Способ отверждения литейных керамических форм

Способ отверждения литейных керамических форм

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1}547279 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено14.11.75 (2i) 2189161/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опублкковано25,02.77,Бюллетень ¹ 7 (45) .1ата опубликования описания 22.04.77 (5Ц М Кл

В 22 С 9/04

В 22 С 9/12

Гасударственный камитет

Саввтв Минкстрав Cl;CP па делам изааретений и а крытий (53) УДК 621.746.73:

:621.7 4.045(088.8) (72) Авторы изобретения

В. Н, Иванов и А. Д. Чулкова (71) 3

Заявитель

Московский трижды ордена Ленина, эрдена Октябрьскэй Революции и ордена Трудового Красного Знамени автомобильный завод им. И. A. Лихачева (54) СПОСОБ ОТВЕРЖДЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ

Изобретение относится к литейному производству, конкретнее к получению керамических литейных форм по выплавляемым моделям, Огветственным э апом получения форм этим способом литья является отверждение слоев покрытия, нанесенных на модель. Это длительный процесс. Как правило. каждый слой покрытия отверждается ia воздухе в течение 2-7 час. Ускорение процесса отвер-!О ждения идет в двух направлениях . интенci фикация удаления разбавителя из формы и применение химических катализаторов отверждения (гелеобразователей), Для ускоренного удаления разбавителя из слоев формы рекомендуется выдержка форм в вакууме (1), Этот способ, во-первых, требует сложного аппаратурного оформления, а, во-вторых„не дает существен- 20 ного выигрыша во времени из-за ухудшения условий подвода тепла к форме и, наконец, создает опасность разрушения формы из-за интенсивного парообразования разбавителч при пониженном. давлении. 25

Предложен способ, заключающирся в погружении формы после нанесения покрытия в емкость с "кипящим слоем" осушителя (силикагеля, сульфата кальция, кварцевого песка) с последующим уплотнением его на форме. Этот способ имеет ограниченное при менение для i85Gl ьших объемов производства„ так как требуется постоянная замена осушителя и его регенерация (21, Гелеобразователи для ускорения отверждения вводят нет .осредственно в суспензию, что заметно снижает ее живучесть Pj .

Во всех переч-тсленных способах требуется предусматривать специальные меры предосторожности (обдувка, нейтрализация и т.д.) > чтобы ис. ..тк тить попадание геле-образователей в суспензию при нанесении последующих слоев. Применение газообразного катализатора требует, помимо того, создания специальных герметичных камер и повышает взрыво- и пожароопасность процесса, Кроме этого, применетпте гелеобразователей — химических катализаторов отверждения — ведет к образованию неравновесных, напряженных структур геля-связую547279 щего, что отрицательно сказывается на прочности форм.

Наиболее близким к описываемому изоб» ретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ отверждения о форм на воздухе при 22-24 С (4).

Верхний предел температуры воздуха по этому способу ограничен термостойкостью модельной композиции. Модели изготавливают обычно из легкоплавких воскообразных композиций, которые в зависимости от конкретного состава при 20-32 С склонны к тепловым деформациям, а при более высоких температурах размягчаются. В результате деформации моделей форма разрушается, 15 отливки теряют размерную точность. Поэтому о формы отверждают при температуре на 1-5 С, ниже температуры начала тепловых деформаций моделей.

С целью интенсификации процесса отверж-20 дения керамические формы первоначально сушат при температуре воздуха, превышающей температуру начала тепловых деформао ций моделей на 7-10 С, в течение 5-30 мин, На графике приведена возможность новы- 25 щения температуры воздуха выше температуры начала деформаций моделей.

Нанесенный на модель слой покрытия вначале содержит значительное количество разбавителя, который начинает интенсивно испа-gp ряться с поверхности. Испарение сопровождается охлаждением поверхности покрытия и находящейся под ней модели. Как показали исследования (см,график), в течение первых 5-30 мин (в зависимости от порядка з5 и толщины слоя, количества разбавителя в нем) температура покрытия и модели на

7-10 С ниже температуры окружающего воздуха. При понижении влажности покрытия до некоторой величины (на графике точ - 4p ка А) температура формы вновь повышается и выравнивается с температурой воздуха после окончания процесса испарения.

Замеры температуры производят следую шим образом, На ртутный резервуар тер- 45 мометра наносят слой модельной композиции.

Затем, в соответствии с принятой технологией его покрывают суспензией и присыпают песком. Показания термометра в процессе отверждения слоя покрытия фиксировали.

Если температура воздуха в камере сушки составляет 27 С, форма и модель на первом этапе отверждения охладятся до о

17-20 С. Для модельного состава с температурой начала тепловых деформаций, 55 о равной 28 С, температура помещения на первом этапе процесса может составлять о

35-37 С. В этом случае температура модели и формы будет 25-27оС, т.е. ниже температуры начала деформаций, Второй этап 60 отверждения следует производить при тем.— о пературе воздуха 25-27 С.

Помимо интенсификации процесса предлагаемый способ понижает напряжение в форме, так как температура модели в течение всего процесса остается постоянной.

Примеры осуществления способа по изьестной технологии.

Пример 1. Суспензию, состоящую из гидролизованного этилсиликата, воды и пылевидного кварца послойно наносят на модели из воскообразной композиции Р-З, присыпают леском и отверждают на воздухе. Время отверждения каждого слоя сосо тавляет 3 час при 27 С. (Общее время отверждения — 9 час).

Прочность при статическом изгибе трелслойных образцов — 46,7 кг/см .

II р и м е р 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1, но время отверждения каждого слоя сокращено до 1,5 час. Общее время отверждения 4,5 час. Форма полностью не отвердилась, прочность образцов составляет 37,5 кгс/см .

П р и м. е р 3. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Каждый слой отверждают в два этапа. Первый слой: 1 этап— о

5 мин при 36 С, Ц этап - 65 мин при

27 С. Последуюошие два слоя; 1 этап—

30 мин при 36 С Ц этап — 70 мин при о

27 С. Общее время отверждения — 4,5 час.

Прочность образцов при статическом изгибе — 47,5 кгс/см . Несмотря на повышение темлературы помещения на 1-ом этапе выше температуры начала тепловых деформаций и начала размягчения модельного состава, трещины на формах отсутствуют, размерная точность отливок аналогична контрольным.

Предлагаемый способ позволит без ущерба для качества форм и отливок интенсифицировать операцию отверждения форм литья по выплав« ляемым. моделям, высвободить производственные плошади, расширить возможность использования дешевых связующих, содержащих в своем составе значительное количество воды.

Формула изобретения

Способ отверждения литейных керамических форм, преимущественно по выплавляемым моделям, включающий выдержку их на воздухе при температуре на 1-5оС ниже температуры тепловых деформаций модели, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью интенсификации процесса отверждения керамические формы первоначально сушат при температуре воздуха, превышающей температуру начала тепловых деформаций моделей на 7-10оС в течение 5-30 мин.

Источники информации, принятые во вни547 27 9

2б

М ;, мин.

Составитель В. Муравьева

Техред М. Левицкая Корректор А. Гриценко

Редактор Л. Лашкова

Заказ 914/85 Тираж 995 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент, r. Ужгород, уп. Проектная, 4 мание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 212485, М.Кл В 22 С 9/04, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР № 3711475, М,иР. В 22 С 9/12, 1971, 3. Авторское свидетельство СССР №441088,М.кл.. В 22 С 1/00, 1972.

4. Шкленник Я, И., Озеров В. А. Инженерная монография Литье по выплавляемым моделям", М., 197 1, с.235-240 (прототип) .