Композиция для изготовления выплавляемых моделей


 


Владельцы патента RU 2447969:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" (ФГУП "НПЦ газотурбостроения "Салют") (RU)

Изобретение относится к литейному производству. Композиция содержит твердый углеводород от 0,1 до 80 мас.%, и/или воск в количестве от 0,1 до 80 мас.%, и/или полимер с температурой плавления до 300°С в количестве от 0,05 до 30 мас.%, нефтеполимерную смолу в количестве от 0,1 до 80 мас.% и используемые в качестве наполнителя фталевые кислоты в количестве от 0,1 до 99,9 мас.%. Введение фталевых кислот позволяет повысить прочность, теплоустойчивость, трещиноустойчивость, твердость, снизить зольность и линейную усадку производимых моделей деталей. 2 табл.

 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к литью по выплавляемым моделям, и может быть использовано для литья лопаток ГТД и других деталей сложной конфигурации.

Известна композиция для изготовления выплавляемых моделей (см. патент РФ №2177387, кл. В22С 7/02, опубл. 27.12.2001 г.), включающая твердый углеводород и/или воск в количестве 0,1-80 мас.%, и/или полимер с температурой плавления до 300°С в количестве 0,05-30 мас.%, а также нефтеполимерную смолу в количестве до 80 мас.%.

Данная композиция обладает достаточно высокой, но нестабильной прочностью (7,0 МПа) и теплоустойчивостью (40°С) из-за нестабильности свойств нефтеполимерной смолы, что приводит к нарушению геометрических размеров отливаемых деталей и к невозможности изготовления отливок крупногабаритных деталей.

Техническими результатами заявленного изобретения являются повышение прочности, теплоустойчивости, трещиноустойчивости композиции, снижение зольности, а также получение состава композиции с более стабильной твердостью (благодаря понижению среднего значения пенетрации) и линейной усадкой, повышение технологичности при одновременном расширении номенклатуры производимых моделей деталей.

Указанные технические результаты достигаются тем, что композиция для изготовления выплавляемых моделей, согласно заявленному решению, содержит твердый углеводород от 0,1 до 80 мас.%, и/или воск в количестве от 0,1 до 80 мас.%, и/или полимер с температурой плавления до 300°С в количестве от 0,05 до 30 мас.%, нефтеполимерную смолу в количестве от 0,1 до 80 мас.% и использующиеся в качестве наполнителя фталевые кислоты в количестве от 0,1 до 99,9 мас.%.

Введение в композицию фталевых кислот, используемых в качестве наполнителя, является существенным признаком, т.к. терефталевая кислота не расплавляется при изготовлении, как основные компоненты, находится во взвеси, что позволяет повысить прочность и теплоустойчивость модельной композиции и снизить линейную усадку, что положительно сказывается на стабильности геометрических размеров моделей любой сложности.

Осуществление возможности достижения заявленных технических результатов при реализации заявленного изобретения подтверждается испытанием свойств полученных композиций. В таблице 1 показан состав композиций, приведенных в мас.%. В таблице 2 показан результат испытаний свойств композиций.

В приведенном ниже примере в качестве наполнителя используется терефталевая кислота (бензол-1,4-дикарбоновая кислота квалификации «чистый» см. ТУ6-09-4743-79), входящая в группу фталевых кислот, обладающих необходимыми общими свойствами, проявляющимися при использовании в качестве наполнителя заявляемой композиции, для получения заявленных технических результатов. Фталевые кислоты не расплавляются при изготовлении композиции, как остальные компоненты, а находятся во взвеси. Размерность взвеси определяется диаметром ячейки сита, которое составляет 0,5 мм, через которое пропускают фталевые кислоты перед введение в композицию.

В качестве примера используется композиция для изготовления выплавляемых моделей, содержащая парафин (см. ГОСТ 23683-89) в качестве твердого углеводорода, сэвилен (сополимер этилена с винилацетатом, см. ТУ 6-05-1636-97) в качестве полимера с температурой плавления до 300°С, воск полиэтиленовый ПВ300 (см. ТУ 300041455.024-2002) в качестве воска, нефтеполимерную смолу марки «Б» (см. ТУЗ 81 0916-79) в качестве нефтеполимерной смолы, терефталевую кислоту (бензол-1,4-дикарбоновая кислота квалификации «чистый» см. ТУ6-09-4743-79) в качестве наполнителя.

Приготовление модельной композиции происходит следующим образом. В смеситель загружают расчетное количество парафина (см. ГОСТ 23683-89), сэвилена (сополимер этилена с винилацетатом см. ТУ 6-05-1636-97), воска полиэтиленового ПВ300 (см. ТУ 300041455.024-2002), нефтеполимерной смолы марки «Б» (см. ТУЗ 81 0916-79) и при постоянном перемешивании нагревают от 110°С до 130°С. Доводят до полного расплавления компонентов и вводят наполнитель. Готовую массу композиции прессуют при температуре 65-85°С в зависимости от конфигурации и сложности детали.

Таблица 1
Составы композиций, мас.%
№ п/п № Композиции Парафин Воск полиэтиленовый Сэвилен Смола нефте-полимерная Терефталевая кислота
1 2 3 4 5 6 7
1 1.1 0,1 20 10 30 39,9
2 1.2 40 5 5 40 10
3 1.3 80 5 3 4 8
4 1.4 40 0,1 5,9 24 22
5 1.5 40 40 5 5 10
6 1.6 10 80 1 1 8
7 1.7 40 14,95 0,05 25 20
8 1.8 40 5 15 20 20
9 1.9 30 5 30 15 20
10 1.10 45 15 7,9 0,1 32
11 1.11 40 7 3 40 10
12 1.12 10 1 1 80 8
13 1.13 40 10 10 39,9 0,1
14 1.14 45 3 1 1 50
15 1.15 0,1 0,1 0,05 0,1 99,65
16 2.1 - 0,1 10 75 14,9
17 2.2 - 40 10 20 30
18 2.3 - 80 5 10 5
19 2.4 - 80 0,01 14,95 5
20 2.5 - 40 15 25 20
21 2.6 - 40 30 15 15
22 2.7 - 40 10 0,1 49,9
23 2.8 - 40 10 40 10
24 2.9 - 10 5 80 5
25 2.10 - 50 10 39,9 0,1
26 2.11 - 40 5 5 50
27 2.12 - 0,1 0,05 0,1 99,75
28 3.1 0,1 - 20 70 9,9
29 3.2 40 - 5 45 10
30 3.3 80 - 5 10 5
31 3.4 40 - 0,05 45 14,95
32 3.5 40 - 15 20 25
33 3.6 50 - 30 10 10
34 3.7 40 - 10 0,1 49,9
1 2 3 4 5 6 7
35 3.8 40 - 5 40 15
36 3.9 10 - 5 80 5
37 3.10 40 - 10 49,9 0,1
38 3.11 40 - 5 5 50
39 3.12 0,1 - 0,05 0,1 99,75
40 4.1 0,1 10 - 50 39,9
41 4.2 40 10 - 20 30
42 4.3 80 5 - 5 10
43 4.4 40 0,1 - 29,9 30
44 4.5 40 40 - 10 10
45 4.6 10 80 - 5 5
46 4.7 50 10 - 0,1 39,9
47 4.8 40 5 - 40 15
48 4.9 10 5 - 80 5
49 4.10 40 10 - 49,9 0,1
50 4.11 40 5 - 5 50
51 4.12 0,1 0,1 - 0,1 99,7
52 5.1 - - 0,05 49 50,95
53 5.2 - - 15 40 45
54 5.3 - - 30 40 30
55 5.4 - - 10 0,1 89,9
56 5.5 - - 10 40 50
57 5.6 - - 10 80 10
58 5.7 - - 20 79,9 0,1
59 5.8 - - 10 40 50
60 5.9 - 0,05 0,1 99,85
61 6.1 0,1 - - 70 29,9
62 6.2 40 - - 40 20
63 6.3 80 - - 10 10
64 6.4 40 - - 0,1 59,9
65 6.5 40 - - 40 20
66 6.6 10 - 80 10
67 6.7 80 - - 19,9 0,1
68 6.8 40 - - 10 50
69 6.9 0,1 - - 0,1 99,8
70 7.1 - 0,1 - 40 59,9
71 7.2 - 40 - 30 30
72 7.3 - 80 - 10 10
73 7.4 - 40 - 0,1 59,9
74 7.5 - 40 - 40 20
75 7.6 - 10 - 80 10
76 7.7 - 80 - 19,9 0,1
77 7.8 - 40 - 10 50
78 7.9 - 0,1 - 0,1 99,8
79 8.1 - - - 0,1 99,9
80 8.2 - - - 40 60
81 8.3 - - - 80 20
Таблица 2
Свойства составов композиций
№ п/п № Композиции Предел прочности при статическом изгибе, МПа Температура каплепадения, °С Теплоустойчивость, °С Зольность, % Пенетрация при нагрузке 200 г (0,1 мм) Линейная усадка, % Наличие трещин на образцах
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 1.1 9,5 100 50 0,019 1,0 0,55 -
2 1.2 8,0 79 41 0,017 1,0 0,65 -
3 1.3 7,01 70 40,5 0,01 4,5 0,65 -
4 1.4 7,1 81 42 0,013 3,0 0,57 -
5 1.5 7,05 92 45 0,011 2,0 0,64 -
6 1.6 8,9 95 48 0,016 1,0 0,65 -
7 1.7 8,0 88 41 0,0185 1,0 0,59 -
8 1.8 7,5 85 42 0,0152 1,0 0,57 -
9 1.9 8,0 90 44 0,014 1,0 0,61 -
10 1.10 7,2 78 41 0,01 2,0 0,62 -
11 1.11 7,6 80 41 0,015 1,0 0,64 -
12 1.12 8,6 92 49 0,018 1,0 0,65 -
13 1.13 7,2 80 41 0,012 2,0 0,65 -
14 1.14 9,1 89 46 0,017 1,0 0,55 -
15 1.15 9,5 98 50 0,019 1,0 0,55 -
16 2.1 8,7 93 47 0,019 1,0 0,57 -
17 2.2 8,8 95 46 0,016 1,0 0,59 -
18 2.3 9,0 95 45 0,015 1,0 0,63 -
19 2.4 9,3 96 46 0,016 1,0 0,65 -
20 2.5 8,9 90 48 0,0178 1,0 0,60 -
21 2.6 8,9 91 48 0,018 1,2 0,63 -
22 2.7 8,5 90 47 0,012 1,0 0,57 -
23 2.8 7,9 89 45 0,019 1,5 0,62 -
24 2.9 9,1 93 46 0,015 1,0 0,65 -
25 2.10 7,6 96 48 0,012 1,0 0,65 -
26 2.11 9,5 95 49 0,013 1,0 0,56 -
27 2.12 9,9 100 49 0,019 1,0 0,55 -
28 3.1 8,6 88 43 0,019 1,0 0,59 -
29 3.2 7,3 85 42 0,012 1,0 0,64 -
30 3.3 7,01 72 40,5 0,01 2,0 0,65 -
31 3.4 7,1 81 41 0,011 1,5 0,60 -
32 3.5 7,3 84 42 0,0115 1,0 0,58 -
33 3.6 7,5 88 45 0,01 1,0 0,65 -
34 3.7 8,0 89 46 0,013 1,0 0,56 -
35 3.8 8,1 88 44 0,018 1,0 0,64 -
36 3.9 9,3 96 43 0,019 1,0 0,65 -
37 3.10 7,9 96 43 0,016 1,0 0,65 -
38 3.11 8,0 97 46 0,015 1,0 0,57 -
39 3.12 9,5 100 48 0,019 1,0 0,55 -
40 4.1 9,0 96 44 0,019 1,0 0,61 -
41 4.2 9,1 88 42 0,013 1,5 0,63 -
42 4.3 7,9 77 41 0,01 2,0 0,65 -
43 4.4 8,0 83 42 0,012 1,0 0,60 -
44 4.5 7,6 86 44 0,017 1,0 0,63 -
45 4.6 8,0 90 46 0,016 1,0 0,65 -
46 4.7 7,5 89 44 0,012 1,0 0,59 -
47 4.8 7,05 88 41 0,01 2,0 0,63 -
48 4.9 8,0 94 45 0,015 1,0 0,65 -
49 4.10 7,1 88 43 0,016 2,0 0,65 -
50 4.11 8,9 90 48 0,015 1,0 0,58 -
51 4.12 9,5 100 49 0,019 1,0 0,55 -
52 5.1 9,5 98 48 0,019 1,0 0,56 -
53 5.2 9,3 97 48 0,018 1,0 0,58 -
54 5.3 9,5 96 45 0,014 1,0 0,59 -
55 5.4 9,6 99 48 0,018 1,0 0,55 -
56 5.5 9,8 96 48 0,018 1,0 0,56 -
57 5.6 8,0 92 45 0,015 1,2 0,63 -
58 5.7 7,9 92 43 0,018 1,9 0,65 -
59 5.8 8,2 90 44 0,015 1,0 0,57 -
60 5.9 9,6 98 48 0,018 1,0 0,55 -
61 6.1 7,5 92 43 0,014 1,5 0,63 -
62 6.2 7,2 84 41 0,01 1,9 0,64 -
63 6.3 7,1 77 40,5 0,01 2,0 0,65 -
64 6.4 8,0 88 46 0,01 1,0 0,57 -
65 6.5 7,2 84 43 0,016 1,0 0,59 -
66 6.6 7,7 92 41 0,012 1,5 0,63 -
67 6.7 7,1 79 40,5 0,01 2,0 0,65 -
68 6.8 8,2 88 45 0,016 1,0 0,57 -
69 6.9 9,0 96 48 0,018 1,0 0,55 -
70 7.1 8,6 96 46 0,019 1,0 0,55 -
71 7.2 7,9 93 44 0,017 1,0 0,57 -
72 7.3 7,7 86 42 0,015 1,6 0,64 -
73 7.4 8,3 91 46 0,018 1,0 0,55 -
74 7.5 7,6 83 43 0,012 1,5 0,60 -
75 7.6 7,2 92 42 0,017 1,9 0,64 -
76 7.7 7,4 90 41 0,018 2,0 0,65 -
77 7.8 8,5 93 46 0,019 1,0 0,57 -
78 7.9 9,5 99 48 0,019 1,0 0,55 -
79 8.1 9,5 97 48 0,019 1,0 0,55 -
80 8.2 9,5 96 47 0,019 1,0 0,55 -
81 8.3 8,3 93 43 0,012 1,5 0,60 -

Композиция для изготовления выплавляемых моделей, содержащая твердый углеводород от 0,1 до 80 мас.%, и/или воск в количестве от 0,1 до 80 мас.%, и/или полимер с температурой плавления до 300°С в количестве от 0,05 до 30 мас.%, нефтеполимерную смолу в количестве от 0,1 до 80 мас.% и использующиеся в качестве наполнителя фталиевые кислоты в количестве от 0,1 до 99,9 мас.%.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к литейному производству. .

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению разовых пенополистироловых моделей, применяющихся при литье по газифицируемым моделям.

Изобретение относится к области изготовления деталей, имеющих направленную кристаллографическую ориентацию. .

Изобретение относится к фотоотверждаемой композиции для трехмерного изделия, содержащей в % мас. .

Изобретение относится к литейному производству, в частности к способу отливки с использованием формы с расходуемым шаблоном. .

Изобретение относится к литейному производству. .

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к литью по выплавляемым моделям. .

Изобретение относится к области литейного производства. Устройство содержит нижнюю плиту, металлическую форму, механизм закрытия и раскрытия форм, стержень для получения полости в модели, механизм подъема стержня с моделью, печь для литья под низким давлением, трубу-литник для заливки модельного состава из печи, пневмоприводы полуформ с цилиндрами. Металлическая форма имеет вертикальную плоскость разъема и состоит из двух полуформ имеющих полость и каналы для заполнения металлической формы модельным составом. Стержень состоит из боковых и центральной частей, соединенных магнитами. Пневмоприводы полуформ с цилиндрами имеют двухсторонние поршни и штоки, являющиеся стержнями для получения отверстий в модели. Достигается упрощение изготовления моделей, повышение качества и точности получения сложных отливок. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к литейному производству. Восковая модель (50) кольцевого лопаточного узла статора турбомашины содержит радиально внутренний (52) и радиально внешний (54) коаксиальные экраны, соединенные друг с другом лопатками (56), из которых по меньшей мере одна лопатка (58) имеет внутреннюю полость. Для получения восковой модели в металлической форме размещают стержень (40) для образования оттиска полости лопатки (18), который выполнен из металла, впрыскивают воск в форму и извлекают восковую модель, содержащую стержень (40), из формы. Стержень располагают в форме так, что его радиально внутренний конец размещается на участке (58) формы, образующем лопатку с полостью, на расстоянии от радиально внутреннего конца (52) данного участка формы. Снижается брак по восковым моделям вследствие устранения деформации стержня при инжекции воска в форму. 4 н. и 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к литейному производству. Устройство содержит массив формующих элементов, неподвижную плиту, средства фиксации формующих элементов в заданных формируемой поверхностью положениях и подвижную плиту. Массив формующих элементов выполнен с возможностью независимого продольного перемещения. Неподвижная плита выполнена с возможностью взаимодействия с формующими элементами. Подвижная плита установлена параллельно неподвижной плите с возможностью перемещения в направлении, параллельном осям формующих элементов, и выполнена с возможностью взаимодействия с этими элементами. Средства фиксации формующих элементов установлены по меньшей мере на одной из плит с возможностью индивидуальной фиксации каждого формующего элемента по заданному положению подвижной плиты. Обеспечивается упрощение конструкции средства формообразования и повышение детализации его поверхности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к литью под давлением детали, в частности выплавляемой модели. Оснастка содержит два блока(4, 21), в которых выполнены полости (5, 22), форма которых после совмещения блоков (4, 21) соответствует форме отливаемой детали (26). По меньшей мере один (4) из блоков оснащен выталкивающими средствами отлитой детали, содержащими по меньшей мере один выталкиватель (15, 16), перемещаемый между позицией литья и позицией выталкивания. Выталкиватель (15, 16) при перемещении между этими двумя позициями направляется по изогнутой траектории, например, в виде дуги окружности, форма которой соответствует форме части извлекаемой из полости (5) отлитой детали (26). Предотвращается деформация модели. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх