Способ изготовления многослойной оболочковой формы по выплавляемым моделям

Изобретение относится к области литейного производства. Способ включает послойное нанесение огнеупорной суспензии без органических растворителей на модель, обсыпку каждого слоя зернистым материалом, сушку, выплавление модели. После обсыпки слоя зернистым материалом формы вакуумируют в вакуумной камере и затем сушат на воздухе. Вакуумирование осуществляют при давлении 0,7…0,95·105 Па в течение 60 с. Достигается снижение пористости рабочего слоя, повышение прочности и трещиностойкости оболочковой формы.

 

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к литью по выплавляемым моделям, и может быть использовано при изготовлении многослойных оболочковых литейных форм.

Известен способ изготовления многослойной оболочковой литейной формы, который состоит из следующих операций: нанесение огнеупорной суспензии на выплавляемую модель, обсыпка зернистым материалом (кварцевым песком), сушка на воздухе или в парах аммиака (Литье по выплавляемым моделям / Под ред. Я.И.Шкленника. М.: Машиностроение, 1971, с.232, 242, Технология литейного производства. Специальные виды литья / Под ред. В.А.Рыбкина. М.: Изд. Центр «Академия», 2005, - с.62-63).

Известный способ имеет следующие недостатки: при использовании суспензии без органических растворителей повышается пористость рабочего слоя формы, снижается плотность и прочность оболочковой формы, появляется склонность к растрескиванию.

Указанные недостатки устраняются заявленным изобретением, которое позволяет уменьшить поверхностную пористость рабочего слоя оболочковой формы до 1,5% при использовании огнеупорной суспензии без органических растворителей, повысить плотность и прочность оболочковой формы, ускорить процесс сушки на воздухе.

Вышеуказанные результаты достигаются за счет вакуумирования при 0,7…0,95·105 Па каждого слоя оболочковой формы после нанесения зернистого материала перед сушкой на воздухе.

При изготовлении огнеупорной суспензии без использования органических растворителей (спирта, ацетона и др.) (способ, предложенный В.Н.Ивановым и Г.М.Зарецкой. Технология литейного производства. Специальные виды литья / Под ред. В.А.Рыбкина. М.: Изд. Центр «Академия», 2005, - с.58) в быстроскоростных мешалках (скорость вращения 2800 мин-1), на поверхности суспензии скапливается множество воздушных и газовых пузырей, которые и вызывают повышенную газовую пористость (до 50%) рабочего слоя оболочковой формы. Повышенная пористость рабочего слоя ухудшает качество поверхности, приводит к снижению прочности и растрескиванию оболочковой формы, особенно при выплавлении модели, прокаливании и заливке форм расплавом.

Проведенные экспериментальные исследования показали, что послойное вакуумирование при 0,7…0,95·105 Па оболочковой формы способствует выводу воздуха и газов из суспензии и удалению их при помощи вакуума с поверхности форм. После вакуумирования удаляется лишняя влажность, улучшается сушка оболочковых форм. При визуальном исследовании при помощи отсчетного микроскопа МПБ-2 поверхностной пористости рабочего слоя и среднего диаметра пор полученных оболочковых форм, было установлено снижение пористости до 1,5%. Проведенные исследования прочности на изгиб опытных образцов непрокаленных оболочковых форм на специальной установке (разрывной машине РМУ-0,05-1, ГОСТ 7855-77), показали, что прочность на изгиб увеличилась на 30% (максимальное значение прочности 11,0 МПа).

Способ изготовления оболочковой формы осуществляют следующим образом.

1. Приготовление огнеупорной суспензии осуществляется совмещенным способом. Состав суспензии: этилсиликат ЭТС 40+(вода+хлороводородная кислота НСl+серная кислота H2SO4) перемешивается в течение 30…60 с. Затем добавляется маршаллит и перемешивается на быстроскоростной мешалке (скорость вращения 2800 мин-1) в течение 40…60 мин. Вязкость суспензии замеряется вискозиметром. В готовую суспензию для улучшения смачиваемости поверхностей модели вводится 0,05…0,1% ПАВ.

2. Нанесение суспензии на поверхность модели окунанием или обливанием, обсыпка зернистым материалом (кварцевым песком мелкой фракции).

3. Вакуумирование оболочкового слоя в вакуумной камере при 0,7…0,95·105 Па в течение 60 с.

4. Сушка на воздухе при температуре окружающей среды 18°С в течение 2 часов. Таким образом, наносится 5…6 слоев.

5. После получения многослойной оболочковой формы модель удаляется выплавлением в воде или горячим воздухом. Готовая оболочковая форма прокаливается, заформовывается в сыпучий наполнитель и заливается расплавом.

Представленный способ позволит снизить поверхностную пористость рабочего слоя оболочковой формы, повысить качество поверхности рабочего слоя, повысить прочность и трещиноустойчивость оболочковых форм при использовании суспензии без органических растворителей. Применение представленного способа позволит исключить использование легковоспламеняющихся огнеопасных растворителей при приготовлении суспензии, повысить долговечность суспензии в два раза (так как при использовании органических растворителей «живучесть» суспензии до 24 ч), улучшить процесс сушки при температуре окружающей среды.

Способ изготовления оболочковой формы в литье по выплавляемым моделям, включающий послойное нанесение огнеупорной суспензии без органических растворителей на выплавляемую модель, обсыпку зернистым материалом и сушку, отличающийся тем, что после нанесения каждого слоя зернистого материала оболочковую форму вакуумируют при давлении 0,7-0,95·105 Па, а затем проводят сушку каждого слоя на воздухе.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к литейному производству. .

Изобретение относится к литейному производству, в частности для изготовления литейного стержня для лопатки газотурбинного двигателя с передней кромкой и задней кромкой.
Изобретение относится к литейному производству. .

Изобретение относится к литейному производству. .

Изобретение относится к литейному производству. .

Изобретение относится к литейному производству. .
Изобретение относится к литейному производству, а именно к получению отливок по выплавляемым моделям. .
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для фасонного литья точных отливок из высоколегированных сплавов
Изобретение относится к области литейного производства

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления мелкогабаритных и среднегабаритных литых изделий на основе свинцовистых бронз
Изобретение относится к литейному производству

Изобретение относится к литейному производству, в частности получению литейной формы, имеющей стержень, преимущественно в единичном, или в мелкосерийном производстве
Изобретение относится к области литейного производства

Изобретение относится к изготовлению металлических лопаточных аппаратов низкого давления газотурбинного двигателя, в котором лопатки имеют внутреннюю полость, предназначенную для размещения в ней датчика детектирования газов или для сообщения с таким датчиком. Лопатка 1 имеет отверстие 9, выполненное в стенке, обеспечивающее проход газов из зоны низкого давления газотурбинного двигателя в направлении внутренней полости и размещение датчика. Способ включает установку в литейную форму сердечника, соответствующего внутренней полости лопатки, и заливку расплавленного металла в литейную форму. Сердечник для каждого отверстия 9, сообщенного с внутренней полостью лопатки, выполняют с выступом, проникающим через внутреннюю поверхность литейной формы и образующим единственный элемент удержания сердечника в литейной форме. Обеспечивается повышение качества лопаток за счет исключения операции сверления отверстий. 7 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к области литейного производства. Способ включает нанесение на модель методом погружения нейтральной гидрофобной пленки из материала на основе воска, послойное формирование на модели огнеупорной оболочки, удаление модели, сушку и обжиг керамической формы. Гидрофобная пленка имеет более низкую температуру плавления, чем материал модели. Удаление модели осуществляют выдержкой формы с моделью в печи, выдержкой в воде при ее температуре, не превышающей температуру каплепадения материала пленки, и промывкой формы в воде при температуре, превышающей температуру каплепадения материала пленки, за два или три цикла с выдержкой в течение 2-3 минут. Выдержку формы с моделью в печи осуществляют при температуре, превышающей температуру каплепадения материала гидрофобной пленки, но ниже температуры плавления материала растворяемой модели в течение 3 минут на 1 мм толщины формы. Обеспечивается повышение качества поверхности керамической формы, повышение производительности процесса и снижение расхода материалов. 2 табл.

Изобретение относится к области литейного производства

Наверх