Способ удаления модельного состава из оболочковых форм

Способ удаления модельного состава из оболочковых форм

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С A H И Е ()977099

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (6I) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.06.81 (21) 3315631/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

В 22 С 7/02

Гесудлрстиелмй камлтет

СССР

Опубликовано 30.11.82. Бюллетень №44

Дата опубликования описания 05.12.82 (53) УДК 621.747. .56.621. 74. . 045 (088. 8) пе делам лэабретений и еткрмтий

»

В. А. Озеров, В. Ф. Гаранин, Б. Б. Шприц, Г. 1!Д. В@й ков;

А. С. Муркина и В. H. Толпинс! ий

I! ",: !.

Московский авиационно-технологическйй- институт им. К. Э. Циолковского и Раменский приборостроительный завод (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ МОДЕЛЬНОГО СОСТАВА

ИЗ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ

Изобретение относится к литейному производству, преимущественно для получения литья в оболочковой форме по выплавляемым моделям, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения, авиастроения и приборостроения для изготовления отливок по выплавляемым моделям.

Известен способ удаления модельной ком позиции из керамических форм по выплавляемым моделям с использованием сверхвысокочастотного излучения, по которому в наружные слои формы вводят мелкодисперсные материалы с высоким коэффициентом диэлектрических потерь (1).

Недостатком данного способа является то, что материалы, повышающие диэлектрические свойства оболочковых форм и тем самым ускоряющие процесс выплавления, находятся в поверхностном слое формы и поэтому нагрев ее начинается с наружных слоев, в результате чего наблюдается градиент температуры по сечению оболочки, что в свою очередь вызывает развитие термических напряжений, которые приводят к образованию трещин в форме.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ удаления модельной компо.-иции из керамических форм llo выплавляемым моделям путем нагрева фор5 мы сверхвысокочастотным излучением. Повышение диэлектрических свойств формы обеспечивается за счет введения по всему объему мелкодисперсных материалов с высоким коэффициентом диэлектрическ (х потерь (2).

Недостатки данного способа — ухудшение качества поверхности отливок из-за взаимодействия расплавленного металла с добавками, введенными в форму, снижение прочностных свойств формы, сложность тех15 нологического процесса изготовления формы, включающая в себя дополнительную операцию предварительного приготовления обсыпочного материала, увеличение себестоимости отливок за счет повышенного расхода формовочных материалов и добавок, повышающих скорость нагрева формы, так как разделить материалы основы формы и мелкодисперсные добавки после очистки отливок от остатков оболочки йе представляется возможным.

977099

Содержание модельной композиции в форме после выплавления,4

Качество формы после выплавления

Время выплавления, с

Диэлектрик

1300

Мелкие трещины на сопрягающихся поверхностях формы

Цель, изобретения — интенсификация и повышение качества удаления модельного состава и улучшение качества оболочек.

Поставленная цель достигается тем, что формы перед нагревом погружают в жидкий диэлектрик с коэффициентом диэлектрических потерь больше 1 на 3 — 5 мин.

При этом в качестве жидкого диэлектрика используют воду или полиэтиленсилоксановую жидкость.

Погружение формы с моделью в жидкий диэлектрик на 3 — 5 мин обеспечивает пропитывание им капиллярно-пористого тела формы и повышает коэффициент диэлектрических потерь самой формы в 2 — 4 раза; что позволяет создать равномерный и быстрый ее нагрев посредством сверхвысокочастотного нагрева, оплавление модельного состава у стенок формы, создание компенсационного зазора между моделью и формой в течение 3 — 4 с.

Погружение в жидкий диэлектрик обеспечивает нагрев формы равномерно по всему объему с очень большой скоростью. В результате такой операции сокращается время выплавления модельной композиции снижаются растягивающие напряжения на внутренних слоях оболочковой формы за счет снижения в 5 — 7 раз силового давления модельного состава на форму, уменьшается расход электроэнергии и исходных формовочных материалов, повышается качество отливок.

Пример. Используют жидкие диэлектрики с низким коэффициентом диэлектрических потерь меньше 1 (синтетические жирные спирты ГОСТ 13937 — 78), больше 1 (вода

ГОСТ 3674 — 73), много больше 1 (жидкость полиэтиленсилоксановая марки ПЭС 2

ГОСТ 13004 — 77).

Экспериментальные данные сведены в таблицу.

Синтетические жирные спирты ГОСТ 13937-78 (коэффициент диэлектрических потерь меньше 1) Изготовление опытной партии форм для экспериментальной проверки проводят по следующей технологии.

Состав жидкой составляющей суспензии, вес о/о.

Этилсиликат 40 (ГОСТ 5.1174 — 71) 40 — 42

Ацетон (ГОСТ 2768 — 79 51 — 52

Вода (ГОСТ 3674 — 73) 8,4 — 3,2

Соляная кислота (ГОСТ 1382 — 69) 0,6 — 0,8

Наполнитель суспензии-искусственный непрокаленный пылевидный кварц ПК вЂ” 3 (ГОСТ 9077 — 59).

Суспензию готовят совмещенным способом с малым количеством воды, содержание

SiOg в связующем растворе 18о/о. Формирование оболочек форм на модельных блоках для опробования известного способа выплавления проводят в следующей последовательности

Первый облицовочный слой наносят по обычной технологии. Начиная с второго слоя в обсыпочный материал вводят 30о/0 графита согласно известному способу. Всего наносят 5 слоев. Сушку ведут вакуумно-амиачным способом в вакууме (до 20 мм рт.ст.) в течение 5 мин, затем во влажных парах аммиака в течение 5 мин. Параллельно готовят оболочки форм по обычной технологии для опробования предлагаемого способа, присыпка — кварцевой песок .

1К0315 (ГОСТ 2138 — 74) . Для каждого эксперимента готовят не менее 15 форм.

Выплавление модельной композиции из керамических форм проводят в сверхвысокочастотной печи «Электроника» мощностью

1,5 кВт с размером резонаторной камеры

500Х300Х300. Перед выплавлением оболочки форм погружают в указанный диэлектрик на 3 — 5 мин.

"77099

Продолжение таблицы

300

Трещины, вспучивания, расслоения оболочки нет

150

1,2

Трещины, ослоения, дефектов на поверхности формы нет

По известному способу

900

Одиночные трещины, преимущественно на литниковой части

Формула изобретения

Составитель Г. Зарецкая

Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Тираж 852 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А. Мотыль

Заказ 8784/12

Вода (ГОСТ 3674-73) (коэффициент диэлектрических потерь больше единицы) Полиэтиленсилоксановая жидкость ПЭС2 ГОСТ

13004-77 (коэффициент диэлектрических потерь много больше единицы) Как видно из таблицы, для реализации предлагаемого способа целесообразно использовать жидкие диэлектрики с коэффициентом диэлектрических потерь больше единицы, например полиэтиленсилоксановые жидкости, так как время выплавления модельной композиции с использованием этих диэлектриков сокращается в 3 — 6 раз по сравнению с известным способом, и в 4 — 9 раз по сравнению с использованием жидких диэлектриков, коэффициент диэлектрических потерь которых меньше единицы. При выплавлении по предлагаемому способу уменьшается количество модельного состава, оставшегося в порах формы, что существенно влияет на его потерю при выплавлении, снижаются энергозатраты при прокаливании, брак форм по трещинам ликвидируется полностью.

Время выдержки в жидком диэлектрике перед выплавлением в поле сверхвысокочастотным излучением выбирается экспериментально из условий полной пропитки жидкостью капиллярно-пористого тела формы.

Если форма выдерживается в жидкости меньше 3 мин, то часть пор остается не заполненной, что приводит к ее неравномерному йагреву и появлению брака по тре щинам. Выдержка больше 5 мин нецелес образна. Растрескивания форм после выплавления не отмечается. Это объясняется тем, что силовое давление модельного состава уменьшается за счет снижения градиента температуры по сечению оболочки и очень быстрой скорости ее нагрева до 200 †2 С.

Применение предлагаемого способа поз25 воляет снизить брак отливок по вийе формы на 25 — 30 /о, уменьшить энергозатраты на изготовление отливок, улучшить условия труда работающих в литейном цехе по сравнению с известными способами. Ожидаемый экономический эффект от внедрения предав лагаемого способа составляет 300 — 350 тыс. руб. в год на предприятиях отрасли.

1. Способ удаления модельного состава из оболочковых форм путем йагрева их сверхвысокочастотным излучением, отличающийся тем. что, с целью ийтенсификации и повышения качества удаления модельного состава;лучшейия качества оболочек, формы перед агревом погружают в жидкий диэлектрик с коэффициентом диэлектрических пот-ерь больше йа 3 — 5 мин.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что в качестве жидкого диэлектрика исполь45 зуют воду или полиэтиленсилоксановую жидкость.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции № 2281185, кл. В 22 С 9/04, опублик. 1974.

2. Патент США № 3847202, кл. 164 — 50, опуСлик. 1974.