Brevet FR2513550A1 — publié le 19830401

L'objet de l'invention est un sable de moulage liquide et sable à noyaux contenant un agglutinant sous forme de silicate de sodium et un agent de durcissement organique sous forme d'esters d'acides organiques et de polyalcools. Les sables de moulage liquides et les sables à noyaux, que l'on applique à l'heure actuelle, et dont la composition comprend l'agglutinant sous forme de silicate de sodium, sont scellés à l'aide de matières pulvérisées, dont le composant de base est un silicate bicalcique. La consistence liquide de ces sables est obtenue par l'addition d'agents tensio-actifs, le plus frdquemment anioniques. Un des défauts principaux des sables actuellement en emploi consiste dans leur démoulage peu efficace, ce qui entrain l'utilisation supplémentaire de matières de relaxation dont l'efficacité est questionnabie et qui compliquent le processus technologique. En dehors d'un démoulage rendu difficile qui demande des opérations absorbant beaucoup de travail lors du nettoyage des moules, en utilisant des agents de durcissement friables suivant la technologie précédente, on a affaire à un empoussiérage rapide aux postes de formation, ce qui constitue une menace à la santé du personnel de service. Dans le but de limiter ou bien d'éliminer les défauts en question, provoqués par des agents de durcissement friables, on propose d'avoir recours à l'emploi d'agents de durcissement liquides organiques. Pourtant, vu les propriétés hydrophobes d'agents de durcissement organiques, on constate une diminution des capacités écumantes des écumants jusqu'ici en usage afin d'obtenir la liquidité des sables de moulage, cette diminution étant cause par l'influence d'agents de durcissement organiques A titre d'exemple ,- le sable de moulage avec l'application d'un butyl-naphtalène-sulfonate sodique en tant qu'écumant et d'un agent de durcissement-liquide sous forme de biacétate de glycol, ne manifeste pas de liquidité/coulabilité/, car l'acétate hydrophobe de polyalcool provoque l'extinction de 1' écume. C'est pour cette raison que les agents de durcissement organiques type esters de l'acide acétique et de polyalcools ont pu jusqu'ici trouver application uniquement dans des sables de moulage friables et dans des sables à noyaux(demande de brevet d'invention en Pologne nr P-194 640r Les essais concernant l'utilisation d'agents tensio-actifs tels que : dodecylobenzol-sulfonate sodique ou bien agents tensio-actifs d'une meilleure cp:te' 1Eitet d'une grande durabilité de l'écume dans le milieu du silicate sodique, avec l'adlition d'agents de durcissement organiques type acétates de glycol, ont permis, il est vrai, d'obtenir des sables de moulage de bonnes liquidité et résistance, démontrant cependant une perméabilité insignifiante du sable de moulageaprès durcissement. On a constaté que seule l'application d'une composition d'agents tensio-actifs de plusieurs ingrédients, comprenant simultanément un écumant se caractérisant par un extinction rapide de l'écume type butyl-naphtalènesulfonate de sodium ainsi que l'addition d'écumants dont la capacité d'écumer est accrue, assure l'obtention de sables de moulage d'une durée de vie prolongée, d'une liquidité excellente, d'une grande résistance et d'une perméabilité particulièrement bonne. En ce qui concerne ces cas-là, le p.roblème de la sélection de la composition de détergents est d'importance capitale.Le sable de moulage liquide se composant, selon l'invention, de sable siliceux, de silicate de sodium et d'eau est caractérisé en ce qu'il contient, en tant qu'agent de durcissement organique, des esters de l'acide acétique et des polyalcools dont la quantité est de 0,1-2 parties en poids et à titre d'écumants : une composition d'agents tensio-actifs comme : butyl-naphtalène-sulfonate sodique à 0,2-1,0 partie en poids avec addition de détergents fhrts écunants en quantité de 0,1 - 1,0 partie en poids il est avantageux d'utiliser des sulfates d'alcoyle et des sulfonates d'alcoyl-aryle, des sulfates d' Sthoxyl alcoyle, des sulfates dWBools insaturés et des sulfates d'éthoxyl-alcools insaturés, des sulfates d'alcoyl-acide carbonique éthoxylés, des agents tensio-actifs non ioniques. Le sable de moulage liquide, suivant l'invention, contient, à titre supplémentaire, en tant que détergents, un mélange de sulfonates, de sulfates d'alcoyle et d'éthoxylalcoyle, de sulfates d'alcools insaturés et d'éthoxyalcools insaturés ainsi que d'agents tensio actif non ioniques. Dans la solution selon l'invention, l'obtention de la réaction avantageuse d'agents de durcissement liquides organiques avec raccourcissements du temps de la liaison des sables ainsi que la sélection de détergents et de leurs mélanges qui réagissent aux propriétés et à la coulabilité des sables de moulage et des sables à noyaux, permet de l'appliquer dans la fabrication de formes et de noyaux de moulage. Exemples des sables de moulage liquides et des sables à noyaux et propriétés. Exemple le Composition du sable sable siliceux 100 parties en poids silicate de sodium/verre soluble/ 5 parties en poids eau 2 parties en poids biacétate d'éthylène glycol q5 partie en poids écumant s : butyl-naphtalène sulfonate sodique 0,5 partie en poids lauryl-sulfate sodique 0,4 partie en poids Propriétés du sable coulabilité cm durée de vie minutes 5 temps de liaison minutes 30 résistance à la compression 70'1 MPa - après 1 heure 5 - après 24 heures 17 10-8 4 perméabilité N s après 1 heure 600 Exemple 2. Composition du sable sable siliceux 100 parties en poids silicate de sodium 5 parties en poids eau 2 parties en poids biacétate d'éthylène glycol 0,5 partie en poids écumants : butyl-naphtalène sulfonate sodique 0,5 partie en poids lauryl-ethoxy-sulfate 0,2 partie en poids Propriétés du sable : Sollue coulabilité 20 ca durée de vie 7 minutes temps de liaison 35 minutes résistance à la compression 10-1 a - après 1 heure 6 - après 24 heures 18 10-8 4 perméabilité N s - après 1 heure 540 - après 24 heures 750 Exemple 3. Composition du sable sable siliceux 100 parties en poids silicate de sodium 5 parties en poids eau 2 parties en poids biacétate d'éthylène glycol 0,5 partie en poids écumants : butyl-naphtalène sulfonate sodique 0,5 partie en poids sulfates d'alcools insaturés 0,2 partie en poids sulfates d'alcoyl acides carboniques éthoxylés 0,2 partie en poids Propriétés du sable coulabilité 18 cm durée de vie 6 minutes temps de liaison 35 minutes résistance à la compression 10-1 MPa - après 1 heure - 6 - après 4 heures - 18 10-8 m4 perméabilité ---- N s Exemple 4. Composition du sable sable siliceux 100 parties en poids silicate de sodium 5 parties en poids eau 2 parties en poids biacétate d'éthylène glycol 0,5 partie en poids écumants : butyle-naphtalène sulfonate sodique 0,5 partie en poids alcoyl-acides carboniques ét1o=lés 0,1 partie en poids alcyl-sulfate sodique 0,2 partie en poids Propriétés du sable coulabilité 20 cm durée de vie 5 minutes temps de liaison 30 minutes résistance à la compression 10~1 MPa - après 1 heure 4 - après 24 heures 16 1o-8 4 300 après 1 heure perméabilité N s 650 après 24 heures0 De plus, le remplacement des agents de durcissement friables inorganiques par des agents de durcissement organiques fait améliorer de façon marquante le démoulage du sable après cuisson. A titre d'exemple le travail de démoulage des sables de moulage liquides d'autodurcissement avec un agent de durcissement inorganique se chiffre a 22 - 28 J, tandis que celui des sables de moulage liquides avec un agent de durcissement organique est réduit à 9 - 14 J. REVENDICATIONS 10- Sable de moulage liquide et sable à noyaux se composant de sable siliceux, de silicate de sodium et d'eau, caractérisé en ce qu'il contient, en tant qu'agent de durcissement liquide organique, des esters de l'acide acétique et de polyalcools en quantité de 0,1 - 2 parties en poids et, en tant qutécumants, une composition d'agents tensio-actifs comme : butyl naphtalène-sulfonate sodique à 0,2 - 1,0 partie en poids avec addition de détergents forts écumants en quantité de 0,1 - 1,0 partie en poids. 2.- Sable de moulage liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en tant que détergent supplémentaire, on emploie des sulfates d'alcoyle et des sulfonates d' alcoyl-acryle. 3.- Sable de moulage liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en tant que détergent supplémentaire, on utilise des sulfates d'étoxylalcoyle. 4.- Sable de moulage liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on emploie des sulfates d'alcools insaturés en tant que détergent supplémentaire. 5.- Sable de moulage liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on emploie des sulfates d'étoxyl-alcools insaturés en tant que détergent supplémentaire. 60- Sable de moulage liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on emploie des sulfates-d'alcoyl-acides carboniques éthoxylés en qualité de détergent supplémentaire. 70- Sable de moulage liquide -selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on emploie des agents tensio-actifs non ioniques en qualité de détergent supplémentaire0 80- Sable de moulage liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient, en tant que détergents supplémentaires, un mélange de sulfonates , de sulfates d'alcoyle et d'éthoxylalcoyle, de sulfates d'alcools insaturés et d'éthc=rlalcools insaturés et d'agents tensio-actifs non ioniques.