Розробка екологічно чистих ливарних форм на основі полімерних композицій

Abstract

Кваліфікаційна робота присвячена дослідженню та оптимізації основних властивостей екологічно чистої полімерної композиції на основі олігофурфурилоксисилоксанів (ОФОС), яка може бути використана для виготовлення ливарних форм і стрижнів при виробництві виливків із чорних і кольорових металів. Встановлено, що зростання міцності полімерної композиції з часом підкоряється експоненціальному закону. Для всіх експоненціальних кривих були виведені математичні рівняння. Показники міцності на стиск полімерної композиції з ОФОС з усіма використаними кислотними каталізаторами були визначені: через 1 год – 1.3−1.54 МПа; через 3 год – 2.5−2.9 МПа; через 24 год – 4.9−6.1 МПа, що відповідає вимогам до ливарних форм перед заливкою металом. Застосування полімерних композицій з ОФОС забезпечує екологічну безпеку технологічного процесу, завдяки відсутності виділення токсичних речовин, як на «холодній» стадії процесу, так і під час розливання розплавленого металу, охолодження, вибивання та утилізації полімерної композиції. Це дає можливість економити енергоресурси, а отже, зменшувати загальну вартість всього технологічного процесу та виливків.

The qualification work is devoted to the research and optimization of the main properties of an environmentally friendly polymer composition based on oligofurfuryloxysiloxanes (OFOS), which can be used for the manufacture of casting molds and rods in the production of castings from ferrous and non-ferrous metals. It was established that the increase in strength of the polymer composition obeys the exponential law over time. Mathematical equations were derived for all exponential curves. The compressive strength indicators of the polymer composition with OFOS with all used acid catalysts were determined: after 1 h – 1.3−1.54 MPa; after 3 hours – 2.5−2.9 MPa; after 24 hours – 4.9−6.1 MPa, which meets the requirements for casting molds before filling with metal. The use of polymer compositions with OFOS ensures the environmental safety of the technological process due to the absence of the release of toxic substances, both at the «cold» stage of the process and during the pouring of molten metal, cooling, knocking, out and disposal of the polymer composition. This makes it possible to save energy resources and, therefore, to reduce the total cost of the entire technological process and castings.