The effect of chemical structure of foundry binder diluent on surface processes and sand strength

• Autorzy: Hutera B. , Drożyński D.

Warianty tytułu

PL

Wpływ chemicznej struktury rozcieńczalnika w spoiwie na przebieg procesów powierzchniowych i na wytrzymałość masy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of investigations of the dynamics of wetting in a quartz-binder system. It has been proved that the two-stage process of wetting (unsteady state passing into the steady state) is important for the practice of moulding sands and depends on physico-chemical parameters of binder, especially on its viscosity. A mathematical description of the wetting phenomena was given and it was demonstrated that the course of the wetting dynamics is determined by the viscosity which depends on the chemical structure and concentration of added diluent. The wetting dynamics is characterised by the difference ?? between the values of the initial ?0 and equilibrium ?r contact angle and by the time ?r that the system needs to reach a steady state. It has been shown that the dynamics of quartz wetting by the binder with diluent of a chain structure and high concentration is higher with simultaneous reducing of time ?r. It has been verified that the resistance of moulding sands with binder and the diluent of chain structure and high concentration is higher compared to the strength of the sands with diluent of another structure.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dynamiki zwilżania w układzie: kwarc-spoiwo. Wykazano, że dwuetapowy proces zwilżania (stan niestacjonarny przechodzący w stan stacjonarny) ma znaczenie dla praktyki mas i uwarunkowany jest parametrami fizykochemicznymi spoiwa a zwłaszcza jego lepkością. Przedstawiono matematyczny opis zjawiska zwilżania oraz wykazano, że na przebieg dynamiki zwilżania ma lepkość uwarunkowana chemiczną strukturą i stężeniem wprowadzonego rozcieńczalnika. Dynamikę zwilżania charakteryzuje różnica ?? pomiędzy wartościami początkowego ?0 i równowagowego ?r kąta zwilżania oraz czas ?r dojścia układu do stanu stacjonarnego. Wykazano, że dynamika zwilżania kwarcu przez spoiwa z rozcieńczalnikiem o strukturze łańcuchowej i wysokim stężeniu jest wyższa przy równoczesnym skróceniu czasu ?r. Zweryfikowano, że wytrzymałość mas ze spoiwem z rozcieńczalnikiem o strukturze łańcuchowej i wysokim stężeniu jest wyższa w porównaniu z wytrzymałością mas z rozcieńczalnikiem o innej strukturze.

Słowa kluczowe

EN

dynamic contact angle; diluent; moulding sands

PL

dynamika zwilżania; rozcieńczalnik; wytrzymałość masy

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 56, iss. 1
• Strony: 31--36
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Hutera B.

autor

Drożyński D.

• Department of Moulding Materials, Mould Technology and Foundry of Non-Ferrous Metals, Faculty of Foundry Engineering, Agh University of Science and Technology, 30-059 Kraków, 23 Reymonta Str., Poland

Bibliografia

• [1] E. Ziółkowski, R. Wrona, K. Smyksy, Some Aspects of Monitoring of Foundry Moulding Sands Preparation Process. Archives of Metallurgy and Materials 54, 2, 399-411 (2009).
• [2] B. Hutera, J. L. Lewandowski, K. Smyksy, Wybrane aspekty teoretyczne wytrzymałości mas oraz znaczenie niektórych parametrów osnowy i żywic dla tej właściwości. Materiały XIII Konferencji Sprawozdawczej PAN pt. „Polska metalurgia w latach 1998-2002”,s. 141-146, Krynica (2002).
• [3] B. Hutera, The Effect of Dynamic Wetting in a Sand - Binder System on the Sand Mould Strength. Archives of Metallurgy and Materials 54, 2, 413-419 (2009).
• [4] B. Grabowska, M. Holtzer, Structural Examination of the Cross-Linking Reaction Mechanism of Polyacrylate Binding Agents. Archives of Metallurgy and Materials 54, 2, 427-437 (2009).
• [5] T. P. Blake, Y. P. Shikhmurzaev, Dynamic Wetting by Liquids of Different Viscosity. Journal of Colloid and Interface Science 253, 196-202 (2002).
• [6] T. P. Blake, J. De Coninck, The influence of solid - liquid interactions on dynamic wetting. Advances in Colloid and Interface Science 96, 21-36 (2002).
• [7] B. Hutera, Oddziaływania międzyfazowe w układzie: kwarc - spoiwo epoksydowe. Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji 28, 3, 49-56 (2008).
• [8] B. Hutera, K. Smyksy, J. L. Lewandowski, D. Drożyński, Wybrane aspekty oznaczania zwilżalności osnowy przez materiały wiążące stosowane w masach formierskich. Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji, 23, 1, 63-70 (2003).
• [9] B. Hutera, Znaczenie rozcieńczalnika w spoiwie dla przebiegu zjawisk powierzchniowych w układzie: osnowa piaskowa - materiał wiążący. Wyd. Naukowe „Akapit”, Kraków 2008 (ISBN 978-83-60958-13-1).
• [10] B. Hutera, Wpływ wybranych czynników na lepkość żywicy epoksydowej stosowanej jako spoiwo mas formierskich. Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji 23, 1, 53-61 (2003).