Способ удаления легкоплавких моделейиз литейных керамических форм

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сееоэ Соеетсиик

Социалист ическик республик

К АВТОРСКОМУ (61) Дололиителъиое к аат. сеид-ау(22) Завалеио 17.10.79 (21) 2830686/22-02

Р1)М. 6Ь э

В 22 0 29/00

В .22 С 7/02

В 22 С 9/12 с арисоедииеиием заявки H9Гасударственный камнтет

СССР не делам нзобретеннй н еткрытнй (23) Приоритет

Опубликовано 230581- бюллетень ЙФ 19 (S3) Vgg(621. 747. .5:621.744 ° .2 621.74.045 (088.8) Дата опубликования описания 2 Х0581

Ю.П. Васин, В.А. Лонзингер, В.М. Александров, (72) Авторы (54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ЛЕГКОПЛАВКИХ МОДЕЛЕЙ

ИЗ ЛИТЕЙНЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ

Изобретение относится к литейному производству и может найти широкое применение при,изготовлении отливок методами точного литья, например, по выплавляете моделям с кспользова- нием традиционного послойного и, что, наиболее эффективно, электрофоретического способов Формообразования. !

Известен способ отверждения, вы топки и прокалкк керамических форм в производстве. литья по выплавляеьым моделям постоянным электрическим током, в котором для улучшения: качества отливок и ускорения техно- t5 логического процесса обработку ведут со сменой полярности через

5 мин в течение 1 ч (1).

Однако обработка литейных форм данным способом отличается низкой 20 производительностью процесса и недостаточным качеством высушенных и вытопленных форм

Известен также способ, на котором основана работа установки для над- 2S дува стержней с применением микроволновой .энергии, предусматривакщий нагрев плакированой песчано-смоляной смеси .в поле сверхвысоких частот 1СВЧ) 2450 МГц 2 . 30

Однако данный способ не применим для точных керамических форм, изготавливаемых по выплавляеькам моделям иэ-за одновременного нагрева сырой формооболочки и выплавляемой модели, что приводит к растрескиванию керамических форм и нарушению их геометрической точности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ выплавления модельной массы, поэволякщий вытапливать модель из форьы за

3 мнн в электромагнитном поле сверхвысоких частот 300-30000 МГц, предпочтительно мощностью 7,2 кВт и частотой 2450 МГц. Способ основан на ° нагреве токопроводящего материала ,(углерод), который вводят в колкчестве до 25 масс.е в материал формы.. тепло, выделяющееся в Форме, передается модели к она, расплавляясв,.удаляется из,полости Форме (3)Недостатком данного способа является то, что для его .осуществления необходимо введение углеродистого вещества в материал форма.. Это вызывает брак отливок иэ-эа непрокала форм, а также за счет науглероживания отливок к ухудшения качества их

831325 вого воздействия на форму, а при вытопке модельной массы не происходит дополнительного разогрева стенок форьн. Способ исключает силовое взаимодействие между формой и моделью в процессе сушки форм и удаления модельной массы, что обеспечивает высокую производительность процесса наряду с улучшением качества отливок, в частности чистоты поверхности и их геометрической точности. Устраняется также растрескивание форм.

В таблице приведены данные осуществления предлагаемого способа обработки литейных керамических форм.

Эффективность процессов сушки форм и удаления из них модельной . массы оцениваются по остаточному содержанию влаги в оболочке, которое должно быть в пределах 0,5-0,8 масс.В и по качеству поверхности форм и отливок, выполненных в них. С увеличением массы формооболочки увеличивается время ее сушки, с увеличением толщины стенок керамических форм применяют более низкое значение частот электромагнитного поля СВЧ. При уменьшении толщины стенок форма в стадии выплавки моделей следует применять более высокие частоты, с увеличением массы модели время вытопки возрастает. Оптимальное время обработки форм и диапазон частот используемого электромагнитного поля СВЧ приведены в таблице. поверхности. Кроме того, обеспечивается только такая последовательность нагрева (от формы к модели), которая ,приводит к короблению сырой форьы и, следовательно, нарушению геометрической точности отливок, так как вытопка начинается еще при неотвержденной. оболочке, не набравшей достаточной прочности. Поэтому перед вытопкой модели формы необходимо подвергать процессу дополнительной сушки.

Таким образом, ни один из указан. ных способов не обеспечивает качественного проведения процессов сушки форм с последующим удалением из них модельного состава.

Цель изобретения — улучшение качества форм и повышение качества отливок, I

Поставленная цель достигается тем,;щ что сырую литейную форму, изготовленную, например, методом электрофореза, обрабатывают 1-3 мин в электромагнитном поле СВЧ 1200-6000 МГц, при этом формооболочка сохнет, теряя влагу с 2,5-3 масс. Ъ до О, 5-0, 8 масс.%, после чего форма дополнительно обрабатывают в поле СВЧ при 300-900 МГц в течение 2-5 мин с целью выплавления модельного состава.

В предлагаемом способе в процессе З0 сушки формы модельная масса остается холодной и не оказывает поэтому силоТолщина стенки форэм, мм

3 2 3 5

6000 ЧОО 00 УОГ

3 2 3 5

2450 750 750 750

3000

6000

2450

1200

2450

3 2 3

1200 300 . 300 300

1200 †.в числителе - время операции обработки, мин, в знаменателе — частота электромагнитного поля, МГц . состава P-3, обсыпочный материал оболочки — кварцевый песок марки К0315.

Суспензия приготовлена на основе жидкостекольного связующего (40 масс.Ъ) и пылевидного кварца (60 масс.Ъ), вязкость по вискозиметру ВЭ-4 составляет 35 сек.

Наиболее перспективным является применение предлагаемого способа при электрофоретическом формообразовании, в котором процесс изготовления форьы от формообразования до удаления модели занимает не более 15пособ обработки литейных керамичес х форм, включающий в себя операции сушки и вытопки из них модельной массы, основан на эффекте уменьшения глубины проникновения волны элек° тромагнитного поля СВЧ с увеличением его частоты и на различии микроволновых электрических свойств (относи- go тельная диэлектрическая проницаемость (и тангенс угла потерь t gf) керамической оболочки и модельной массы.

Используются модели, изготовленные из многокомпонентного модельного 15

® 4 формула изобретения

831325

Составитель И..Куницкая

Редактор В. Иванова Техред А. Вабинец Хорректор Г. Назарова

Заказ 2871/3 Тираж 869 Подписное

ВНИИПН Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

20 мин, а в известных способах продолжительность сушки форм составляет около 10 ч.

Предлагаеьый способ имеет следующие преимущества. а3 При массовом применении .способа, например, для точных форм, изготовленных методом электрофореэа, по сравнению с известными способами, в 30-40 раз сокращается время технологического цикла изготовления форм от их формообразования до вытопкн иэ них модельной массы. б) Повышается качество отливок, в частности чистота поверхности и геометрическая точность за счет исключения силового взаимодействия между формой-и моделью в процессе сушки форм и удаления. модельной массы. в Не требуется ввода в состав форьы специальных токопроводящих добавок, ухудшающих рабочую поверхность литейной форьы. г) Обеспечивается последовательное проведение процессов сушки форм и удаления модельного состава на одном рабочем месте.

Способ удаления легкоплавких моделей иэ литейных керамических форм путем воздействия на предварительно подсушенные формы электро магнитным. полем сверхвысоких частот, о т л и ч а ю щ и N. с я тем, что, с цельл повышения качества форм и повьэаения качества отливок, предварительную сушку сырых керамических форм осуществляют в диапаэоне частот 1200-6000 ИГц в течение

1-3 мин до остаточной влажности в форме 0,5-0,8 масс.%,.а затем обрабатывают в диапазоне 300-900 ИГц в те-!

5 чение 2-5 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Авторское свидетельство СССР

В 206010, кл. В 22 С 9/12, 1964.

2. Патент США В 3429359, кл. 164-37, опублик. 1969.

3. Патент ChlA М 3847202, кл. 164-50, опублик. 1974.