Znaczenie lepkości spoiwa i zwilżalności kwarcu przez spoiwo dla wytrzymałości masy

• Autorzy: Hutera B. , Lewandowski J. L. , Drożyński D.

Warianty tytułu

EN

Significance of viscosity of binding materials and the wettability of quartz for the durability of the obtained mould

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badania przeprowadzono przy użyciu trzech spoiw dobranych przede wszystkim tak, aby różniły się wyraźnie lepkością (dynamiczną) w temperaturze otoczenia. Wyniki badań wyeksponowały wyraźnie zmniejszanie się lepkości wraz ze wzrostem temperatury , szczególnie w zakresie temperatury 10-30°C. Stwierdzono także zmniejszanie się wartości równowagowego kąta zwilżania kwarcu przez badane spoiwa w miarę wzrostu temperatury w badanym zakresie (10-50°C). To zmniejszanie się wartości tych właściwości wraz ze wzrostem temperatury spoiwa sprzyja korzystniejszemu (pod względem uzyskiwanej wytrzymałości masy) rozprowadzeniu spoiwa na powierzchni ziaren osnowy kwarcowej. Korzystne zmniejszenie lepkości spoiwa i polepszenie zwilżalności kwarcu przez spoiwo można uzyskać także przez dodanie rozcieńczalnika, pod warunkiem doboru odpowiedniego dla danego spoiwa rozcieńczalnika oraz dodaniu go we właściwej ilości. Zmniejszenie lepkości i polepszenie zwilżalności kwarcu przez spoiwo daje tym lepsze wyniki pod względem zwiększenia wytrzymałości masy im większa jest lepkość spoiwa w temperaturze otoczenia i poniżej tej temperatury (na przykład badana Żywica epoksydowa epidian 5). W przypadku spoiwa o bardzo małej lepkości (na przykład badane szkło wodne) tak podgrzewanie spoiwa, jak i dodawanie rozcieńczalnika nie daje efektów w postaci zwiększenia wytrzymałości masy. Lepkość ciekłych substancji wiążących powinna być również uwzględniana podczas ustalania kolejności dozowania składników masy do mieszarki. W przypadku większej różnicy wartości lepkości użytych substancji korzystne jest (pod względem uzyskiwanej wytrzymałości masy) dodawanie do piasku kwarcowego najpierw składnika O mniejszej lepkości. Składnik O mniejszej lepkości wymaga również krótszego czasu mieszania po wprowadzeniu go do mieszarki.

EN

Three binding materials differing significantly in an absolute viscosity at the ambient temperature were selected for the investigations. The obtained results indicated a decrease in viscosity with a temperature increase - especially in the temperature range 10-30°C. The decrease of an equilibrium wetting angle of quartz by the investigated binding material at the temperature increase - in the temperature range 10-50°C - was also observed. The decrease of those values together with the simultaneous increase of the temperature of binding materials causes better spreading of those materials on the surface of quartz grains resulting in the increased durability of the obtained mould. A decrease of viscosity of binding materials and an improved wettability of quartz can also be achieved by an addition of diluent, however, under the condition that the right kind and the proper amount of diluent are selected for the given binding material. Lowering of viscosity and improving a wettability of quartz by binding materials provides the better results - in terms of the increased durability of the obtained mould - the higher the viscosity of the binding material at an ambient temperature or below it (as an example - the investigated epoxy resin, epidian 5). In the case of a low viscosity binding material (e.g. the investigated water-glass) neither its warming nor addition of diluent provides an increased durability of the moulding sand. The viscosity of liquid binding materials should be taken into account w hen determining the sequence in which the components of the moulding sand are being loaded into a mixer. If those components differ in viscosity it is much better w hen a less viscous substance is added first. Such component requires shorter mixing time with high-silica sands present in a mixer.

Słowa kluczowe

PL

odlewnictwo; spoiwo; kwarc

EN

foundry practice; quartz; binder

• Wydawca: Stowarzyszenie Techniczne Odlewników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Odlewnictwa
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 54, nr 7-8
• Strony: 582--590
• Opis fizyczny: Bibligr. 6 poz., rys.

Twórcy

autor

Hutera B.

• Wydział Odlewnictwa Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie

autor

Lewandowski J. L.

• Wydział Odlewnictwa Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie

autor

Drożyński D.

• Wydział Odlewnictwa Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie

Bibliografia

• 1. LEWANDOWSKI J.L.: Tworzywa na formy odlewnicze. Wyd. „Akapit”, Kraków 1997.
• 2. HUTERA B.: Weryfikacja wytrzymałości modelowego układu: 2 kule kwarcowe - mieszanina bentonitu z wodą, w stanie wysuszonym. Mat. Sesji z okazji Dnia Odlewnika, Kraków, Wyd. AGH 1993, s. 167-173.
• 3. Badania zjawisk zachodzących w podwyższonej temperaturze w masach wiązanych reprezentatywnymi materiałami organicznymi i nieorganicznymi. Sprawozdanie z wykonania projektu badawczego Komitetu Badań Naukowych nr 7 T08A 024 21. Kraków marzec 2004 r. Wydział Odlewnictwa AGH, kierownik projektu B. Hutera.
• 4. HUTERA B., SMYKSY K., LEWANDOWSKI J.L., DROŻYŃSKI D.: Wybrane aspekty oznaczania zwilżalności osnowy przez materiały wiążące stosowane w masach formierskich. Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji, vol. 21 (numer specjalny), 2001, s. 79-86.
• 5. FERGUSON J., KEMBŁOWSKI Z.: Reologia stosowana płynów. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne. Warszawa 1995.
• 6. DE RUIJTER M., KÖLSCH P., VOUÉ M., DE CONINCK J., RABE J.P.: Effect of temperature on the dynamic contact angle. Colloid and Surface AA, 1998, nr 144, s. 235-243.