Способ получения керамических форм методом электрофореза

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению керамических форм по выплавляемым моделям. Изготавливают модель из легкоплавкого сплава, например сплава Вуда. На модель подают положительный электрический потенциал и опускают ее в электролизер с форетической суспензией. На модели формируют фонетический осадок требуемой толщины. Модель извлекают из электролизера, сушат форетический осадок и выплавляют модель. Полученную оболочку заформовывают в огнеупорный наполнитель, прокаливают и заливают жидким металлом. Обеспечивается повышение физико-механических свойств керамических форм за счет устранения расслоения форетического слоя, снижение трудоемкости изготовления, сокращение номенклатуры требуемых для производства материалов.

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению керамических форм по выплавляемым моделям методом электрофореза. Сущность изготовления керамических форм методом электрофореза заключается в том, что выплавляемую модель, с предварительно нанесенным на нее токопроводящим слоем, помещают в специальный электролизер, наполненный суспензией. К токопроводящему слою модели подводят внешнее напряжение. Анодом является токопроводящий слой модели, а катодом чаще всего сам электролизер. Отрицательно заряженные частицы дисперсной фазы суспензии перемещаются к аноду (к модели), образуя на модели плотный и прочный осадок (оболочку) толщиной 5-8 мм (Б.И.Сыч, А.В.Рыжков, Б.А.Каширин, О.Н.Хорошилов. "Применение электрофореза для изготовления форм точного литья" //Экономия металла при конструировании и производстве отливок: Межвузовский сборник научных трудов. Вып.2. - Пенза: Пензенский политехнический ин-т, 1983 - с.33.)

Известно техническое решение (И.В.Рыжков, В.Д.Пепенко, А.А.Ридный, А.А.Семененко, И.Н.Деньгин. Электрофорез в литейном производстве // Литейное производство- 1977. - №11, С.30-31), в котором на нетокопроводную выплавляемую модель, выполненную, как правило, из парафиново-стеариновой массы, предлагается наносить токопроводный слой, в состав которого чаще всего входят такие материалы, как жидкое стекло, щелочь и огнеупорный наполнитель. После подсушки токопроводящего слоя модель опускают в специально приготовленную форетическую суспензию и под действием электрического тока, подающегося на модель с токопроводящим слоем, и к противоположному электроду, находящемуся также в форетической суспензии, формируют форетический осадок на поверхности модели с токопроводящим слоем.

Недостатком описанного способа является то, что каждый из слоев (токопроводный и форетический) формируется раздельно и к тому же имеет разные химические составы, вследствие чего эти слои имеют и разные физико-механические свойства, что приводит при сушке оболочковых форм, полученных методом электрофореза, к возникновению таких дефектов, как расслоение токопроводящего слоя и форетического.

Данный недостаток устраняется изобретением, сущность которого заключается в том, что выплавляемая модель изготавливается не из парафиново-стеариновой массы, а из легкоплавкого металлического сплава с температурой плавления от 80 до 135°С.

Технический результат, получаемый при реализации изобретения, заключается в возможности осаждать оболочку непосредственно на поверхность самой модели, выполненной из легкоплавкого металлического сплава без использования токопроводящего слоя, что позволяет получать однородные по химическому составу и физико-механическим свойствам керамические оболочки и, как следствие, исключить такие дефекты, как расслаивание оболочки, а также позволяет упростить технологический процесс, исключив из него операцию нанесения токопроводящего слоя и его подсушку и сократить номенклатуру требуемых для производства материалов. При этом производство выплавляемых моделей из легкоплавкого металлического сплава возможно в тех же пресс-формах, что и производство парафино-стеариновых моделей. Выплавление моделей, выполненных из легкоплавкого металлического сплава, возможно также в печах, ранее использовавшихся для выплавления парафино-стеариновых моделей.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: способ получения керамических форм, включающий формирование форетического осадка на токопроводящей поверхности модели под действием электрического тока, подающегося на токопроводящую поверхность модели и к противоположному электроду, находящихся в одной форетической среде.

Отличительные: в качестве токопроводящей поверхности модели используют материал самой модели, выполненной из легкоплавкого металлического сплава.

Способ осуществляется следующим образом.

В пресс-форме изготавливается металлическая модель из легкоплавкого сплава, например из сплава Вуда (Bi-50,0%, Pb-26,7%, Sn-13,3%, Cd-10%), или отдельные части модели, которые впоследствии собираются пайкой в единую конструкцию. Затем готовят известными способами форетическую суспензию и заливают ее в электролизер. На модель подают положительный потенциал и опускают в суспензию. Через некоторое время на металлической модели формируется форетический осадок требуемой толщины. Затем металлическую модель со сформированным форетическим осадком на ней извлекают из электролизера и подвергают сушке любым известным способом. По окончании процесса сушки модель с высушенным форетическим осадком (оболочкой) помещают в печь для выплавления металлической модели. Далее полученные оболочки заформовывают в огнеупорный наполнитель, прокаливают и заливают жидким металлом. Расплавленный легкоплавкий металл, полученный в результате выплавления модели, собирают и используют повторно.

Способ получения керамических форм, включающий формирование форетического осадка на токопроводящей поверхности модели под действием электрического тока, подающегося на токопроводящую поверхность модели и к противоположному электроду, находящихся в одной форетической среде, отличающийся тем, что в качестве токопроводящей поверхности модели используют материал самой модели, выполненной из легкоплавкого металлического сплава.