СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОФОРЕЗА Российский патент 2005 года по МПК B22C9/04 

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.

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.

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.