Способ изготовления многослойных комбинированных форм по выплавляемым моделям

Способ изготовления многослойных комбинированных форм по выплавляемым моделям

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ КОМБИНИРОВАННЫХ ФОРМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ, включающий последовательное нанесение на модель слоев суспензии на зтилсиликатном связующем и слоев, полученных на жидкостекольном связующем, обсыпку огнеупорным материалом каждого .слоя, сушку одновременно парных слоев, полученных на упомяну$гых связующих, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и газопроницаемости фирм, а также сокращени;я времени сушки, после обсыпки каждого слоя, полученного из суспензии i на этилсиликатном связующем, осу ществляют. сутпку, а затем наносят (Л слой из водного раствора жидкого стекла плотностью 1,1-1,35 г/см. с

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

00й Ч, РЕСПУБЛИН

ПЕ 1В (.д) В 22 С 9./04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3487289/22-02 .(22) 30.08.82 (46) 15, 12.84. Бюл. || - 46 (72) Л.А. Бочаров, Л.А. Вавинская, А.А. Семененко., Н.П. Зоркина, В.П. Туровский и А.Ф. Москаленко (71) Харьковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства (53) 621 744 Зй621 74 045(088 8) (56) 1. Литье по выплавляемым моделям., Инженерная монография под ред. Я.И. Шкленника; М., "Машиностроение", 1971, с. 251. . 2. Скаженик В.А. Интенсификация формообразования многослойных оболо лочек по выплавляемым моделям.

Дис. на соиск. учен. степени к-та техн. наук, Харьков, 1966. (54} (57) СПОСОБ ИЗГООТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЪ|Х КОМБИНИРОВАННЪ|Х ФОРМ ПО

ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ, включающий последовательное нанесение на модель слоев суспензии на зтилсиликатном связующеи и слоев, полученных на жидкостекольном связующем, обсыпку огнеупорным материалом, каждого, слоя, сушку одновременно парных слоев, полученных на упомянугых связующих, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и газопроницаемости форм, а также сокращения времени сушки, после обсыпки каждого слоя, полученного из суспензии на этилсиликатном связующем, осуществляют. сушку, а затем наносят слой из водного раствора жидкого стекла плотностью 1, 1-1.35 г/см .

1129014

Известные способы получения комбинированных форм имеют общий существенный недостаток. Суспенаии, приготовленные на жидком стекле, в результате взаимодействия щелочи жидкого стекла с пылевидным кварцем при длительном выстаивании приобретают тиксотропные свойства.

При этом нарушается не только равномерность толщины наносимых слоев покрытия, а следовательно, и сни50

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к изготовлению форм по выплавляемым моделям.

Известны способы изготовления

5 многослойных комбинированных форм на основе этилсиликатного связующего и жидкого стекла.

Один из этих способов заключается в том, что на блок моделей наносят 10

2-3 слоя из этилсиликатной суспензии, а затем 2-3 слоя иэ суспензии на жидком стекле (1) .

Недостатком известного способа является разрушение комбинированных оболочковых форм при выплавлении модельного состава. В результате отливки имеют дефекты по вмятинам, ужиминам и засору. Кроме того, слои из жидкостекольной суспензии требуют

4,S-S S ч сушки каждый, а формы, .полученные по этому способу, обладают низкой газспроницаемостью (0,15-0,2 ед.). Низкая газопроницаемость комбинированных форм обусловлена плавлением жидкого стекла и заполнением пор между зернами расплавом.

Наиболее близким к изобретению является способ получения комбинированных форм, который включает последовательное нанесение на модель слоев суспензии на этилсиликатном связующем и слоев, полученных на жидкостекольном связующем, обсыпку огнеупорным материалом каждого слоя, 35 сушку одновременно парных слоев, полученных на упомянутых связующих f2) .

При такам чередовании этилсили40 катных слоев с жидкостекольными формы получаются менее напряженными. Однако спаренные слои за время

5,5 ч не высыхают, в результате чего при выплавлении и обжиге формы раз45 рушаются. Газопроницаемость таких форм также низкая.

I жаются физико-механические свойства форм, но и ухудшается их сушка.

Суспензии требуют частой корректировки по вязкости.

Целью изобретения является повышение прочности и газопроницаемости форм, а также сокращение времени сушки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления многослойных комбинированных форм по выплавляемым моделям, включающему последовательное нанесение на модель слоев суспензии на этилсиликатном связующем и слоев, полученных на жидкостекольном связующем, обсыпку огнеупорным материалом каждого слоя, сушку одновременно парных слоев, полученных на упо мянутых связующих, после обсыпки каждого слоя, полученного из суспензии на этилсиликатном связующем, осуществляют сушку, а затем наносят слой из водного раствора жидкого стекла плотностью 1,1-1.35 г/см .

При таком способе получения ксмбинированньж форм газопроницаемость их повьппается за счет отсутствия слоя из жидкостекольной суспензии между слоями обсыпочного материала, а разсбщение жидкостекольных слоев и наличие контакта между двумя обсыпочными слоями делает форму более податливой, уменьшает давление на этилсиликатные слои, что и приводит к уменьшению брака отливок, по засору, ужиминам, газовым раковинам.

По причине контактирования между собой обсыпочных слоев поры увеличены и удаление из них воды идет более интенсивно, чем из слоя нанесенной суспензии.

Отсутствие пылевидного кварца в жидкостекольном покрытии приводит к стабилизации физико-механических свойств форм и снижению трудоемкости их изготовления, а также снижению расхода пылевидного кварца.

Оптимальной плотностью жидкого стекла является 1100-1350 кг/м .

Предложенный предел плотности обусловлен обеспечением необходимой технологической прочности форм (5,0-9;0 NIIa) и сокращением времени сушки до 2,0-2,5 ч.

Последовательность операций при формообразовании следующая: из приготовленной суспензии на основе

3 1129 этилсиликата на блок моделей наносят первый слой покрытия и обсыпают его либо шамотом марки ШЗ0315, либо кварцевым песком 1К016; обсыпанный слой сушат при 24-26 С в течение 2,0-2.5 ч при относительной влажности 60-80 . Затем блок моделей с высушенным этилсиликатным слоем погружают на 2-3 с в водный раствор жидкого стекла с плотностью 10

1,1-1,35 г/см (с частичной нейтрализацией серной или соляной кислотой, до рН 10-10,5), извлекают его из раствора и выдерживают над ванной до прекращения обильного стека- 15 ния.излишка раствора, после чего обсыпают либо шамотом марки Ш3-063, либо кварцевым песком марки 1К0315.

Сушку этого слоя проводят при 2628 С и относительной влажности 60в.

80 в течение 2,0-2,5 ч (при этих параметрах сушат все последующие слои покрытия). На высушенный жидко стекольный слой вновь наносят слой из этилсиликатной суспензии и обсыпают кварцевым песком 1К063 лйбо ,шамотом марки ШЗ-1,6 и сушат нри тех же параметрах, и так далее (все последующие слои обсыпают песком марки 1К063, либо шамотом марки Ш3-1,6). Количество слоев на. .блоке моделей может быть различным в зависимости от требований технологии. Толщина оболочки при такомспособе формообразования при четы» рех слоях составляет 4,5-5.5 мм, при пяти слоях 5,5-6,5 мм.

Нри изготовлении форм используют суснензии на этилсиликатном связующем следующего сбстава, об. от жидких составляюших:

Этилсиликат "32" 50,0

Ацетон или спирт этиловый 42,0-48,0

Вода

Н 80 0,31

НСф0 3 )сверх 1 00,0

Пылевидный кварц замешивается до условной вязкости 45-50 с для 1-го слоя покрытия и 35-40 с для последующих.

Пример 1. Натриевое содовое жидкое стекло плотностью 14601500 кг/м, M 2,6-3,1 (ГОСТ 1307867) разводится подкисленной водой N (из расчета 5-8 мл соляной или 1,52,5 мл серной кислоты на 100 мл жидкого стекла) до плотности

014 4

1100 кг/м, что соответствует рН 10 . При послойном чередовании этилсиликатных и жидкостекольных слоев покрытия на высушенные этипсиликатные слои наносят раствор жидкого стекла указанной плотности с последующим закреплением обсыпочным материалом и их сушкой.

Пример 2. Натриевое содовое жидкое, стекло плотностью 14601500 кг/M, M = 2,6-3, 1 (ГОСТ 1307867) разводится подкисленной водой (из расчета 5-8 мл соляной или 1,52,5 мл серной кислоты на 100 мл жидкого стекла) до плотности

1250 кг/м, что соответствует рН 10.

Дальнейшее нанесение жидкостекольных слоев аналогично описанному в примере

Пример 3. Натриевое содовое жидкое стекло плотностью 14601500 кг/м, M = 2,6-3,1 (ГОСТ 1307867) разводится подкисленной водой (из расчета 5-8 мл соляной или 1,52,5 мл серной кислоты на 100 мл жидкого стекла) до плотности 1350 кг/м, что соответствует рН 10. Нанесение жидкостекольных слоев покрытий аналогично описанному в примере 1.

Пример 4.. Натриевое содовое жидкое стекло плотностью 14501

1500 кг/мэ разводится водой до плотности 1100 кг/м, что соответству"ет рН 10. Нанесение жидкостекольных слоев покрытий аналогично описанному в. примере 1, Пример 5. Натриевое содовое жидкое стекло плотностью 14601500 кг/м, М = 2,6-3,1 (ГОСТ 1307867) разводится водой до плотности

1250 xr/M, что соответствует рН 1010,5. Нанесение жидкостекольных слоев покрытий аналогична описанному в примере 1.

Пример. б. Натриевое содовое жидкое стекло плотностью 14601500 кг7м, M = 2,6-3,1,(ГОСТ 1307867) разводится водой до плотности

1350 кг/м, что соответствует рН 10,5. Нанесение жидкостекольных слоев покрытий аналогично описанному в примере 1.

В табл. 1 представлены свойства оболочковых форм.

Податливость форм по предлагаемому способу и по прототипу определяют косвенным путем (по образованию трещин при заливке форм метал-.

1129014 лом). По способу согласно изобретению в момент заливки форм металлом трещины на их поверхности отсутствуют. По прототипу формы растрескиваются . По этой причине имеет место большой брак по засору.

В табл. 2 показаны свойства обо лочки при использовании нейтрализованного и без нейтрализации жидкого стекла..

Иэ представленных данных видно, что свойства оболочек одинаковы независимо от обработки жидкого стекла.

Реализация изобретения обеспе5 чивает получение экономического эф-., фекта 135 тыс. руб. за счет снижения брака отливок IIo газовым раковинам на 2-3Х снижения расхода пылевидного кварца, снижения трудоемкости изготовления форм.

1129014

C)

СЧ ь л м, л ь ф м м л л ь ь

Щ О

Щ л л ь ь

О1 3 л ь ф х о

Х ц

Х и а

Щ л !

I

-I

1

1

I ь щ л. л м м

Щ л м ."ь л л

cv м

01 л л л м

О Щ л л

СЧ СЧ

Щ л л ь щ л л

Щ О

СЧ Ch л л со ф

jo5 !

" .о

0 10 ь

Щ ь ь щ л л

1 I щ ь л л м ь л

Щ

Щ щ ь л л

Щ Ю

I I ь л л

0 а

I М а

I Ф

1

l

I

1 о о

Б д

ЗХ л

О О

Ц иь

М о а

1 td f»

I .1:(td о z

l л

1 л

Щ ф Ч ом

Х иО

° Q

Щ

I ь

Щ б

I ь

С)

Щ. м (, ь ь д ф и аo

ОО! ф ь

Щ м.C)

Щ/Ъ

СЧ

C) ь

1, ф ч

И

Х

Е о о а

I ф °

tf

Х Э о а д

М о и

m О

cd X !le и Г о

Ы X Х и Э Х

Ф Р Ж

1 Х М х а о

О 1I 4 и о

И t td И

Х ф а e r

И ф I Х дЦ 1 Ot0 х о

0 " Π— —— о е

Х ю 1 Э Х

Х

3m оВ е!й и ° о — — 4 о I u

Ю I E» I о 1 в 1

l

1

I Е о

1 3 ! и I

М д Х

ХVХХХИ фойоэ хюо

Е! ХХХ

Л Щ М Л О л л л л

trl м м (Ч сЧ СЧ СЧ сч CV СЧ СЧ СЧ

1 I 1

)Х >Х Ф 1

ОЩ ОМ ОМ Х 1 е О Ц О а ч--мi- - ttt

Х о л

Ь I

1 1 1 счямЯ ЙР2 х

Щ Щ

1 Ф ь ь ь щ, щ ь

СЧ М 4<Ч М Щ . О

1129014

Таблица 2

В

Плотность жидкого стекла, кг/м

Прочность после сушки, МПа

Сушка слоев,ч

Газопроницаемость, ед. — — — — — — - з-+4 »

Предлагаемое.Ф „ "..

1,050 т-, Ъ

1,100 С нейтрализацией щелочи

1,250

2,0-2,5

1,5- 2,0

0,4

t,5-2,0

2,0-2,5

1, 100 Без нейтрализации щелочи

1,250

t,2-1,5

1,350

1,400.

0,4

4,5-5,5

0,2-0,4

Прототип

Составитель Г. Зарецкая

Техред Л.Микеш Корректор Л. Пилипенко

Редактор А. Гулько

Заказ 9284/9

Тираж 774 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., p. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1,350

1,400

1, 050

3 5-4,0

4,5-5,0

6,0-9,0 1

2,0-2,5

3 5-4,0

4,5-5,0

6,0-9,0

2,0-2,5

2,0-2,5

1,2-1,3

t,25-1,30

1,2-1,3

1,2-1,5

1,2-1.3

1,25-1,30

1,2-1,3