Способ отверждения оболочковых форм,получаемых по выплавляемым моделям методом электрофореза

Способ отверждения оболочковых форм,получаемых по выплавляемым моделям методом электрофореза

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (1984635

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцкапкстичвских

Рвсттублик (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 03.04.81 {2l ) 3270788/22-02 (5) ) Я. Кд. .Э с присоединением заявки М(23 } П р нори тет

В 22 С 9/12

3Ьсударетмкный кемитет

СССР аа йелам нзо4уетенкй и открытий (5З) УД К621.744, 58 66 047 8 (088.8) Опубликовано 30.12.82. Бюллетень М48

Дата опубликования описания 30. 1 2е82 (72) Авторы изобретения

И.B. Рыжков, В.К. Канский, М,С. Бреспер, A.

Б.И. Сыч, Г.И, Лопашова и В.Н. Ларио

Харьковский ордена Ленина политехнический и у г им. В.. И. Ленина и Московское машиностроитепьное". проииводстаенное объединение Красный Октнбръь (7l ) Заявители и (54) СПОСОБ ОТВЕРЖДЕНИЯ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМе

ПОЛУЧАЕМЫХ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ

METOl1OM ЭЛЕКТРОФОРЕЗА

Изобретение относится к литейному производству, в частности к получению обопочковых форм по выппавпяемым моделям методом электрофорезаи .Известен способ отверждения обопочковых форм по выппавпяемым моделям, закпючаюшийся в дпитепьной их сушке в течение g4 и более часов при 20-24 C (1).

Недостатками такого способа являются бопьшая дпитепьность отверждения форм и значительная требуемая ппошадь литейного цеха.

Известен также способ, позвопяющий сократить время отверждения обопочкО вых форм путем обработки их аммиаком (2 ь

Однако при изготовпении обопочковых форм методом эпектрофореэа из суспензий на основе гпиноземосодержаших or.- 2y неупорных материапов и связующегокапьцийапюмохромфосфатной связки - применение аммиака дпя упрочнения форм принципиально невозможно.

Известны также способы послойного упрочнения обопочковых форм путем поспедоватецьного обдува каждого слоя наносимой суспензии на модельный бпок п хоком горячего (50-150 С) и хоподного (8-15оС) воздуха f3) и g4) иди пер воначальной сушки форм при термообработке на 7-10 С выше температуры о размягчения модепьной массы в течение

5-30 мин f5 1

Указанные способы хорошо себя зарекомендовали при послойном изготовпении обопочковых форм. Однако при изготовпении обопочковых форм методом эпектрофореза, при котором на модель наносятся слои из токопроводящей н форетической суспензия без промежуточной сушки тапшиной 4-5 и более мм, вышеуказанные способы упрочнения неприемпемы, поскопьку при отверждении значитепьногв по топшине слоя обоночковой формы (5 мм) с большой влажностью (1113%) методом обдува воздухом с температурой 50-150 С на форме образуются

98463 трещины и нарушается геометрическая точность формы из-оа объемных деформаций в модельном составе.

Наиболее бпизким к изобретению по технической сущности и достигаемому эф-. фекту является способ отверждения огне- упорного покрытия, заключающийся в том, i ! что форму нагревают в электрическом по- ле, которое создают между токопроводящим слоем формы и токопроводящей сре- ц дой, находящейся в псевдоожиженном состоянии, с последующей подсушкой и охлаждением формы в вентилируемой камере с контролируемой атмосферой (6).

Недостатком этого способа является неприемлемость ceo применения при отверждении оболочковых форм с толщиной форетического слоя более 5 мм, поскольку толстый слой форетического осадка, обладающий малой электропроводностью, не обеспечивает надлежащего градиента потенциала дпя протекания процесса электроосмоса и, кроме того, возможно также повреждение форетического слоя при дпительном контакте его со.слоем псевдоожиженногр наполнителя. Окончатель» ная досушка формы в вентилируемой камере с контролируемой атмосферой значительно увеличивает общее время отверждения оболочковых форм.

Пель изобретения — снижение длительности отверждения оболочковых форм и повышение их прочности за счет равномерного распределения фосфатного связующего по сечению обопочковой формы.

Указанная цель достигается тем, что

3S согласно способу отверждения обопочко- вых форм, получаемых по выплавляемым моделям методом злектрофореза из сус пензии на фосфатном свяэуюшем, включа о юшем нагрев формы и последующее ее охлаждение воздухом, операцию нагрева формы осуществляют на 6-10 С выше

О температуры размягчения моделей в течение 3-5 мин в поле токов высокой частоты с напряженностью поля в воздушном зазоре рабочего конденсатора 1,0 кВ/см> при частоте 5,28 или 13,56 мГц по симметричному осциллируюшему режиму с последующим охлаждением оболочковых .форм потоком холодного воздуха до температуры на 5-7 С ниже температурй размягчения моделей в течение 3-5 мин с количеством повторяющихся циклов нагрева и охлаждения 8-10.

Пример. Изготавливают обопочковые формы серийных деталей по технологии электрофоретического формообразования из грубодисперсной корундовой сус5 4 пензии в следующем порядке. На модельные блоки наносят 1 слой облицовочного этилсиликатного огнеупорного покрытия, затем токопроводный слой на основе кальцийалюмохромфосфатного связующего,после чего модельные блоки помещают в ванну электропиэера, где за время 100с при напряжении 70 В формируется слой форетического осадка толщиной 4,5-5 мм с. влажностью 11,5%. Общая длительность нанесения трех слоев формы составляет

5 мин. дополнительной подсушке, а также воздействию, химических реагентов отвердитепей (аммиак, жидкий азот, обдув горячим воздухом} оболочковые формы не подвергаются. После обсыпки форетического слоя фракцией электрокорунда N 63 формы помешаИт в рабочий конденсатор высокочастотной установки ВЧГ

13/60, где создается переменное электрическое поле с частотой 13,56 мГц и напряженностью в воздушном зазоре

1,0 кВ/см. Напряжение на пластинах рабочего конденсатора постоянно контроли руется статическим киловсщьтметром

С 196, Испытания способа отверждения оболочковых форм, изготовленных методом электрофореза, проводят при различных скоростях первоначального нагрева формы по симметричному осциллируюшему режиму при температуре на 10-15 С вью ше температурного порога начала раэ мягчения модельного состава с последуюшим охлаждением формы потоком воздуха до температуры на 5-7оС ниже температуры размягчения модельного состава.

Первую группу Форм изготащивают из модельного состава ПБКТр-25-35-35-5 (Macca ВИАМ-102), имеющего температуру начала размягчения 51-53оС.

Вторую группу форм изготавливают иэ модельного состава КбНк 90-10 (солевая модель на основе карбамида и нитрата калия), имеющего температуру начала размягчения 98-100 С.

Режимы воздействия полей токов высокой частоты и охлаждения воздухом при отверждении оболочковых форм, полученных с применением различных модельных составов, и характеристика свойств оболочковых форм приведены в табл. 1.

Характеристика свойств оболочковых форм, отвержденных конвективным способом, приведены в табл, 2.

984635 а а Î m 1- щ О

° -1 СЧ Р3 СЯ 1 ) 3

1 1 1.

Щ Ф

О е 1- а п 11 -1 О

4 1 О О О О О О О

О О О О О О О О О О

С4

° 1

С4 л

1 с9 с с9 И) 10 lO A tO tO IO

О С0 0) 10 A Ф Ф <О

Ф Ф A

t0 IO y

98463 5

I 1 (О LQ Щ

О cO i- В < cV O

О О О О О О

О Î Î Î О О О

< л <

О О О

6 е ю в

Л A c9 о а эО

А

Д

О

О О с0

I (ц (О

О о ,1

CO

1 О е4 Ф ..c0 rt сЧ е-4 з-1 С4 С ) 4

10 г

984635 а с4

9.4 е о в в а

ol N с ) Ч о

° 1 ю Ч Ф ° о о о

1 с ) Щ

3 о о о о г.1 г т- 1-1

° т-1 4 т"4

Р с щ

И

3

И о о

cq Ф о о 4 в о о о

1-1 3-4 7" 1 о г (О

I щ

0 о о

I сО

0) о

I о

CD о .а о а, а, в в m -. о о о о о о о о о о о.984635

Табл ица 2

13

Модельный состав - ВИАМ - 102

0,120

0,070

0,050

0,022

40

40

300

30

600

0,0 10

30

1080

Модельный состав - солевая модель

25 70 0,120

2 150 70 40 0,070

3 300 70 40 О 028 19

480

Тираж 852 Подписное

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

4 70: 40 0,009 38

Формы, отвержденные предлагаемым 36 5 мин в поле токов высокой частоты с на способом имеют прочность на статичес- . пряженностью поля в воздушном зазоре

1 Я

% кий изгиб 39-45 кгс/см, что позволя-: рабочего конденсатора 1,0 кВ/см при. час-, ет производить с ними все дальнейшие тоте5,28 или13,56мГцпосимметрично- техно огические операции, а отливки удо-, му осциллируюшему режиму с последующим влетворяют требованиям по геометричес- 3g охлаждением оболочковых форм потоком кой и размерной точности. холодного воздуха до температуры на 5выход годного литья составляет 93,2- 7оС ниже температуры размягчения моде90Ä8%. лей в течение 3-5 мин с количеством по- вторяющихся циклов нагрева и охлажде40 ния 8-10.

Формула иэобре тени я Источники информации, принятые во внимание при,экспертизе

Способ отверждения оболочковых форм, 1. Шкленник Я. И., Озеров В. А, Липолучаемых по вьпшавляемым моделям - тье по выплавляемым моделям. М., Маметодом электрофореза из суспенэии на 4g щиностроение, 1971, с, 235. фосфатном связующем, включающий нагрев 2. Авторское свидетельство СССР формы и последующее ее охлаждение воэ- 34 248173, кл. В 22 С 9/12, 1967. духом, о т л и ч а ю ш и и с я тем, 3. Авторское свидетельство СССР что, с целью снижения длительности от- М 623631, кл. В 22 С 9/04, 1978. верждения оболочковых форм и повышения jg 4. Авторское свидетельство СССР их прочности за счет равномерного рас- M 518268 кл. В 22 С 9/12, 1976. пределения фосфатного связующего по се- 5, Авторское свидетельство СССР

: чеиию оболочковой формы, нагрев формы % 547279, Кп, В 22 С 9/О 4, 1977.

: осуществляют на 6-10 С вьппе темпера- 6. Авторское свидетельство СССР туры размягчения моделей в течение 3- >>. N 764838, кл В 22 С 9/12, 1980.

ВНИИПИ Заказ 10026/11