Композиция для изготовления водорастворимых стержней и моделей

Композиция для изготовления водорастворимых стержней и моделей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

М

РЕСПУБЛИК

09) (И) (594 В 22 7 02 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ1Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВСЕСОН)ЗНЖ!

l3,,.,", .",.;„1. "

ЬИЬЛНйтИ(Ь

50-80

5-20;

Остальное (21) 3698693/22-02 (22) 03.02.84 (46) 30.11.85. Бюл. Ф 44(72) А.Т. Аксенов, В.Ф. Крейз, Б.Ш. Танкелевич„ С.И. Свиридов, Ф.Т. Миллер и Э.Ф. Мордвинов (53) 621.744.2:621.742.4 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 532453, кл. В 22 С 7/02, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Ф 171519, кл. В 22 С 7/02, 1963.

Патент США Р 3857435, кл. 164-36, опублик. 1974.

Патент Бельгии !II 653551, кл. В 22 С, опублик. 1965. (54) (57) КОМПОЭИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМЫХ СТЕРЖНЕЙ И

МОДЕЛЕЙ, включающая мочевину, поливиниловый спирт, о т л и ч а-ю щ ая с я тем, что, с целью снижения брака стержней и моделей по растрескиванию и деформации путем улучшения пластичности композиции и снижения ее усадки, она дополни-. тельно содержит полиэтиленгликоль при следующем соотношении ингреди . ентов, мас.X:

Полиэтиленгликоль

Поливиниловый спирт

Мочевина

1194566

Изобретение относится к литейному производству, к композициям для изготовления водорастворимых стержней и моделей, а именно моделей и стержней сложных конфигураций с тонкими сечениями.

Целью изобретения является сни" жение брака моделей по растрескиванию и деформации путем улучшения пластичности композиции и снижения ее усадки.

Введение в композицию полиэтиленгликоля позволяет значительно снизить температуру эапрессовки комо позиции до 40-50 С и увеличить ее пластичность благодаря гибкости его молекулярных цепей.

Мочевина, вводимая в композицию в виде мелкодисперсного порошка, при такой невысокой температуре эапрессовки не расплавляется, что значительно позволяет устранить хрупкость, снизить усадку и обеспечить достаточную жесткость системы. Поэтому не происходит также и выделения аммиака при изготовлении и запрессовке композиции. Кроме того, частицы порошка мочевины, являясь центрами кристаллизации, увеличив ют скорость кристаллизации композиция, что ведет к сокращению времени охлаждения стержней и моделей.

Поливиниловый спирт имеет хорошую совместимость с полиэтиленгликолем и увеличивает вязкость композиции в расплавленном состоянии, что повышает седиментационную устойчивость композиции и гомогенность.

Таким образом, композиция по изобретению обладает высокой пластичностью при необходимой жесткости, незначительной усадкой, невысокой температурой запрессовки и хорошей гомогенностью, что в целом ведет к значительному снижению брака по растрескиванию стержней и моделей.

Особенно эффективна композиция при изготовлении стержней и моделей сложной конфигурации с тонкими сечениями.

Кроме того, за счет устранения необходимости подогрева пресс-форм и возможности использования высокопроизводительных прессов, которые применяются для изготовления моделей из восковых составов, повышается производительность труда.

Присутствие в композиции полиэтиленгликоля более 80 мас.F. приводит -c увеличению пластичности композиции до значений, когда стержни и модели (особенно тонкостенные) при хранении деформируются. Содержание в композиции полиэтиленгликоля менее 50 мас.Ж приводит к .повышению вязкости композиции до значений, когда необходимы значительные давления запрессовки, а качество поверхности стержней и моделей ухудшается .

При содержании поливинилового спирта более 20 мас.Ж повышается вязкость композиции в расплавленном состоянии, что не обеспечивает равномерного распределения порошкообраэной мочевины в композиции.

При содержании поливинилового спирта менее 5 мас.7 снижается седиментационная устойчивость композиции, что приводит к уменьшению ее гомогенности, а следовательно, не обеспечивается стабильность технологических свойств моделей и стержней.

Пример 1. Для получения композиции расплавляют полиэтиленгликоль ПЭГ-115 марки Б (Туб-14-826-78) и нагревают до 80 С. Последовательо но вводят поливиниловый спирт и предварительно подсушенную и просеянную через сито 0,25 мочевину.

Компоненты перемешивают до полной гомогенизации. Полученную композицию помещают в пресс термостатио

У руют при 45 С и запрессовывают в пресс-форму под давлением 1,21,5 Н/м . Запрессованные стержни с толщиной стенок 20 мм охлаждают до

30 С и извлекают из пресс-формы.

Полученные стержни используют для оформления внутренних полостей восковых моделей по общепринятой технологии.

Модели из восковых составов со стержнями из предлагаемых композиций помещают в ванну с водой при

20 С и выдерживают их в воде до полного растворения стержней. Далее по моделям получают керамическую

J форму на основе этилсилоката, которую используют для получения отливок из углеродистых и малолегнрованных сталей по общепринятой технологии.

П р н м е р 2. Водорастворимую композицию с полиэтиленгликолем

566

25 з 1194

Полиэтиленоксид- 1500 (ВФС 42-811-79) приготовленную согласно технологии примера 1, используют для изготовления водорастворимых моделей с толщиной стенок 1,5 мм. Запрессовку моделей производят на прессах при

50 С под давлением 1,2-1,5 Н/M .

Запрессованные модели охлаждают до 30 С и извлекают из пресс-форм.

Полученные модели собирают в бло- 10 ки и наносят на них керамическое покрытие на основе этилсиликата по общепринятой технологии. Блоки с готовым керамическим покрытием помещают в ванну с водой при 20 С

15 и выдерживают их до полного раствоэ рения моделей. После подсушки керамические формы используют для получения отливок из углеродистых и малолегированных сталей по общепринятой технологии.

При изготовлении стержней и моделей производят визуальную оценку качества их поверхности и учитывают брак по растрескиванию.

В табл.1 приведены составы известной и предлагаемой композиций, в табл.2 — свойства- указанных композиций.

В табл .3 приведены составы ком30 позиций с введением других полимерных соединений и йолиэтиленгликоля,.а в табл.4 — свойства этих составов.

Для получения композиции расцлавляют полиэтиленгликоль ПЭГ-115 марки Б (ТУ6-14-826-78) и нагревают до 80 С. Последовательно вводят поливиниловый спирт и предварительно подстуженную и просеянную через .сито 0,25 мочевину. Компоненты пере- 4О мешивают до полной гомогенизации.

Полученную композицию помещают в пресс, термостатируют при 45 С и запрессовывают в пресс-форму под . давлением 1,2-1,5 Н/м . Запрессованные стержни с толщиной стенок

20 мм охлаждают до 30 С и извлекают из пресс-формы. Полученные стержни используют для оформления внутренних полостей восковых моделей по общепринятой технологии.

Для получения композиции с упрочнителем расплавляют полиэтиленгликоль ПЭГ-115 марки Б (ТУ6-14-826-.

78) и нагревают до 80ОС. Последовательно вводят сополимер винилпиролидона и винилацетата и бикарбонат натрия. Компоненты перемешивают до полной гомогенизации. Полученную композицию помещают в пресс, термостатируют при 45 С и запрессовывают в пресс-форму под давлением 1,3-1,6 Нlм . Запрессованные стержни с толщиной стенок 2,0 мм охлажцают до 30 С и извлекают иэ пресс-формы. Полученные стержни используют для оформления внутренних полостей восковых моделей по общепринятой технологии.

Для получения композиции с гидрофобными добавками расплавляют мелкодробную мочевину при 132,7 С, после чего в нее последовательно вводят поливиниловый спирт и гидрофобную добавку. В качестве гидрофобной добавки используют льняное масло. Компоненты перемешивают до полной гомогеннэации. Полученную композицию помещают в термостат и термостатируют при 127-130 С и методом вытеснения воздухом под давлением 0,2-0,4 Н/м заполняют пресс-форму. Запрессованные стержни охлаждают до 30-40 С и извлекают из пресс-формы. Полученные стержни используют для оформления внутренних полостей восковых моделей по об" щепринятой технологии .

Композиция по изобретению позволяет получать сложные по конфигурации стержни с минимальными потерями по растрескиванию и деформации.

В композициях на основе мочевины введение гидрофобных добавок не устраняет их основной недостаток — хрупкость, что приводит к значительным потерям по растрескиванию, а в случаях тонкостенных протяженных стержней их практически невозможно изготовить.

Реализация композиции по изобретению позволяет повысить качество стержней и моделей, особенно сложных конфигураций с тонкими сечениями, за счет снижения брака по их растрескиванню в 6-8 раэ, а также производительность труда за счет сокращения цикла изготовления в 4-5 раз и улучшить условия труда.

1194566

Т а б л и ц а 1

Состав ингредиентов, мас.Х

Композиции, В

Мочевина Поливи« ниловый спирт

Полиэтиленгликоль

Магниевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты

Биурет

° Ю °

2,0

3,0

1 (аналог) 95,0

5,0

5,0

47,0

5,0

48,0

50 0

5,0

45,0

20,0

60,0

20,0

5,0

80,0

15,0

3,0

82,0

5,0

60,0

3,0

37,0

60,0

25,0

15,0

Таблица 2

Качество

Композиция, Ф,по табл.1 садка, X

ВязкОстьр сПз

Цикл изготовления,мин

0,8

0,26

0,5

0,32

3600

3,0

0,20

1,5

2800

3;2

0,20

1,5.1540

5 ° 0

0,22

2,5

0,25

1860

10,0

3,5

2 (прототип) 95,0

Ппастичиость (прогиб образца под нагрузкой}

Свойства композиций

Брак по растрескиванию и деформации, Х

Яедопрессовка моделей и стержней

1194566

Продолжение табл.2

Свойства композиций

Качество

Композиция, У,по табл. 1

Усадка,Z

ПластичВязкость, сПз

450

13,0

0,27

4,0

Деформация стержней и моделей при хранеНИК

Наблюдается седиментация мочевины

4500

4,0

0,21

200

7 0

0,26

Компози ция не гомогенна

Т а блица 3

Состав ингредиентов, мас.Z

Коипози ция, У

Иочевина

Поливиниловый Полиэти- Бикарбо- Упрочняюспирт ленгли- нат нат- щая доколь рня бавка

45,0

5,0

50,0

20,0

20,0

60,0

5,0

15,0

80,0

50,0

80,0

5,0 ность (прогиб образца под нагрузкой) °

Цикл изготовления мин

Брак по растрескиванию и деформации, Z

Ъдрофобная добавка

1194566

Таблица 4 садка, Ж Цикл изготов ления, мин

Вязкость, сПз

5,0

0,20.1,5

3,2

2800

0,22

3,0

2,5

5 0

1540

3 5

0,25

10,0

1860

8,5

1,9

0,22

2850

6,0

4,5

0,30

1600

3 5

40,0

12,0

0,32

0,5

Составитель И. Куницкая

Техред ЛЛартяшова Корректор Г. Решетник

Редактор М. Келемеш

Пластичность (прогиб образца под нагрузкой),мм

Заказ 7353/14 Тираж 746 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Брак по растрескиванию и деформации, 7