Способ изготовления форм по выплавляемым моделям

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению форм по выплавляемым моделям для отливок с протяженными внутренними полостями . Цель изобретения - упрощение технологического процесса, сокращение цикла изготовления отливок, повышение их качества за счет достижения равностенности формы. Сущность технического решения заключается в том, что форму изготавливают путем нанесения слоев суспензии на модель, из обсыпки огнеупорным материалом с последующей сушкой, а после высушивания каждого слоя формы на наружной поверхности модели внутреннюю полость заполняют эфирами ортокремниевой кислоты или их растворами, затем эфиры сливают, а перед нанесением следующего слоя форму выдерживают на воздухе 2-50 мин. 1 табл. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 22 С 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4756127/02 (22) 02.11.89 (46} 29.02.92. Бюл. № 8 (71) Московский автомобильный завод.им.

И. А. Лихачева (72) А. Д. Чулкова и В, В. Мельников (53) 621.74,045(088.8) (56) Литье по выплавляемым моделям. /Под ред. Я. И. Шкленника и В. А, Озерова. М.;

Машиностроение, 1984, с. 239.

Патент ГДР № 233314, кл. 31 С 5/01, 1962.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1192245, кл. В 22 С 9/04, 1984.

Авторское свидетельство СССР

¹ 839654, кл. В 22 С 9/04, 1981. (54} СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМ ПО

ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ (57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению литьем по выплавляемым моделям отливок . с глухими протяженными внутренними полостями.

Цель изобретения — упрощение технологического процесса изготовления отли-. вок, повышение их качества за счет снижения равностенности формы.

Сущность изобретения заключается в том, что эфиры, залитые в протяженную глухую полость, вступают в реакцию с находящимися нам парами воды и кислоты (гидролизуются) и одновременно поглощают находящиеся в полости пары органического растворителя. В месте контакта эфира и непросушенного в полости слоя формы происходят те же процессы — гидролиз за.. Ж 1715470 А1 форм по выплавляемым моделям для отливок с протяженными внутренними полостями. Цель изобретения — упрощение технологического процесса, сокращение цикла изготовления отливок, повышение их качества за счет достижения равностенности формы. Сущность технического решения заключается в том, что форму изготавливают путем нанесения слоев суспензии на модель, из обсыпки огнеупорным материалом с последующей сушкой, а после высушивания каждого слоя формы на наружной поверхности модели внутреннюю полость заполняют эфирами ортокремниевой кислоты или их растворами, затем эфиры сливают, а перед нанесением следующего слоя форму выдерживают на воздухе 2-50 мин, 1 табл. счет воды, содержащейся в непросушенной форме, растворение паров растворителя — в эфирах, благодаря чему форма отверждается, Л

Заполнение внутренней полости формы 4 эфирами осуществляют после того, как остальные части формы (эа исключением внут-. С ренней полости) высушены и на них может быть насесен следующий слой. Момент завершения сушки слоя формы на наружной поверхности модели оценивают опытным путем или определением остаточной влажности образца-свидетеля. Эфиры, слитые из внутренней полости, могут быть многократно повторно использованы, так каких их ре.акционная способность по отношению к воде весьма велика.

Выдержка на воздухе в течение 2-50 мин необходима для завершения процесса

1715470

25 за

55 отверждения внутренних слоев формы. .Нижний предел времени выдержки — для эфиров с более высокой реакционной способностью (тетраэтоксисилан, кубовые остатки его производства), верхний предел— для более конденсированных эфиров, наи ример этилсиликата-40, ГС-20Э. Уменьшение времени выдержки менее 2 мин может привести к размыву формы при нанесении последующего слоя, к разрушению формы при заливке. Увеличение времени выдержки нецелесообразно.

Вопрос использования собственно эфиров или их растворов в органических растворителях решается исходя из экономических соображений.

Пример 1 (прототип). Изготовление полой тонкостенной отливки с внутренней полостью глубиной 217 мм, выходящей на поверхность отверстием ф 20 мм.

Предварительно изготовили смесь состава: этилсиликат-40 33 вес.ч„пылевидный кварц 67 вес.ч., 5 jp-Hûé раствор триэтаноламина 4 вес.ч. Сразу же после смешивания смесь залили во внутреннюю полость модели. Через 3 мин смесь пришла в гелеобразное состояние. После этого нанесли пять слоев суспензии с этилсиликатным связующим. Время сушки каждого слоя в нормальных условиях соответственно: 24; 24; 8; 8; 8 ч. Таким образом, общее время сушки 72 ч, т.е, 3 сут.

После завершения сушки первого слоя на внешней поверхности обнаружены трещины, образовавшиеся в результате излишней продолжительности сушки для этой части формы.

После завершения процесса изготовления формы из нее удалили выплавлением модельный состав. Форму прокалили и залили сталью по общепринятой технологии.

Наружную поверхность формы очистили от остатков керамики дробеструйной обработкой, Для удаления остатков керамической смеси из внутренней полости потребовалось выщелачивание в 50;(,-ном растворе

КОН при 142 С в течение 27 ч с периодическим извлечением отливки из ванны и промывкой внутренней полости.

Осмотр полученной отливки показал, что на ее наружной поверхности имеются

"гребешки", свидетельствующие о растрескивании формы. Во внутренней полости отливки — залив, полученный из-за размывания стержня, сформированного керамической смесью.

Пример 2. Изготовление такой же отливки. На модель нанесли слой суспензии с этилсиликатным связующим того же состава, что по примеру 1. После высушивания слоя формы на наружной стороне модели (время сушки 4 ч, окончание сушки определено по остаточной влажности) во внутреннюю полость залили этилсиликат-40, тотчас слили его, форму выдержали на воздухе 25 мин, затем нанесли следующий слой суспензии. Все операции повторили 5 раз, Время сушки слоев 4, 6, 7, 7, 7 ч. Таким образом, общее время сушки 31 ч. После высушивания 5 слоя, заполнения внутренней полости этилсиликатом, его слива, выдержки на воздухе в течение 25 мин из формы выплавлением в воде удалили модельный состав.

Обжиг формы, очистку отливки от остатков керамики выполняли аналогично примеру l.

Время очистки 12 ч. Таким образом, время изготовления отливки по изобретению сократилось по сравнению с прототипом на 50

Полученная отливка не имела дефектов.

Аналогичные результаты получены и в других вариантах выполнения способа, приве-, денных в таблице.

Реализация изобретения позволит значительно упростить процесс изготовления сложных отливок с глухими, протяженными, внутренними полостями, сократить время их изготовления, снизить количество брака отливок, Формула изобретения

Способ изготовления форм по выплавляемым моделям для получения отливок с протяженными внутренними полостями, включающий нанесение слоев суспензии на модель, обсыпку каждого слоя огнеупорным материалом и сушку, заполнение протяженных полостей составом, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологического процесса изготовления отливок, повышения их качества эа счет достижения равностенности формы, заполнение протяженных полостей составом осуществляют после высушивания каждого слоя суспензии на наружных поверхностях моделей, при этом в качестве состава используют эфиры ортокремниевой кислоты или их растворы, которые затем сразу выливают, а перед нанесением последующих слоев суспензии производят выдержку форм на воздухе в течение 2-50 мин.

1715470

Качество отливок

Время очистки отПример Состав для заливки в полость ливок, ч

31 12,0 Дефектов нет

35 12,5

ЭТС-40

ЭТС-32 7ОЗ

Этил.спирт 304

ГС-12И

Кубовый остаток 2 пр-ва тетраэтоксисилана 504 ацетон 504

Составитель И. Куницкая

Редактор .О. Спесивых Техред М.Моргентал Корректор О. Кундрик

Заказ 561 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 .

Производственно-издательский комбинат "Патент", г; Ужгород, ул.Гагарина, 101

1 ЭТС-40 33 вес.ч. (прото- Пылевидный кварц тип) 67 вес,ч. Р-р триэтаноламина

4 вес.ч.

Время выдержки на воздухе, мин

Время сушки йормы, ч

72 - . 27,0 Требешки" на наружной поверх".ности; заливы во внутрн.порасти

38 12 5

33 . 12,5

33 12,5 Залив во внутренней полости отливки