Способ изготовления двухслойных керамических литейных форм

Способ изготовления двухслойных керамических литейных форм

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

политехнический инс (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДВУХСЛОЙНЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ

ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ.1

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению керамических литейных форм.

Известен способ изготовлении двухслойных форм, при котором: используют две модели одна иэ которых точно соотвегст5 вует изготовляемой: отливке по конфигурации и размерам, а другая имеет несколько большие размеры. Ilo .модели с большимйразмерами изготавливают Форму из химичес- щ ки твердеющей смеси. Эту форму устанав ливают затем на модель с мейьшнмн размерами, к поверхности которой плотно прижимают эа счет разрежения, создавае мой в ее полости синтетическую пленку.

Зазор, образовавшийся между формой и синтетической пленкой, заполняют- сухим наполнителем, после, чего форму герметизируют вторым листом сингегической пленки и вакуумирую"- fl $ 2о

Наиболее близким к изобретению цо

/ технической „" сущности и достигаемому результату является способ изготовления двухслойной керамической формы, вилючаю2

;ший предварительное иэго говление первого опорйого слоя формы йанесение на модель разделительной смазки, выполнение второго облицовочного слоя. путем эапрессовки керамической смеси в зазор между моделью и опорным слоем формы, отверждение керамической смеси и отделение . формы от оснастки (2$

Недостатком данного способа являцтся низкое качество поверхности . формы вследствие образования на ней раковин различной величины. Причинами появления раковин являются как местные скопления воздуха, так и использование высокого давления, вызывающего коагуляпию «ерамической пасты и снижающего ее текучесть.

Применение в известном способе зазора между моделью и оснасткой, равного

5-20 мм, цРиводит к большому РасходУ дорогостоящей керамической смеси. Уменьшение зазора в известном способе невозможно вследствие появления еще большего количества pamosaa.

058 4

Применение низкого давления на керамическую суспензию (3-6 кг/см ) в способе позволяет в несколько раэ уменьшить время заполнения (от 2-8 с в зависимости от сложности поверхности и величины покрываемой плошади) зазора между моделью и опорным слоем формы ро сравнению со свободной заливкой (от 30120 с и более). Поэтому капиллярное впитывание значительно меньше оказывает влияние на реологические свойства суспенэии и практически при быстром заполнении (.2 с) зазора эти свойства не изменяются (зазор между моделью и опорной частью формы в десятки раз превышает толщину капилляра жидкостекольной шамотной смеси; за относитель но небольшой (2-8 с) промежуток време ни заполнения зазора керамической суспенэией капилляры не успевают впитывать жидкую составляющую керамики). При покрытии керамикой более развитых и сложных поверхностей, когда время заполнения зазора увеличивается, предусматривается нанесение на опорную часть формы гидрофобного. материала, который значительно уменьшает капиллярные силы впитывания, Кроме того, в течение времени заполнения зазора давление суспенэии, находящейся в стакане под поршнем не превышает капиллярного давления. Однако первое изменяется от минимума в начаче заполнения зазора до максимума (3-6 кг/см ) и конце. При этом скорость течения при полном заполнении зазора минимальна, а давление — максимально, что влечет за собой ускоренную коагуляцию жидкой суспензии и переход ее от вязкопластического состояния к упругопластическому в течение

- малого промежутка времени (5-10 с ) . после заполнения зазора и выдержки под указанным давлением. Применение же разрежения в форме перед запрессовкой суспензии и во время заполнения его зазора и выдержки под низким давлением способствует устранению воздушных пробок и качественному заполнению зазора. Состав керамической смеси приведен в табл. 2. Реологические свойства смеси приведены в таблице 3. Результаты сопоставления известного способа

j2) и предлагаемого способа приведены в табл. 4.

3 996

Бель изобретения — улучшение качества поверхности керамического слоя и снижение расхода керамической смеси.

Поставленная цель достигается там, что согласно способу изготовления двухслойных керамических литейных форм, включающему предварительное изготовление первого опорного слоя формы, установку на модель опоки, нанесение на модель разделительной смазки, размещение 16 внутри опоки опорного слоя формы с образованием зазора между моделью и.опорным слоем, выполнение второго облицовочного слоя путем запрессовки керами,ческой смеси в зазор между моделью и опорнь1м слоем формы, отверждение керамической смеси и отделение формы от оснастки,опоку вместе с опорным слоем перед запрессовкой керамической смесью покрывают сверху синтетической 26 пленкой с отверстием, а керамическую . смесь запрессовывйот через отверстие в пленке при давлении 3 6 кг/см и одновременно осуществляют вакуумирование ормы при разрежении 10 - — и

10 мм рт. cr.

Пример. На подмодельную плиту с отверстиями ф1 мм, устанавливается чсрновая модель, увеличенная относительно чистовой на. 1-3 мм и опока. Изготав-рй ливается опорный слой двухслойной формы из смеси по СО> -процессу, обладающая необходимой газопроницаемостью (табл. 1).

После отверждения смеси опоку устанавливают на чистовую модель с предвари35 тельно нанесенной разделительной смазкой, между которой и опорной частью имеется небольшой зазор (1-3 мм).

Низ опоки, прилегающий к подмодельной .плите, герметизируется с помощью рези46 нового шнура и вакуумной смазки. Свер-. ху форма покрывается полиэтиленовой пленкой с отверстием под запрессовку керамической смеси, K нижней части. подмодельной плиты герметично подсоеди45 няется вакуумная камера по периметру формы с насосом. Йля полного объемного вакуумирования формы отверстия во внутренней части подмодельной плиты соединены между собой сеткой канавок глубиной 0,5 мм, а по центру модели в плите

56 изготавливается отверстие ф5 мм. Насос включается перед эапрессовкой керамической суспензией зазора между моделью и опорной частью формы. Вакуумирование прекращается после заполнения смесью зазора с образованием облицовочного слоя, Запрессовку осуществляют на механическом прессе небольшой мощности.

После удаления модели форму отправляют на подсушку газовым пламенем.

Как следует из табл. 4, испольэоваI

Таблица 1 .Состав масс. % Газопроницаемость, ед, „

Наименование

1620-1650

77,0

Крошка шамотная

4,0

Опилки древесные

l7,6

Стекло жидкое

10% водный раствор КаОН

Таблица 2

Cocras масс.% Предел прочности после прокалки и охлажденкя;, КПа

Наименование

Гидролизованный раствор з тилсиликата

19,6

ll27

Пылевидный киарц53,3

Кварцевый песок

26,7

Тель-катализатор

0,4

,Таблица3

0,06

Без коагулятора

0,04

0,07

30

0,14

60

0,26

120

0,54

240

1,12

480

П р и м е ч а н и е, Вязкость суспензии измеряли на вискозиметре В3-4; предельное напряжение сдвига 8 согласно методики (3 .

5 - -- 996058 б ние предлагаемого способа позволяет ет улучшить качество поверхности кера. уменьшить расход керамической смеси мического слоя, уменьшить расход в 3,5-4 раза (пример 6) и улучшает керамической смеси - 3,5-4 раза,. качество поверхности керамического слоя î при получении отливок весом (примеры 1 и 5). до 100 кг даст . экономический whсект в- размере 7-10 руб íà oaíó форму.

Предлагаемое изобретение позволя996058

Таблица 4

Предлагаемый

Газовые раковины отсутствуют. Незаполнение керамикой

О О, 1 5% поверхности формы. l,58

4 10 3 10

4 10 4 l0

4 10

4 10

0,05-0,2

l,56

О, 1-0,3

0,1 0,3

0-0, 1

0,1-0,5

0-0,2

l,56

1,54

1,59

0,82

7 !

Составитель A.Шапов

Редактор Н. Воловик Техред А.Бабинец < Корректор А.Ференц

Заказ 791/18 Тираж 81l. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 2К 35, Раушская наб., д. 4/5

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

Е

Формула изобретения

Способ изготовления двухслойных, керамическйх литейных форм, включающи 30 предварительное изготовление первого опорного слоя формы, установку на модель опоки, нанесение на модель разделительной смазки, размещение внутри опоки опорного слоя формы с образованием зазора между моделью и опорным слоем, выполнение aropbro облицовочного слоя путем запрессовки керамической смеси в.зазор weeny моделью и

° опорным слоем формы, отверждение керамической смеси и отделение формы or оснастки,отличающийся тем, что, с целью улучшения качества поверхности керамического слоя и снижения расхода керамической смеси за счет ! уменьшения зазора между моделью и! опорным слоем формы, опоку вместе с опорным слоем перед запрессовкой керами ческой смесью покрывают сверху синтетической пленкой с отверстием, а керамическую смесь запрессовывают через отверстие в пленке п и давлении 36 кг/см и одновременно осуществляют вакуумирование формы при разрежении

10 "- 10 + мм pr ст.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Патент Японии ¹ 53-,.11486, кл. В 2 С 9/02, 1978.

2. Матусевич И, С. Керамические формы и стержии. "Литейное производство, № 1, 1972, с. 3.

3. Воюцкий С, С. Курс коллоидной химии. N., Õèìmÿ", 1975, с. 334335.