Разделительное покрытие

 

ОП ЙСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски и

Социалистические

Республик

<, 735375 (6i ) fl,0uþëHèòåëüu0å к авт. свил-ву (22) Заявлено 06.06.77 (2l) 2492033/22-02 с присоединением заявки № (2;5) Приоритет

Опубликовано 25.05.80. Бюллетень № 19

Яата опубликования описания 28.05.80 (5! ) М. Кл.

В,22 С Э/00

Гвсударствеиимй комитет

Ic0 делам итоеретеиий и открытий (53) УЙК 621. .744.079 (088.8) A. l1. Никифоров (72) Автор изобретения (75) Заявитель

Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (54) РАЗДЕЛИТЕЛЬНОЕ ПОКРЫТИЕ.!

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам разделительных покрытий для модельной оснастки, преимущественно используемой для изготовления форм методом электрофореза.

Известно разделительное покрытие для

5 модельной оснастки, содержащее смазку на основе минерального масла, дисперсный матери, л на основе углерода (серебристый графит) и керосин Я то

Однако такое разделительное покрытие имеет недостаточную электропроводиасть и кроюшуто способность.

Наиболее близким по технической сушности и достигаемому результату к предi5 лагаемому является разделительное покрытие, содержащее минеральное MRcIIQ u графит 52.5 . Однако это покрытие также имеет недостаточную электропроводность и кроюШую способность по причине неоптимальности соотношения содержащихся в ней ингредиентов.

Белью изобретения является увеличение электропроводности и улучшение кроюшей способности разделительного покрытия, содержащего минеральное масло и дисперсный материал на основе углерода.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве дисперсного материала на основе углерода разделительное покрытие содержит коллоидный углерод при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Коллоидный углерод 75,0-93,0

Минеральное масло 7,0-» 5,0

Равноценным заменителем коллоидного графита может быть активированный уголь.

В качестве минерального масла в составе покрытия. применяют минеральное масло марки МВП (ГОСТ 18005-51), кол; лоидный углерод — марки ГС.

B составе разделительного покрытия применяют припыл, состоящий из одного материала высокой электропроводности и малой зольности — коллоидного углерода. марки ГС (удельное сопротивление равно

0 по прибору 0-20), или ого равноценного заменителя — активнрованпого угля, Этот электропроводный маторилл в соче1

3 7353 таиии лишь с одним связующим веществом в виде водонерастворимого масла (типа

МВП) при нанесении на модели-электроды напылением хорошо плакирует их поверхность тонким равномерным слоем, доста5 точным для обеспечения хорошей эпектро-проводимости от электрода — модепи к су спенэии и хорошего отделения готовой формы от модепи-энектрода . . Покрытие наносят на поверхности мо- 1о депей-электродов последоватепьным напыпением на электроды-модели сначала связующего вещества (например маспа), а затем пылевидных частиц электропроводного материала (например коллоидного 15 угперода марки ГС ипи активированного угля). При этом, как показали исспедования, в зависимости от температуры нагрева модепи на поверхности электродамодели формируется опредепенной топ- 16 тины спой масла и соответствующий спой эпектропроводного дисперсного покрытия.

Так, с изменением температуры от 23 до

150 С удельный pacxog маслд на поО верхности электрода изменяется от 0,92 25 до 0,2 мг/см, а удепьный расход графи2 та - от 2,75 до 3,38 мг/см .

Таблк

1 Покрытие по авт. саид.

И 414039 1,100 28 22 Окура- 92- 0,85

0,21. 1 ° 1 2 О. 1 1 Осадка

;2 То же 1880 28 22 Натирка 25 0,52

О ll . 08

V ..

0,8 Осадок . Раарушается

3; Прядыл по авт. свпд, Ri 472739

15800 37 42 Пряпып 25 Не кро- - Не про- Нет. влекет водит трофо реп а ток 4 То же

Нагрев

1 ООоС 37

88 1,8

0,6 . 2 5 -"- -В-5 Серебристый графят

4,7 Пряпыл 25 0,42 0,416 0,421 2,2 Легкое

Более

10 тыс. 68 ло щи бору Î

После прокалкя коксовый остаток на 80% поверх.

Прильем 25 0,32 0,317 0,320 2,12 ка масло

Коксовый остаток на >0". и р

6. Серебристый греФят 0 40,8 5 6

75 4.

Соотношение ингредиентов оптима п ное, так как в указанном диапазоне создаются условия дпя ппакирования модели равномерным споем, обеспечивается высокая эпектропроводность, осаждаемость суспензии и отдепяемость готового иэделия от электрода-модели.

Покрытие испытывалось по следующим показатепямГ а) вепичине сопротивления на ципиндрическом датчике с измерительным прибором омметром типа U-20 б) зольности, определяемой стандартметодо м1 в) газотворности; г) кроющей способности —. равномерности распределения покрытия путем измерения .толщины покрытия в разных точках модели; д) плотности тока при эпекграфорезе; е) характеристике отдепения оболочки от модели, ж) характеристике качества поверхности формы.

В табп. 1 приведены данные испытаний известных и предпагаемого покрытийй.

Продолжение табл. 1

7 Аятивярованеий утоль А 0

24 28 - 25 07 078

0,71 222

Коксового остатка яет, качество )ю роиФе.18.5 .2 2 е 25 0,52 0,8}8.

8 Коллоилкай lib Pog

Коксоям R ,остаток от сутствует, лоаерхкость, хоp0198%

0,82 2,2

9 Активировея яый уголь марки Б О 12,4 3,2 прищеп SS 0,48, 0,48 0,48 2,28 - Aosepar. частей фО Карандашный графит марки А О

18,2 27 - - 28 032 032 032

2,32 фень Иебольщой лЩ%09 RBlI8T Мей ю козе ринст. остаа а, поверхность хоро»

1 Акти вирован ,ный уголь, ( масло МВП 23 25 75 2,02

4 1 2.42 Лагкое Удовлетворительное

50 16 84 2 21

47 22 в

160 2S 71 1,25 . 23 3,8 С боль - Качество формы шим урн- неудовлетворнлнем тельное

Все .испытания проведены при прочих равных условиях (например напряжение на электродах, продолжительность. электрофореэа, состав, плотность и вязкость суспензии-величины постоянные).

Как видно иэ табл. 1, получить осадок на металлическом электроде модели с применением известных покрытий не удается. Хорошие результаты получают с применением углеродсодержащих материалов, отличаюшихся высокой электропроводностью (сопротивление по прибору

Ц-20 во всех случаях равно нулю).

Однако некоторые углеродсодержашие материалы, например серебристый графит, отличаются высоким коксовым остатком и ухудшают качество новерхности форм после их прокалки (см. табл. 2). Наилучшие результаты получают на покрытии из активированного угля и коллоидного углерода.

Результаты испытания предлагаемого покрытия с пелью определении оптимального соотношения ингредиентов представлены в табл. 2.

Таблипа 2

735378

Продолжение табл. 2

45 23

78 15 85

Легкое

У до влетворительное

2,2

100 12 88 2,35 50 2 ° 1

Л гкое

Очень nev2,4

52 2,1

110 7 93

120 14 86

130 16 84

148 14 86

2,28

51 2,1

42 2,4

2,18

226 50 21

Качество фор мы неудовлетворительное

11 23 33

С усилием

25 32 78 2,12 42 2,4

У до влет воритепьное

8S 12 88 232 47 24

Очень пегкое

13 Кол лоидный углерод, керосин

25 16 84 2,22 41 2,7

1 5 Активи роваипый уголь, керосин

25 15 85 1,85 36 3,0

16. Активированиый уголь, негро л

17 Активироваиный уголь, консталин

75 22 78 1 42 28 35

С некоторой дористостью

85 28 78 1,12 32 3,02

Поверхность с рыхлотами

Указанные пределы соотношени" составляющих покрытия обеспечивают получение высококачественных форм при их электрофоретическом изготовлении из керамических суспензий.

Наполнителн покрытия не дефицитны дешевы и в достаточном количестве вь— пускаются промьпцленностью в удобном для применения мелкодисперсном состоянии.

Связующие материалы покрытия также дешевы и недефицитны.

Примеры состалол покрытия и режиме» их нанесения.

75-93%

7-25%

10 Коллоидный . углерод, масло МВП 160 28 72

Весовые проценты покрытия определя45 ют методом последовательного взвешивания чистого электрода с нанесением впоследствии связующего и наполнителя.

Табл. 2 позволяет определить пределы соотношений составляющих припыла.

Они изменкются в зависимости от степени нагрева модели-электрода. При изменении температуры нагрева модели от

25 до 150 С соотношения компонентов о покрытия меняются в следующих пределах, 55 вес.%:

Активированный уголь

Масло МВП

С усилием Отдельные поры

Разделительное покрытие для модельной оснастки, преимущественно исполь зуемой для изготовления форм методом электрофореза, включающее дисперсный материал на основе углерода и минеральное масло, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения электропроводности и улучшения кроющей способности покрытия, в качестве дисперсного материала на основе углерода оно содержит коллоидный углерод при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Коллоидный углерод 75, 0-93,0

Минеральное масло 7,0-25,0

Источники информации, принятые во внимание прй экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2180659/02, кл. В 22 С 3/00, 1975.

2. Степанов Ю. А. и Семенов B. И. формовочные материалй. М., Машиностроение, 1969, с. 109-110.

9 7353

Пример 1. Модель припыливают при температуре 23-25 С, соотношение составляющих покрытия, вес.%:

Активированный уголь 75

Масло МВП 25

Плотность тока при электрофорезе

1,8 А/см, вес осадка 23 г, отделение и и качество готовой формы хорошее.

Пример 2. Модель припы ливают при температуре 110 С. Соотношение сос-10 тавляющих припыла вес.%:

Активированный уголь 90

Масло МВП 10 Плотность тока 2,2 А/см, вес осадка 26 г, отделение и качество готовой t5 формы хорошее.

Пример 3. Модель припыливают нри температуре 148 С. Соотношение соо ставляющих припыла, вес.%:

Активированный уголь 86 0

Масло МВП 14

Плотность тока 2,5 А/см., вес осадка ,2

27 r, отделение и качество готовой фор. мы хорошее.

Применение такого разделительного покрытия позволяет изготовить точные формы по различным удаляемым моделям, в том числе по металлическим, деревянным (с электропроводящими элементами). Применение припыла обеспечивает высокоэффективный электрофорез с высо. кими значениями плотности тока — до

1,5 — 4,0 А/см . Это обеспечивает sbrй сокую скорость электрофореэа, высокую плотность осаждаемых форм. Припь|л обес-З5 печивает практически беспрепятственное отделение формы от электродов-моделей.

Кроме того, новое разделительное покрытие позволяет изготовлять оболочковые о формы для крупных отливок с высокой геометрической точностью и высоким качеством поверхности при применении метода формообразования — электрофореза.

75 10

ffpn изготовлении оболочковых фо," методом электрофореэа иэ водных суспензий для отливки молоткового била массой 12,5 кг достигается точность отливки четвертого класса по ГОСТ 1045 и чистота поверхности шестого класса по

ГОСТ 2789-73.

Ряд отливок, к которым предьявляются повышенные требования по точности размеров и качеству поверхности, изготавливаемые ранее в разовыМ песчаноглинистых формах или в формах по Яоупроцессу, могут изготовляться методом электрофореза иэ простых водных керамических суспензий. Эго позволяет сни

1 зить припуски, на механическую обработку, а в некоторых случаях и полностью их устранить

Формула изоб ретени я

Составитель Г. Борисов

Редактор 3. Шубенко Техред М, Кузьма Корректор N. Пожо

Заказ 2245/2 Тираж 889 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, I., Ужгород, уп. Проектная, 4