Способ изготовления форм по выплавляемым моделям

Способ изготовления форм по выплавляемым моделям

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам изготовления форм по выплавляемым моделям . Цель изобретения - ускорение процесса изготовления форм и сокращение расхода связующего. Слои суспензии наносят непосредственно друг за другом с обсыпкой каждого из них огнеупорным материалом. Для нечетных слоев суспензии используют связующее - водный раствор жидкого стекла или алюмохромфосфатного связующего плотностью 1200...1300 кг/м3 рН - 7, а для четных слоев - суспензию с водным раствором спирта или ацетона в соотношении 1:(1,,.3) и рН 7. Форму сушат после нанесения всех слоев суспензии. Четырехслойная форма сушится 8 ч при 25...30°С, шестислойная - 12 ч при той же температуре. Прочность оболочки составляет 4,4...6,4 МПа при 0,7...0, остаточной влажности. fW

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИС1ИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ls)>s 3 22 С 9/О<; 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4622187/02 (22) 31.10,88 (46) 07.10.91. Бюл. М 37 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт промышленных гидроприводов и гидроавтоматики (72) Л.А.Бочаров, Мечислав Муляк (PL), Ю.И.Тигай, М.Я.Элькин, В.А,Коляда, А.M.Ïó÷êàíåâ, B.М.Терехов, В.П.Еремин, А.Ф.Москаленко и В,М.Чернухрв (SU) (53) 621.744.045 (088.8) (56) Патент Японии М 52-23761, кл. В 22 С 9/04, 1978, Патент ВНР М 169699. кл, С 04 В 35/66, 1974. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМ ПО

ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению форм по выплавляемым моделям.

Цель изобретения — ускорение процесса изготовления форм и сокращение расхода связующего.

При нанесении на модельный блок слоев из кислой (этилсиликатной) и щелочной (жидкостекольной) суспензий происходит их взаимная нейтрализация при большом избытке влаги в образованном покрытии, и частицы дисперсной фазы в нем оказываются разобщенными дисперсионной средой.

При этом выделившийся по границам зерен гель не цементирует ее покрытие, расслаивается и имеет низкую прочность, что при(57) Изобретение относится к способам изготовления форм по выплавляемым моделям. Цель изобретения — ускорение процесса изготовления форм и сокращение расхода связующего. Слои суспензии наносят непосредственно друг за другом с обсыпкой каждого из них огнеупорным материалом. Для нечетных слоев суспензии используют связующее — водный раствор жидкого стекла или алюмохромфосфатного связующего плотностью 1200...1300 кг/м рН 7, а для четных слоев — суспензию с ьодным раствором спирта или ацетона в соотношении 1:(1...3) и рН 7. Форму сушат после нанесения всех слоев суспензии. Четырехслойная форма сушится 8 ч при

25„,30 С, шестислойная — 12 ч при той же температуре. Прочность оболочки составляет 4,4...6,4 МПа при 0,7...0,82 4 остаточной влажности. водит к большому браку форм. Низкое качество форм обусловлено также пропиткой высушенного слоя дисперсионной средой суспензии при нанесении последующего слоя, Сущность изобретения состоит в том, что на модельный блок наносят многослой-! ное покрытие из двух суспензий с различной концентрацией водородных ионов. Все слои многослойного покрытия наносят непосредственно друг эа другом с обсыпкой каждого иэ них зернистым огнеупорным материалом, при этом первый и все последующие нечетные слои наносят из щелочной или кислой вяжущей суспензии, а четные— иэ нейтральной суспенэии, Сушку много1682031 слойнога покрытия проводят после нанесения всех слоев.

Щелочную сус пензию с рН >7 изготавливают на основе водного раствора жидкого стекла, а кислую с рН < 7 — на основе водного раствора металлофосфатного связующего с плотностью 1200-1300 кгlмз, при этом нейтральную закрепляющую суспензию с рН 7 готовят на основе смеси воды и полярного органического растворителя, взятых в соотношении 3:1 — 1 1 соответственно.

Повышение качества фарм, полученных по предлагаемому способу, достигается за счет равномерной олщины и плотности покрытия по всей поверхности формы, а также высокой прочности его, что обусловлено образованием геля на границах зерен дисперсной фазы в процессе сушки, когда отсутствует реакция нейтрализации между соседними слоями, которая приводит к потере прочности форм, Кроме того, при изготовлении фарм по предлагаемому способу не происходит потери прочности, вызванной пропиткой высушенных слоев при нанесении последующих, Качество форм повышается еще и за счет того, что все слои покрытия формируются в один прием без промежуточной сушки каждого слоя в отдельности. Поэтому связи между частицами дисперсной фазы, образуемые в процессе сушки, в дальнейшем не нарушаются, и при прочих равных условиях формы, полученные по предлагаемому способу, имеют хорошие физика-механические свойства.

Сокращение длительности сушки фарм, полученных по предлагаемому способу, связано прежде всего с нанесением слоев покрытия непосредственно друг за другом без промежуточной сушки каждого слоя в отдельности и последующей сушкой сформированного покрытия. При таком способе формообразования суммарное содержание жидкой фазы в покрытии всегда меньше, чем при послойном нанесении и сушке. так как при нанесении очередного слоя на высушенный слой, который вновь пропитывается дисперсионной средой и для ее удаления требуется дополнительное время, Другим фактором, ускоряющим сушку форм по предлагаемому способу, является наличие органического растворителя в за-крепляющей суспензии,. При послойном нанесении слоев покрытия на модельный блок и их чередовании (вяжущий — закрепляющий, вяжущий — закрепляющий и т.д„) органический растваритель присутствуе как на поверхности сформированнагс покрытия, так и внутри него. Удаляясь из па5

4 30

55 крытия в перву о очередь он Оставляет после себя поры, через которые патам свободна уходит влага и таким образом сушка покрытия ускоряется.

Способ осуществляется следующим образом, На модельный блок наносят первый слой окунанием в щелочную или кислую суспензию и после спекания ее излишка обсыпают слой зернистым огнеупорным материалом. Второй слой наносят окунанием в нейтральную закрепляющую суспензию и пОсл8 ст8кания 88 излишка также обсыпают зернистым огнеупорным материалом. Затем в таком же порядке наносят необходимое количество нечетных и четных слоев и проводят сушку в потоке нагретого воздуха

2530оС

В состав щелочной (кислой) суспензии входят водный раствор щелочного (кислого) связующего с плотностью l200- 1300 кг/мз, пылевидный кварц и ПАВ, В состав нейтральной закрепляющей суспензии входят вода и полярный органический растворитель, взятые в соотношении

3:1 и 1:1, и пылевидный кварц.

Длительность сушки, например, четырехслойного покрытия составляет при 2530 С 8 — 12 ч.

Пример 1. Для изготовления формы готовят суспензию следующего состава, мас.,ь: водный раствор жидкого стекла (платность 1250 кг/м") 31,0; пылевидный кварц 68,9; ПАВ (сульфанал) 0,1.

Условная вязкость суспензии 40 — 45 с, рН суспензии 9,5-11,0.

Затем готовят закрепляющую суспенэию следующ8ГО сосТВВВ, мэс,,4: спирт этиловый 10,0; вада 20,0; пылевидный кварц

70,0, Вязкость суспензии 40 — 45 с; рН суспензии 7,0.

На блок моделей наносят слой из жидкостекольнай суспензии, обсыпают зернистым материалам и, минуя сушку, наносят слой из суспензии, приготовленной на основе водно-спиртового раствора и пылевиднога кварца, и также обсыпают зернистым материалам. Дперации нанесения слоев покрытия на модельный блок из суспензии (вяжущая — закрепляющая, вяжущая закрепляющая) повторяют до получения необходимой толщины покрытия на модельнОм блОК8, Сформиравэнна8 четырехслойное покрытие на модельном блоке сушат 8 ч при 25-30 С, а затем из форм выплавляют модельный состав, обжигают формы и заливают их металлом, Прочность оболочки gl« = 6.,2 МПэ, остатОчнэя влэжнасгь 0,7, 1682031

Формула изобретения

Способ изготовления форм по выплавляемым моделям, включающий нанесение суспензии на модельный блок с последующей обсыпкой огнеупорным материалом и суп кой, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса изготовления форм и сокращения расхода связующего, все слои суспензии наносят непосредственно друг за другом с обсып кой каждого из них огнеупорным материалом, при этом для четHhix слоев используют суспензию с водным раствором спирта или ацетона в соотношении 1:1 — 3 с рН 7, для нечетных слоев— суспензию с водным раствором жидкого стекла или алюмохромфосфатного связующего плотностью 1200 — 1300 кгlм с рН 7, а сушку формы осуществляют после нанесения всех слоев покрытия, Составитель В.Иванов

Техред М. Моргентал

Корректор Т.Палий

Редактор A.Øàíäîð

Заказ 3365 Тираж flop,писное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патен ", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Пример 2. Для изготовления формы готовят суспензию следующего состава, мас.$: водный раствор алюмохромфосфатной связки (АХФС) (плотность 1250 кг/мз)

31,0; пылевидный кварц 68,9; ПАВ (сульфо- 5 нол) 0,1, Условная вязкость суспенэии 40—

45 с, рН суспензии 1,5-2,0, Затем готовят закрепляющую суспензию следующего состава, мас,$: спирт этиловый 10,0, вода 20,0; пылевидный кварц 10

70,0. Вязкость суспензии 40-45 с; рН суспензии 7,0, Получение формы по примеру 1 с сушкой при 27 — 30 С.

Прочность оболочки o«< = 4,4 МПа, ос- 15 таточная влажность 0,827, Пример 3. Для изготовления формы готовят суспензию следующего состава, мас.,4. водный раствор жидкого стекла (плотность 1280 кг/мэ) 30,0; пылевидный 20 кварц 69,9; ПАВ {сульфонол) 0,1. Условная, вязкость суспензии 40-45 с; рН суспензии

10 — 11.

Затем готовят закрепляющую суспензию следующего состава, мас.,4: ацетон 25 технический 10,5; вода 19,5; пылевидный кварц 40,0, Условная вязкость суспенэии

40 — 45 с; рН суспенэии 7.

Получение формы по примеру 1 с сушкой 12 ч при 27 — 30 С, 30

Прочность оболочки аии, = 6,4 МПа, остаточная влажность 0,74;4.

Пример 4. Для изготовления формы готовят суспенэию следующего состава, мас.%: водный раствор алюмофосфатной 35 связки. (АХФС) (плотность 1280 кг/м ) 30,0; пылевидный кварц 69,9; ПАВ (сульфонол)

0,1. Условная вязкость суспенэии 40-45 с; рН суспензии 1,5 — 2,0.

Затем готовят закрепляющую суспен- 40 зию следующего состава, мас. . ацетон техни еский 10,0; вода 20,0; пылевидный кварц 10,0, Условная вязкость.суспечэии

40-45 с; ".H ;суспензии 7.

Пол, ени"; формы по примеру 1 с сушКоА 12 ч при 27-3» С, Пронос-ь; ..почки {xiii i- = 4,6 МПа, остаточная влажное;; 0,76 $.

Оптимальньы значения соотношения воды и полярного органического растворителя в закрепляю цей суспензии также выбраны экспериме, . ально и обусловлены тем, что при отношении их больше чем 3:1 (3 ч. воды и 1 ч. г ..лярного органического растворителя) сло: покрытия плохо закрепляются на модель эм блоке, При соотношении содержания воды и полярного органического растворителя меньше 1,1 суспензия недостаточно эластична и имеет малую седиментационную .устойчивость, что существенно сказывается на толщине покрытия.