tim. -- 9,0 (3 tim.) lN,9 14,7 2D tim. 25,8 -- 22,6 22,N Utskakning 921 1001 100% Kärnor framställda såsom beskrivits ovan konstaterades kollapsa och rinna ut ur gjutdetaljen utan att man behövde använda någon omskakningsmekanism och utan att någon yttre mekanisk energi måste appliceras. _ (1) 501 fenylpropylpyridin och 501 av ett litiumsalt av en kar- boxylsyra. 10 15 20 25 30 35 u 79Û5Û16'7 C) Pluracol 767 är ett varumärke för en propoxylerad aromatisk amin-baserad polyol kommersiellt tillgänglig från BASF wyan- dotte. d) Pluracol 795 är ett varumärke för en etoxylerad aromatisk amin-baserad polyol kommersiellt tillgänglig från BASF Wyandotte. . e) en blandning av HISOL 10 och kerosen.

EXEMPEL l2 En aromatísk aminpolyol framställdes genom propoxylering av en mol orto-fenylendíamin med ü,2 mol propylenoxid. En lösning med en fastämneshalt av NO! av den aromatiska aminpolyolen fram- ställdes genom upplösning av polyolen i isoforon. Denna lös- ning benämnes Del I. Ett polymert isocyanat, Mondur MR, benäm- nes Del II. En i det närmaste stökiometrisk längd av polyiso- cyanat för fullständig reaktion med hydroxylgrupperna i polyolen användes.

Wedron 5010-sand (tvättad och torkad, finkornig kiseldioxíd- sand, AFSGFN 66) placerades i en lämplig blandningsapparat. Del I blandades i sanden till dess att en homogen beläggning erhölls.

I Del I införlivades en 33% lösning i dipropylenglykol av en ure- tankatalysator, trietylendiamin, kommersiellt tillgänglig under varumärket DABCO. Denna katalysator är en välkänd uretankataly- sator. Baserat på vikten av Del I användes 1,01 katalysator.

Del II sattes till den belagda sanden och blandades därmed till dess att en homogen sandblandning erhölls. l l/2 vikt! sand an- vändes räknat på det totala bindemedlet (55$ av Del I och H5! av Del II).

Blandningen av sand, polyol, katalysator och polyisocyanat placerades i en kärnbox, och standardiserade draghållfasthets- briketter, kända som "hundben", framställdes. En brukstid på 9 min. och en avformningstid på 20 minuter erhölls. Draghâll- fastheten i kg/cm2 efter 2 timmar resp. 2U timmar var 20,H resp. 21,9.

"Hundben"~kärnorna användes vid utskakningsstudier med alu- Sju draghållfasthetsbriketter (hundben) an- Formen innehöll ett grindsystem. Formen är miniumgjutdetaljer. ordnades i en form. sådan att den ger ihåliga gjutkroppar med en metalltjocklek_av ca 6,N mm på alla sidor. En öppning i en ände av gjutdetaljen 10 15 20 ZS 30 35 7905016-7' M anordnas för avlägsnande av kärnan från gjutdetaljen. Smält ,aluminium med en temperatur av ca 700°C framställt av aluminium- râämne hälldes i formen. Efter kylning i ungefär 1 timme togs aluminiumgjutdetaljerna ut genom grindsystemet och avlägsnades från formen för utskakningsförsök.

Utskakningsförsöken utföres på ett sådant sätt att man pla- cerar en gjutdetalj i en 3,8 liters behållare. Behållaren pla- ceras pâ en skakmekanism och utsattes för skakning i tvâ minuter.

Vikten av den sandkärna som avlägsnas från gjutdetaljen på detta sätt jämföres med den ursprungliga vikten av sandkärnan, och den _procentuella utskakningen beräknas. Kvarvarande sand i gjutde- taljen efter den ovan beskrivna omskakningen avlägsnas genom be- skrivna aminpolyol-polyísocyanatkatalysatorbindemedlet kollapsade och rauaut ur alumíniumgjutdetaljen utan att omskakníngsmekanis- men måste användas och utan att någon yttre mekanisk energi mås- te appliceras. Utskakningen var 100%.

EXEMPEL 13-15 Under användning av procedurerna beskrivna i exempel 12 framställdes testkärnor i form av hundben under användning av de komponenter och de metoder som beskrivs nedan. Kärnorna använ- des i utskakningstest under användning av aluminiumgjutdetaljer såsom beskrives i exempel 12.

Exempel 13 Exempel 14 Exempel 15 Sand Wedron Wedron Wedron 5010 5010 5010 Amin- _ Mecaïfenylen- summa/anal” Anne förening diamin en aníle- formaldehyd- harts från Upjohn Alkylen- Propylen- Propylen- Propylen- oxid oxid oxid oxid Molför- 4,2:l N,2:l 2,2:l hållande A0;amin Aminpolyol ' Polyiso- Mondur MR Mondur MR Mondur MR cyanat Lösnings- 60% ISOFORON 60% ISOFORON 60% (X) medel 1 aminpolyol 10 15 20 25 30 35 U 7905016-7 Lösnings- Inget Inget Inget medel i polyiso- cyanat Katalysator Ingen Ingen 1! Dabco Brukstid H5 min. 70 min. 70 min.

Avform- 78 min. 101 min. lH0 min. ningstid Procent 1,55 1,5; 1,5; bindemedel 55% ne1 1 73: Del I 61: Del 1 N51 Del II 271 Del II 391 Del II Draghållfasthet i kg/cm2 2 tim. lo,2 1,6 N tim. 21,5 20 tim. 22,U 9,8 12,6 Utskakning 891 1001 731 (X) en blandning av butyl-Cellosolve-acetat (H0$) och HISOL 10 (20%) Kärnor framställda såsom beskrivits ovan konstaterades kollapsa och flyta eller rinna ut ur gjutdetaljen under anvândning'av en omskakningsmekanism och med applicering av yttre mekanisk energi.

DEXEMPEL 16 En aminpolyol framställdes genom propoxylering av 1,0 mol meta-fenylendiamin med 6,0 mol propylenoxid. En lösning med en fastämneshalt av N01 av aminpolyolen framställdes genom upplös- ning av polyolen i en blandning av lösningsmedel med 40% iso- foron, 16,51 av ett aromatiskt lösningsmedel och 3,52 kerosen.

Denna lösning benämnes Del I. En polymer isocyanatlösning, fastämneshalt 751, baserad på Mondur MR, kommersiellt tillgäng- lig från Mobay, framställdes under användning av ett aromatiskt lösningsmedel, HISOL(® 10. lsocyanatlösningen benämnas Del II.

En i det närmaste stökiometrisk mängd polyisocyanat för full- ständig reaktion med polyolens hydroxylgrupper användes.

Wedron 5010-sand (tvättad och torkad finkornig kiseldíoxid- sand, AFSGFN 66) placerades i en lämplig blandningsapparat.

Del I blandades med sanden till dess att en homogen beläggning erhölls. Del II sattes till den belagda sanden och blandades 10 15 20 ZS 30 35 _procentuella utskakningen beräknas. .79Û5Û16'7 N med denna till dess att en homogen sandblandning erhölls. 1 1/2 vikt! sand användes räknat på det totala bindemedlet (lika stora mängder av Del I och Del II).

Blandníngen av sand, polyol och polyisocyanat blåstes i en konventionell kärnhálighet eller -box för framställning av stan- dardiserade draghállfasthetsbriketter, nämligen testkärnor i _ form av s.k. “hundben“. De hundbenformade testkârnorna hardades genom att kärnorna utsattes för en tertíär amin-katalysator.

Amin-katalysatorn, nämligen dimetyletylamin, suspenderades i kol- dioxid, som fungerar som inert barargas. kärnorna exponerades för aminkatalysatorn i ungefär 20 sekunder (gastid) och tilläts bli kvar i kärnboxen i 10 minuter (uppehållstid) innan kärnan avlägsnades från boxen. Draghâllfasthetsvardena i kglcm2 var 1,8 utanför boxen, 5,0 efter l timme och 9,5 efter ZN timmar.

"Hundben¿:karnorna användes vid utskakningsstudier med alu- miniumgjutdetaljer. Sju draghållfasthetsbriketter (hundben) an- ordnades i en form. Formen innehöll ett grindsystem. Formen är sådan att den ger ihåliga gjutkroppar med en metalltjocklek av ca 6,N mm på alla sidor. En öppning i en ände av gjutdetaljen anordnas för av1ägununuu av kärnan från gjutdctaljen. Smält aluminium med nu temperatur av ca 700°C framställt av aluminium- râämne hälldcs i formen. Efter kylning i ungefär l timme togs aluminiumgjutdetaljerna ut genom grindsystemet och avlägsnades från formen för utskakningsförsök.

Utskakningsförsöken utföres på ett sådant sätt att man pla- cerar en gjutdetalj i en 3,8 liters behållare. Behållaren pla- ceras på en skakmekanism och utsättes för skakning i tvâ minuter.

Vikten av den sandkärna som avlägsnas från gjutdetaljen på detta sätt jämföras med den ursprungliga vikten av sandkärnan, och den kvarvarande sand i gjutde- taljen efter den ovan beskrivna omskakningen avlägsnas genom be- skrivna aminpolyol-polyisocyamnbíndemedlet kollapsade och rann ut ur aluminiumgjutdetaljen utan att omskakningsmekanismen måste användas och utan att någon yttre mekanisk energi måste appli- ceras. Utskakningen var 100%.

EXEMPEL 17-21 Under användning av procedurerna beskrivna i exempel 16 fram- ställdes och testades testkärnor under användning av nedanståen- de komponenter och metoder. 10 15 20 25 30 35 H0 45 7905016-'7 19 Exemp. 17 Exemp. 18 Exemp. 19 Exemp. 20 Exemp. 21 Sand Wedron Wedron Wedron Wedron Wedron 5010 5010 5010 5010 5010 Amin- förening Aniline Orto- Meta- Meta- CURITHANE fenylen fenylen fenylen- 103, a diamin anilin- formalde- hydharts salufört av Upjohn Alkylen- Propylen- Propylen- Propylen- Propylen- Propylen- oxid oxid oxid oxid oxid oxid Molför- 2:1 N,2:l N,2:1 8:1 4:1 hållande A0:amin Amin- polyol “ Polyiso- Mondur MR Mondur MR Mondur MR Mondur Mm Mondur MR cyanat Lösnings- medel i 601 (1) 601 60% 601 (1) 60% amínpolyøl isoforon ísoforon isoforon Lösnings- medel i Inget 25% (2) 25% 25% (2) Inget polyiso- HISOL 10 cyanat Kataly- Trimetyl' Dimetyl- Dimetyl- Dimetyl- Trímetyl- sator amin etylamin etylamin etylamin amin suspende- suspende- suspende- rad i C0 rad i CO rad i CO 2 2 2 Gastid 10 sek. 10 sek. 10 sek. 20 sek. 5 sek.

Uppe- 5 min. 3 min. 10 min. 10 min. 2 min. hålls- tid Draghâllfasthet i kg/cm? vid uttag ur boxen 2,1 3,5 0,0 ?,H 2,1 lthme LO N, 7A ZN tim. 6,3 6,0 7, 3,5 Totalt binde- medel l,5% 1,51 1,51 1,51 1,51 Del I 75% Del I 50% Del I 501 Del I 501 Del O 75% Del II 25% Del II 50% Del II 50% Del II 50! Del II 251 Uçskak- nlng 100% 100% 1001 100: 100; 10 15 20 25 30 35 7905016-7 20 Kärnor framställda på ovan beskrivet sätt visade sig kol- lapsa och rinna ut ur gjutdetaljen utan att man behövde använda någon omskakningsmekanism och utan att någon yttre mekanisk energi måste appliceras. (l) En blandning av isoforon (ROI), aromatiska lösningsmedel (l6,5$), kerosen (},5¶)- (2) En blandning av ett aromatiskt lösningsmedel som saluförs såsom Texaco Solvent 75U5 (191) Och KGPOSGD (51)- EXEMPEL 22 En aminpolyol framställdes genom propoxylering av 1,0 mol meta-fenylendiamin med 8,0 mol propylenoxid. En fenolisk poly- ol, som är kommersiellt tillgänglig som PEP -harts sattes till aminpolyolen för framställning av en polyolblandníng. För- hållandet o-aminpolyol till icke-aminpolyol var 2:1. En lös- ning med en fastämneshalt av 60! av polyolblandningen framställ- des genom lösning av polyolblandningen i isoforonlösningsmedel.

Denna lösning benämnas Del I. En polymer isocyanatlösning, fast- ämneshalt 75%, baserad på Mondur MR, kommersiellt tillgänglig från Mobay, framställdes under användning av en lösningsmedels- blandning bestående av 192 Texaco YSNS, ett aromatiskt lösnings- medel och 6% kerosen. Isocyanatlösningen benämnes Del II. En praktiskt taget stökiometrisk mängd av polyisocyanatet för fullständig reaktion med polyolens hydroxylgrupper användes. wedron 5010-sand (tvättad och torkad finkornig sand, AFSGN 66) placerades í en lämplig blandningsapparat. Del I blandades med sanden till dess att en homogen beläggning erhölls. Del II sat- tes till den belagda sanden och blandades med denna till dess att en homogen sandblandning erhölls. l l/2 viktß sand andvän- des räknat på det totala bindemedlet (NNZ av Del I och 565 av Del II). Blandningen av sand, polyol och polyisocyanat blåstes in i en konventionell kärnkavitet eller -box för framställning av standardiserade draghållfasthetsprovkärnor kända som “hund- ben“. Hundbentestkärnorna härdades genom att de utsattes för en katalysator i form av en tertiär amin. Aminkatalysatorn, dimetyletylamin, suspenderades i koldioxid, som fungerar som inert bärargas. Kärnorna exponerades för aminkatalysatorn under ca 5 sekunder (gastid) och hölls i kärnboxen i 1 minut (uppehålls- tid), innan kärnan avlägsnades ur boxen. Draghâllfasthetsvärdena i kg/cmz var U,l direkt efter det att kärnan hade uttagits ur boxen, lN,0 efter l timme och lN,7 vid tidpunkten för gjutning.

LI- ll) 15 in 25 30 35 H0 21 79Û5Û16-7 "Hundben“-kärnorna användes vid utskakningsstudier med alu- míniumgjutdetaljer. Sju draghâllfasthetsbriketter (hundben) an- ordnades i en form. Formen innehöll ett grindsystem. Formen är sådan att den ger ihåliga gjutkroppar med en metalltjocklek av ca 6,U mm på alla sidor. En öppning i en ände av gjutdetaljen anordnas för avlägsnande av kärnan från gjutdetaljen. Smält aluminium med en temperatur av ca 700°C framställt av aluminium- råämne hälldes i formen. Efter kylning i ungefär l timme togs alumíníumgjutdetaljerna ut genom grindsystemet och avlägsnades från formen för utskakningsförsök.

Utskakningsförsöken utföres på ett sådant sätt att man pla- cerar en gjutdetalj i en 3,8 liters behållare. Behållaren pla- ceras på en skakmekanism och utsättas för skakning i två minuter.

Vikten av den sandkärna som avlägsnas från gjutdetaljen på detta sätt jämföras med den ursprungliga vikten av sandkärnan, och den procentuella utskakningen beräknas. Kvarvarande sand i gjutde- taljen efter den ovan beskrivna omskakningen avlägsnas genom be- skrivna aminpolyol-polyisocyanatbindemedlet kollapsade och rann ut ur aluminiumgjutdetaljen utan att omskakningsmekanismen måste användas och utan att någon yttre mekanisk energi måste appli- ceras. Utskakningen var 1001.

EXEMPEL 23 och Zü sand Hedron 5010 WGGPOH 5010 Aminförening Curíthane 105 Alkylenoxid Propylenoxid Molförhållande Alkylenoxid:amin ----- Aminpolyol Pluracol 7351 Icke-aminpolyol Förhållande amínpolyolz Fenolisk polyol Fenolisk polyol icke-aminpolyol 2:1 2:1 Polyisocyanat Mondur MR Lösningsmedel i polyol- N05 butyl-Cellosolve- N01 butyl-Cello- blandning acetat solve-acetat Lösningsmedel i polyiso- 25% aromatiskt lös- 25% kerosen cyanat ningsmedel 7545, 65 kerosen Katalysator Trimetylamin Trimetylamín Gastid 5 sek. 5 sek.

Uppehållstid l min. l min. 10 15 20 25 30 55 7905016-7 22 Dragnåiirastnet i ug/cmz 3,2 3.2 2 8,9 L1 tim.) 8,9 (1 tim.) 7,7 (u tim. ) ll,3 (gjutningstid) 8,9 (gjut- ningstid) Totalt bindemedel l l/21 1 l/2% Del I NU! Del I 501 Del II S51 Del II S01 Utskakning 100% N81 1En aminbaserad polyol från BASF (antas vara etoxylerad och aro- matisk).

Sandkärnan bunden med aminpolyolen härledd från propoxy- lering av Curithane 103, ett anilin-formaldehydharts salufört av Upjohn, kollapsade och rann ut ur aluminiumgjutdetaljen utan att någon omröringsmekanism måste användas och utan att yttre energi måste appliceras. Sandkärnan baserad på Pluracol 135 omskaka- des för att den angivna graden av utskakning skulle erhållas.

Exr-:MPEL 25 i En aminpolyol framställdes genom propoxylering av 1,0 mol etylendiamin med 8,0 mol propylenoxid. En lösning med en fast- ämneshalt av 50% av aminpolyolen framställdes genom upplösning av polyolen i en blandning av lösningsmedel med 301 isoforon, l6,5$ av ett aromatiskt lösningsmedel och 3,51 kerosen. Denna lösning benämnes Del I. En polymer isocyanatlösning, fastäm- neshalt 755, baserad på Mondur MR, kommersiellt tillgänglig från Mobay, framställdes under användning av ett aromatiskt lösnings- medel, Texaco 75N5 (191) och kerosen (61). Isocyanatlösningen benämnes Del II. En i det närmaste stökiometrisk mängd av poly- isocyanat för fullständig reaktion med hydroxylgrupperna i poly- olen användes.

Wedron 5010-sand (tvättad och torkad finkronig kiseldioxid- sand, AFSGFN 66) placerades i en lämplig blandningsapparat. Del I blandades med sanden till dess att en homogen beläggning er- hölls. Del II sattes till den belagda sanden och blandades med denna till dess att en homogen sandblandning erhölls. En och en halv vikt! sand användes räknat på det totala bindemedlet (lika stora mängder av Del I och Del II).

Blandningen av sand, polyol och polyísocyanat blåstes in i en konventionell kärnkavitet eller -box för framställning av standardiserade testkärnor kända under benämningen "hundben" 10 15 20 25 50 35 23 g 7905016-7 och avsedda för draghållfasthetsmätningar. Hundbentestkärnor- na härdades genom att de exponerades för en katalysator i form av en tertiär amin, nämligen uåmetylamin. Kärnorna exponerades för aminkatalysatorn under ca 10 sekunder (gastid) och hölls i kärnboxen i 5 minuter (uppehållstid) innan kärnan avlägsnades från boxen. Draghållfastheten i kg/cm2 var 5,6 15 minuter efter gasning och 9,5 efter 2ü timmar.

"Uundhcn"-kärnorna användes vid utskakningastudier med alu- Sju draghållfasthetsbriketter (hundben) an- Formen innehöll ett grindsystem. Formen är sådan att den ger ihåliga gjutkroppar med en metalltjocklek av ca 6,ü mm på alla sidor. miniumgjutdetaljer. ordnades i en form.

En öppning i en ände av gjutdetaljen anordnas för avlägsnande av kärnan från gjutdetaljen. Smält aluminium med en temperatur av ca 700°C framställt av aluminium- râämne hälldes i formen. Efter kylning i ungefär l timme togs alumíniumgjutdetaljcrna ut genom grindsystemet och avlägsnades från formen för utskakningsförsök. i Utskakningsförsöken utföres på ett sådant sätt att man pla- cerar en gjutdetaïj i en 3,8 liters behållare. Behållaren pla- ceras på en skakmekanism och utsättes för skakning i två minuter.

Vikten av don sandkärna som avlägsnas från gjutdetaljen på detta sätt jämföres med den ursprungliga vikten av sandkärnan, och den procentuella utskakningen beräknas. Kvarvarande sand i gjutde- taljcn efter den ovan beskrivna omskakningen avlägsnas genom be- skrivna aminpolyol-polyisocyanatbindemedlet kollapsade och rann ut ur aluminiumgjutdetaljen utan att omskakningsmekanismen mäste användas och utan att någon yttre mekanisk energi måste appli- ceras. Utskakningen var 1001.

EXEMPEL 26 En lösning med en fastämneshalt av 58,51 av en fenolisk polyol, som är kommersiellt tillgänglig som PEP ställdes genom upplösning av polyolen i HISOL 10. ning benämnes Del I. -harts fram- Denna lös- En polymer isocyanatlösning, fastämnes- halt 75%, baserad på Mondur MR, salufört av Mobay, framställ- des under användning av en lösningsmedelsblandning bestående av 19% Texaco 75U5, ett aromatiskt lösningsmedel och 61 kerosen.

Isocyanatlösningen benämnes Del II. En i det närmaste stökio- metrisk mängd av polyisocyanat för fullständig reaktion med hyd- roxylgrupperna i polyolen användes. 10 15 20 30 35 NO .oxid, en inert bärargas. 79050164 2,, Wedron 5010-sand (tvättad och torkad finkornig sand, AFSGEN 66) placerades i en lämplig blandningsapparat. Del I blandades med sanden till dess att en homogen beläggning erhölls. Del II sattes till den belagda sanden och blandades med denna till dess att en homogen sandblandning erhölls. 1,8 vikt! sand användes, räknat på det totala bindemedlet (lika stora mängder av Del I och av Del II).

Blandningen av sand, polyol och polyisocyanat blåstes in i en konventionell kärnkavitet eller -box för framställning av standardiserade testkärnor kända som "hundben" och avsedda för draghållfasthetsprov. Testkärnorna i form av hundben härdades genom att de utsattes för en katalysator i form av en tertiär amin. Aminkatalysatorn, dimetyletylamin, suspenderas i koldi- Kärnorna utsattes för aminkatalysatorn under ca l sekund (gastid) och togs därefter omedelbart ut ur kärnboxen. Draghällfasthetsvärdena i kg/cmz var 12,7 omedelbart (1 min.) efter uttagning ur boxen, 29,8 efter 20 timmar.

"Hundben"-kärnorna användes vid utskakningsstudier med alu- Sju draghållfasthetsbriketter (hundben) an- Formen innehöll ett grindsystem. Formen är sådan att den ger ihåliga gjutkroppar med en metalltjocklek av ca 6,ü mm på alla sidor. 15,8 efter U timmar och miniumgjutdetaljer. ordnades i en form.

En öppning i en ände av gjutdetaljen anordnas för avlägsnande av kärnan från gjutdetaljen. Smält aluminium med en temperatur av ca 70000 framställt av aluminium- råämne hälldes i formen. aluminiumgjutdetaljerna ut genom grindsystemet och avlägsnades från formen för utskakningsförsök.

Utskakningsförsöken utföres på ett sådant sätt att man pla- cerar en gjutdetalj i en 3,8 liters behållare._ Efter kylning i ungefär l timme togs Behållaren pla- ceras på en skakmekanism och utsattes för skakning i två minuter.

Vikten av den sandkärna som avlägsnas från gjutdetaljen på detta sätt jämföres med den ursprungliga vikten av sandkärnan, och den procentuella utskakningen beräknas. Sandkärnan bunden med fenol- harts-polyisocyanatbindemedlet beskrivet ovan gick inte att skaka ut efter att ha utsatts för den omtalade skakningsproceduren. Ut- skakningen var sålunda 01. En jämförelse mellan detta exempel och tidigare exempel visar fördelarna vad beträffar utskakning vid an- vändning av en aminpolyol i ett Cold Box-system jämfört med andra polyoler använda i ett Cold Box-system, när lågtemperaturgjutning utföres.

Claims (20)

zs 7905016-7 PATENTKRAV

1. Förfarande för gjutníng av lättmetaller, vilket innefattar att en gjutblandning bildas genom att man: (a) formar nämnda blandning så att en gjutform bildas; (b) later nämnda blandning hårda efter det att nämnda form bildats; (c) bildar en formad lättmetallgjutkropp genom användning av nämnda härdade, formade blandning och genom gjutning av smält lättmetall i kontakt med nämnda, formade bland- ning; och (d) avlägsnar den härdade, formade blandningen från lättmetall- gjutkroppen, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda gjutblandning innefattar ett ballastmaterial, en polyisocyanatkomponent och en polyol- komponent, som huvudsakligen består av en aminpolyol, i vilken blandning ballastmaterialet uppgår till åtminstone 90 viktprocent.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n c t e c k n a t av att blandningen även innehåller en katalysator för uretan- bildning.

3. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att blandningen härdas genom ett No-Bake-förfarande.

4. Pörfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att mängden polyisocyanat är ca 20 till 300 viktprocent räknat på vikten av aminpolyolen och totala mängden av polyisocyanat och amínpolyol utgör 0,7 till 2,5 viktprocent av ballastmaterialet.

5. S. Förfarande enligt nagot av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att aminpolyolen innefattar åtminstone en förening vald ur gruppen trietanolamin och reaktiondfiïääukten av propylenoxid med en amin vald-ur gruppen dietylentriamin, trietylentetramin eller etylendiamin eller blandningar därav.

6. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att katalysatorn är trietylendiamin.

7. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att ballastmaterialet är torkad sand.

8. Förfarande enligt nagot av kraven 1-5, k ä n n e - t e c k n a t av att aminpolyolen innefattar en reaktions- produkt av en aminförening och en alkylenoxid. 7905016-7 26

9. Förfarande enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av att aminföreningen är ammoniak.

10. Förfarande enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av att aminföreningen är en aromatisk amin.

11. Förfarande enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av att aminföreningen är en alifatísk amin.

12. Förfarande enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av att alkylenoxiden är propylenoxid.

13. Förfarande enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av att alkylenoxiden är etylenoxid.

14. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att polyisocyanatet föreligger i lösning i ett organiskt lösningsmedel.

15. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att aminpolyolen föreligger i lösning i ett organiskt lösningsmedel..

16. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att aminpolyolen föreligger i vattenlösning.

17. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att gjutningen av lättmetallen göres vid en temperatur under 1093°C.

18. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att polyolen huvudsakligen be- står av en aminpolyol och ett fenolharts.

19. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att polyolen innefattar en aminpolyol och en icke aromatisk hydroxiförening.

20. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att lättmetallen är aluminium.