Композиция для изготовления водорастворимых стержней и моделей Советский патент 1985 года по МПК B22C7/02 B22C1/02 

:о |( :л

7

3d « Изобретение относится к литейному производству, к композициям д изготовления водорастворимых стержней и моделей, а именно моделей и стержней сложных конфигураций с тонкими сечениями. Целью изобретения является снижение брака моделей по растрескива нию и деформации путем улучшения пластичности композиции и снижения ее усадки. Введение в композицию полиэтиле гликоля позволяет значительно снизить температуру запрессовки композиции до 40-50°С и увеличить ее пластичность благодаря гибкости ег молекулярных цепей. Мочевина, вводимая в композицию в виде мелкодисперсного порошка, при такой невысокой температуре за прессовки не расплавляется, что значительно позволяет устранить хрупкость, снизить усадку и обеспе чить достаточную жесткость системы. Поэтому не происходит также и вьщеления аммиака при изготовлении и запрессовке композиции. Кроме того, частицы порошка мочевины, являясь центрами кристаллизации, увеличив-ЮТ скорость кристаллизации композиции, что ведет к сокращению времени охлаждения стержней и моделей. Поливиниловый спирт имеет хорошую совместимость с полиэтиленгликолем и увеличивает вязкость компо зи1(ии в расплавленном состоянии, что повышает седиментационную устойчивость композиции и гомогенность. Таким образом, композиция по изобретению обладает высокой пластичностью при необходимой жесткост незначительной усадкой, невысокой температурой запрессовки и хорошей гомогенностью, что в целом ведет к значительному сниженшо брака по растрескиванию стержней и моделей. Особенно эффективна композиция при изготовлении стержней и моделей сложной конфигурации с тонкими сечениями. Кроме того, за счет устранения необходимости подогрева пресс-форм и возможности использования высоко производительных прессов, которые применяются для изготовления моделей из восковых составов, повьппает ся производительность труда. 6I Присутствие в композиции полиэтилен гликоля более 80 мас.% приводит jc увеличению пластичности композиции до значений, когда стержни и модели (особенно тонкостенные) при хранении деформируются. Содержание в композиции полиэтиленгликоля менее 50 мас.% приводит к ловышению вязкости композиции до зна- чений, когда необходимы значительные давления запрессовки, а качество поверхности стержней и моделей ухудшается. При содержании поливинилового спирта более 20 мас.% повьшхается вязкость композиции в расплавленном состоянии, что не обеспечивает равномерного распределения порошкообразной мочевины в композиции. При содержании поливинилового спирта менее 5 мас.% снижается седиментационная устойчивость композиции, что приводит к уменьшению ее гомогенности, а следовательно, не обеспечивается стабильность технологических свойств моделей и стержней. Пример 1. Для получения композиции расплавляют полиэтиленгликоль ПЭГ-115 марки Б (ТУб-14-826-78) и нагревают до . Последовательно вводят поливиниловый спирт и предварительно подсушенную и просеянную через сито 0,25 мочевину. Компоненты перемешивают до полной гомогенизации. Полученную композицию помещают в пресс, термостатируют при 45 С и запрессовывают в пресс-форму под давлением 1,21,5 Н/м. Запрессованные стержни с толщиной стенок 20 мм охлаждают до 30°С и извлекают из пресс-формы. Полученные стержни используют для оформления внутренних полостей восковых моделей по общепринятой технологии . Модели из восковых составов со стержнями из предлагаемых композиций помещают в ванну с водой при и вьщерживают их в воде до полного растворения стержней. Далее по моделям получают керамическую форму на основе этилсилоката, которую используют для получения отливок из углеродистых и малолегированных сталей по общепринятой технологии . Пример 2. Водорастворимую композицию с полиэтиленгликолем Полиэтиленоксид- 1500 (ВФС 42-811приготовленную согласно технологии примера 1, используют для изготовления водорастворимых моделей с то 1ЦИНОЙ стенок 1,5 мм. Запрессовку м делей производят на прессах при под давлением 1,2-1,5 Н/м. Запрессованные модели охлаждают до 30°С и извлекают из пресс-форм. Полученные модели собирают в бл ки и наносят на них керамическое покрытие на основе этилсиликата по общепринятой технологии. Блоки с готовьм керамическим покрытием помещают в ванну с водой при 20 С и вьщерживают их до полного раство рения моделей. После подсушки керамические формы используют для получения отливок из углеродистых и малолегированных сталей по общепринятой технологии. При изготовлении стержней и моделей производят визуальную оцен ку качества их поверхности и учиты вают брак по растрескиванию. В табл. 1 приведены составы известной и предлагаемой композиций, в табл.2 - свойства указанных композиций. В табл.3 приведены составы композиций с введением других полимерных соединений и полиэтиленгликоляу.а в табл.4 - свойства этих составов. Для получения композиции расцлавляют полиэтиленгликоль ПЭГ-115 марки Б (ТУ6-14-826-78) и нагреваю до . Последовательно вводят поливиниловый спирт и предваритель но поде туженную и просеянную через ,сито 0,25 мочевину. Компоненты пер мешивают до полной гомогенизации. Полученную композицию помещают в пресс, термостатируют при 45 С и запрессовывают в пресс-форму под давлением 1,2-1,5 Н/м . Запрессованные стержни с толщиной стенок 20 мм охлаждают до и извлекаю из пресс-формы. Полученные стержни используют для оформления внутренн полостей восковых моделей по общепринятой технологии. Для получения композиции с упрочнителем расплавляют полиэтиленгликоль ПЭГ-|15 марки Б (ТУ6-14-82 78) и нагревают до 80°С. Последовательно вводят сополимер винилпиро лидона и винилацетата и бикарбонат натрия. Компоненты перемешивают до полной гомогенизации. Полученную композицию помещают в пресс, термостатируют при 45 С и запрессовьгоают в пресс-форму под давлением 1,3-1,6 Н/м. Запрессованные стержни с толщиной стенок 2,0 мм охлаждают до и извлекают из пресс-формы. Полученные стержни используют для оформления внутренних полостей восковых моделей по общепринятой технологии. Для получения композиции с гидрофобными добавками расплавляют мелкодробную мочевину при 132,7С, после чего в нее последовательно вводят поливиниловый спирт и гидрофобную добавку. В качестве гидро-фобной добавки используют льняное масло. Компоненты перемешивают до полной гомогенизации. Полученную композицию помещают в термостат и термостатируют при 127-130 С и методом вытеснения воздухом под давлением 0,2-0,4 Н/м заполняют пресс-форму. Запрессованные стержни охлаждают до 30-40 С и извлекают из пресб-формы. Полученные стержни используют для оформления внутренних полостей восковых моделей по общепринятой технологии. Композиция по изобретению позволяет получать сложные по конфигурации стержни с минимальными потерями по растрескиванию и деформации. В композициях на основе мочевины введение гидрофобных добавок не устраняет их основнрй недостаток - хрупкость, что приводит к значительным потерям по растрескиванию, а в случаях тонкостенных протяженных стержней их практически невозможно изготовить. Реализация композиции по изобретению позволяет повысить качество стержней и моделей, особенно сложных конфигураций с тонкими сечениями, за счет снижения брака по их растрескиванию в 6-8 раз, а также производительность труда за счет сокращения цикла изготовления в 4-5 раз и улучшить условия труда.

Таблица 1

Таблица 2

1 2 3 4 5 6

90

Продолжение табл.2

5,0

Таблица 4