Суспензия для изготовления керамических форм по выплавляемым моделям
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
А1 (504 В 22 С 9 04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .1. -, К А STGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3910963/22-02 (22) 10 ° 04.85 (46) 23.04.87. Бюл, Р 15 (72) В.В.Аппилинский, О.М.Деуля, М.M.Äoðoøåíêo, В.И.Мельников, В.А.Дубровский и Е.И.Сумин .(53) 621.742.4:621.74.045 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР
N - 394152, кл. В 22 С 1/00, В 22 С 9/04, 1971.
Авторское свидетельство СССР
N - 1014630, кл. В 22 С 9/04, 1981. °
Авторское свидетельство СССР
Р 759198, кл. В 22 С 1/02, 1978. (54) СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ (57) Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам суспензий для изготовления керамических форм по выплавляемым моделям. Цель изобретения — сокращение времени приготовления керамической формы за счет увеличения толщины каждого ее слоя и повышение трещиноустойчивости форм, В суспензию, жидкой фазсй которой служит гидролизованный раствор этилсиликата, в качестве огнеупорного наполнителя, помимо пылевидного огнеупорного материала, вводят 26-32Å зернистого огнеупорного материала с размером частиц 0,08-.
0,20 мм, причем соотношение по массе
Р между зернистым и пыпевидным огнеупорным материалами должно быть 1:(11,43). Седиментационная устойчивость суспензии обеспечивается поливинилбутиралем, Благодаря присутствию в суспензии крупного огнеупорного мате риала возрастает трещиноустойчивость покрытия и в 2,5 — 3 раза увеличивает- . ся толщина каждого слоя формы, что позволяет сократить число слоев и, следовательно, время изготовления форм. 2з.п.ф-лы, 3 табл.
1 130497
Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам суспензий для изготовления керамических форм по выпланляемым моделям, Цель изобретения — сокращение вре- 5 мени изготовления керамической формы за счет увеличения толщины каждого ее слоя и повышение трещиноустойчиности форм.
Сущность изобретения заключается н следующем.
Использование в качестве наполнителя суспензии, помимо пылевидного огнеупорного материала значительного количества (40-50 от массы наполни15 теля), зернистого огнеупора с размером частиц 80-200 мкм позволяет по- .
1 лучить керамическую форму однородной структуры с высокой трещиноустойчивостью. При этом значительно возрастает толщина каждого слоя, за счет чего сокращается число слоев. формы„ а следовательно, и время, необходимое для ее изготовления.
Присутствующий в составе поливинилбутираль (ПВБ), вводимый н композицию в виде 7 -ного спиртового раствора, обеспечивает суспензии, содержащей крупные огнеупорные частицы, достаточную седиментационную устойчивость.
Суспензии готовят раздельным способом. В смеситель заливают гидролизованный раствор этилсиликата-40 35 (ГРЭ) вводят пылевидный наполнитель и перемешивают 30-40 мин. Затем в смесь добавляют зернистый наполнитель и перемешивают 10-15 мин, Далее н смесь нливают спиртовый раствор ПВБ и суспензию перемешивают еще 10 — 20 мин.
Приготовленные таким образом суспензии используют для 2 — 4-го слоев форм и образцов для испытания .на проч— ность. Для 1-ro и 5-ro слоев исполь45 зуют суспензии, содержащие только пылевидный огнеупорный наполнитель.
Для обсылки 2 — 4-го слоев покрытия применяется спрсоб нанесения зернистого наполнителя виброуплотнением н вибропескосыпе. Сушку всех слоев покрытия проводят накуумно-аммиачным способом.
Если суспензия содержит кварцевый наполнитель, слои покрытия обсыпают кварцевым песком 0315. Если в качестве наполнителя используют дистенсиллиманит или электрокорунд, обсыпку
5 2 производят электрокорундом 9 50 или
Р 63, Трещиноустойчиность керамики при сушке определяется для каждого состава на дисковых образцах диаметром
80 мм и толщиной 2 и 4 мм. Образцы изготовляют заливкой в ванночки с высотой стенок 2 и 4 мм. После естественной сушки в течение 1-1,5 ч образцы проходят цикл вакуумно-аммиачной сушки, выдерживаются на воздухе
12-16 ч. Для каждого состава суспензии изготавливают по 5 образцов. При наличии трещины хотя бы на одном образце керамику из данной суспензии считают неудовлетворительной по трещиноустойчивости.
Вязкость суспензий определяют по времени истечения из вискозиметра с диаметром отверстия 1О мм.
В табл.1 приведен гранулометрический состав зернистых огнеупорных материалов, использованных в качестве наполнителя суспензии.
В табл.2 приведеиь| составы суспен . ! зий, в табл.3 — свойства суспензии и форм.
Из данных табл.2 и 3 следует, что при повышенном содержании раствора
ПВБ резко повышается вязкость суспензии и уменьшается прочность керамики (пример 5) ° При пониженном содержании раствора ПВБ (менее 2,0%) резко. уменьшается толщина слоя огнеупорного покрытия, понижается седиментационная устойчивость суспензии (пример 1).
При оптимальном ссотношении пылевидного и зернистого наполнителей и
ПВБ в суспензии, но уменьшенном количестве жидкой фазы (ГРЭ) вязкость суспензии возрастает, что приводит к ухудшению ее кроющей способности (пример 6). При увеличении содержания
ГРЭ снижается прочность керамики и уменьшаются седиментационная устойчивость суспензии и толщина слоя формы.
При повышении содержания зернистого наполнителя (более 32 ) снижаются вязкость суспензии, толщина и: прочность покрытия, уменьшается седиментационная устойчивость суспен- зии (пример 10).
При уменьшенйн содержания зернистого наполнителя возрастает вязкость суспензии, что делает ее нетехнологичной (пример 13).
3 1304975
При использовании мелкого зернис- я того огнеупора, например электропор- в цида с зерном 80-100 мкм (пример 14), ф возрастает вязкость суспензии, пада- к ет прочность формы, появляются тре- 5 у щины. с
33-37 изобретения
Формула
Таблица 1
Остаток, мас.%, на сите, номер
Компонент
Материал
063 04 0315 025 02 016 0125 01 008 0063 005
Кварцевый песок
016.
6,6 38,3 39,3 12,3 3,5
8,7 13 2 41,8 28,8 7,5
0315
5,3 26,5 33,3 18,1 11,4 5,4
ЭлектрокоРунД № 8
11,0 63,0 25,5 0 5
12,0 65,0 21,0 2,0
¹ 12
10,0 15,0 59,0 14,0 2,0
¹ 20
При неоптимальном соотношении между зернистым и пылевидным наполнителями суспензия становится нетехноло- 1О гичной — возрастает седиментация, уменьшается толщина слоя (пример 10), возрастает вязкость суспензии (пример 13).
Применение крупного зернистого огнеупора (примеры 15 и 18) уменьшает седиментационную устойчивость суспензии, толщину и прочность форм.
Предлагаемое изобретение позволяет сократить цикл изготовления отли- 20 вок по выплавляемым моделям, уменьшить их брак, экономить связующие материалы.
1. Суспензия для изготовления керамических форм по выплавляемым моделям, включающая этилсиликатное свя- зующее, пылевидный огнеупорный напол-30 нитель, 7%-ный спиртовой раствор поливинилбутирола, о т л и ч а ю щ ас я тем, что, с целью сокращения
I ремени приготовления керамической ормы, за счет увеличения толщины аждого ее слоя и повышения трещиностойчивости форм, она дополнительно одержит зернистый огнеупорный наполнитель размером частиц 0,08-0,2 мм в соотношении с пылевидным огнеупорным наполнителем 1:(1-1,43) при слерующем соотношении компонентов в суспензии, мас.%:
Гидролизованный раствор этилсиликата 33-34,7
Пылевидный наполнитель
Зернистый наполнитель 26-32
7%-ный спиртовой раствор поливилбутирола 2,0-2,3
2. Суспензия по и. l о т л и ч аю щ а я с я тем, что в качестве зернистого наполнителя суспензия содержит дистенсиллиманит или электрокорунд размером зерна 0,08-0,16 мм, 3. Суспензия по п.1, 0 т л и ч аю щ а. я с я тем, что в качестве зернистого наполнителя она содержит кварцевый песок или непрозрачное кварцевое стекло размером зерна О, 1-0,2 мм.
М М 44
М M С 1
Ф
С 4
О а
С 4 м м
A о
Сс
О а
СЧ
М
О а
СЧ м
М1
О а
С 4
I ьС
A м
О
СЧ ("1
С\
С 4
D а О
С 4 со
С 1
С 4
М
С \
С \
С4 л
М
D
С 4
I
Я
° Ф
M со а
С4
D а
С4
С1
О
11 х х с4
C)
С 4
Сл
М л о
С \
О м
I 4
Сл
С 1
М л
С4
М
СЧ
М
M ю
Ц4
С4 и
OO
М\ I
О. D
СЧ м м
СС1 л ь
С4
С4
Ф
М ь м
1 м (4 М
О О и О
Ф
Ф 44 а 0
СС и
"4 Р
I4I О
O III а а
1 :
1 а о со х оа а
Ц
СЧ ОО
С4 td а
6L СЕ
М л (II х
СС е
П
О р
СО 0 с3
И
Х С4 о о о с.
4. Оа а III
Ф Ф х
Са Ц Х с
1
I о
1 с1 ! I
С 1 л
С«) Ю л
СС) СО I! —
1 л
Ch л
С«1
Ю л
С ) л
О
3 I
О
° С л с«с
1 1
1 с«с л с«с л
С«
Ю л
1сЧ I ! - 1
С«4 л
Ю л
С«1
О
«в
Ю л
С4 л
СЧ
C) л
С" \
CO л с«) л
Ю л
С«1
СС) л
С 1
Ю с«1
О»
1 ж х
Ф д И
v u и л д
& и о
Х
0) х
СС!
С5
IXI
v
>Ж о
Ф
СЭ л ф» о х о 4 х к
М о
И! Ю ч
I ! о
1 I
Г
СO I
I I ! л (1 I
1 Х са х о х э к хк и х эй оею саоххо
1304975
I I
%ох ох двоих л д о х
6" со Р х
vxкх о с х ol су х х м,4 Й, I
Р 1 и с. о о v к
О с! х
ave е о сс! -с х Е»
