Способ удаления высокопрочных стержней из отливок Советский патент 1990 года по МПК B22D29/00 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам удаления высокопрочных стержней из внутренних полостей отливок точного литья, и может быть применено в газотурбостроении и авиационном моторостроении.

Цель изобретения - повышение производительности, эффективности и качества очистки.

Способ заключается в следующем.

Отливку устанавливают в барабан центрифуги так, чтобы оси стержня располагались радиально, в барабан заливают жидкий реагент, например, раствор щелочи, и центрифугируют.,При проникновении реагента до середины стержня, отливку поворачивают на 180°, сохраняя при этом радиальную ориентацию стержня, и центрифугируют до полного проникновения реагента в материал стержня. После этого сливают реагент, заливают воду и производят промывку

центрифугированием. Через определенное время отливку повторяют на 180°, сохраняя радиальную ориентацию стержня. При центрифугировании в слое жидкости под действием центробежных сил создается градиент гидростатического давления, направленный от периферии к оси вращения. Созданный перепад давления инициирует движение жидкого реагента в стержне и вытеснение воздуха из его порового пространства. Воздух через ближний к оси вращения конец стержня выходит на поверхность реагента в виде пузырьков. Таким образом происходит насыщение жидким реагентом всего объема порового пространства стержня, а следовательно, и ускорение процесса его размягчения. Кроме того, центробежная сила, действующая как на продукт химической реакции, так и на непрореагировавшие составляющие, обеспечивает их отделение от

ел

00

ел

о о

00

основной массы стержня и удаление че-i рез перифррийное отверстие в полости отливки, что создает постоянный контакт непрореагировавшей части стерж- ня с реагентом. Последующая промывка отливок в центрифуге под слоем воды способствует размягчению оставшихся в отливке продуктов реакции, а также отделению их от стенок полости и вы- ходу к периферийной стенке ротора центрифуги за счет действия на частицы продуктов реакции центробежной силы, большей по величине, чем сила их сцепления.

Величина задаваемых центробежных сил, характеризуемых фактором разделения, при пропитке и промывке стержней зависит, в первую очередь, от состава стержней и реагента. Например, уменьшение вязкости реагента при сохранении его активности позволяет при заданном времени удалении стержней из отливок уменьшить фактор разделения при пропитке стержня.

Фактор разделения численно равен отношению центробежного ускорения (по наибольшему радиусу ротора) к ускорению тяжести.

Радиальное расположение стержней обеспечивает максимальное значение перепада давления на концах стержня, т.е. наиболее благоприятные условия для насыщения реагентом стержневого порового пространства. Периодическое изменение ориентации стержней на противоположную интенсифицирует процесс размягчения всего объема стержня за счет увеличения значения усредненного По времени процесса градиента давле- ния. Интенсификатщя процессов пропитки и промывки значительно повышает эффективность способа в целом. Это снижает также время пребывания отливок в агрессивной среде, что улучшает качество очищенных отливок.

На чертеже изображена отливка со стержнем в процессе его насыщения жидким реагентом.

Отливка 1 под слоем жидкого реаген та 2 размещена одним концом керамического стержня 3 к оси вращения 0-0, а другим - в направлении периферийной стенки барабана центрифуги 4, что обеспечивает радиальное расположение

стержня. i

Пример 1. Отливки с высокопрочными керамическими стержнями размещают в барабане центрифуги, как показано на чертеже, и центрифугирую в течение 90 мин под слоем раствора едкого кали концентрацией 50% при поддерживающейся температуре 140- 160°С и факторе разделения 1000 на максимальном радиусе, т.е. на расстоянии от оси вращения до периферийного отверстия отливки. После центрифугирования щелочь удаляют, отливки заливают водой и подвергают повторному центрифугированию в течение 15 мин при факторе разделений 2000 на максимальном радиусе. После останова центрифуги воду сливают, отливки переворачивают на 180°, и обработка отливок повторяется. По окончании цикла отливки извлекают из барабана.

Пример 2. Отливки со стержнями размещают в барабане центрифуги и центрифугируют под слоем горячего раствора едкого кали, как в примере но в течение 40 мин. Затем отливки переворачивают на 180° и продолжают центрифугирование в течение 40 мин. После центрифугирования щелочь удаляют, отливки заливают водой и центрифугируют в течение 10 мин при факторе разделения 2000 на максимальном радиусе. По истечении указанного времени отливки переворачивают на 180° и продолжают центрифугирование в течение 10 мин. После останова центрифги воду сливают, а отливки извлекают из барабана.

Были проведены опыты, позволившие определить скорость удаления стержня в известном и предлагаемом способах. Результаты опытов приведены в таблиц

Показатель

Способ

Использование данного способа позволяет интенсифицировать процесс очистки отливок за счет ускоренного протекания процесса размягчения стержней в центробежном поле, одновременно с

процессом размягчения осуществить удаление продуктов реакции, т.е. объединить две технологические операции очистки отливок на одной установке. Это в конечном итоге позволит повысить производительность, эффективность и качество очистки.

Формула изобретения

5850686

л и чающийся тем, что, с целью повышения производительности, -. эффективности и качества очистки, насыщение и промывку осуществляют при центрифугировании непосредственно в жидком реагенте и воде.

2. Способ по п. 1, отлича ю- щ и и с я тем, что стержень отливки, установленной в барабане, располагают

10

Изобретение относится к литейному производству. Цель изобретения - повышение производительности, эффективности и качества очистки. Способ включает установку отливок в барабан, чтобы ось стержня располагалась радиально, насыщение их жидким реагентом, например раствором щелочи, и промывку водой. Насыщение и промывку производят центрифугированием непосредственно в жидком реагенте и воде. Отливку периодически поворачивают на 180°, сохраняя при этом радиальную ориентацию стержня. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. Способ удаления высокопрочных стержней из отливок, включающий установку отливок в барабан, насыщение материала стержня жидким реагентом, например раствором щелочи, и промывку водой, причем насыщение и промывку осуществляют центрифугированием, о т

0 возЗух. ш

О

Г1

Реагент

1 3

- -7

)ОО OOQ&QZ&O

л О оо о с QO О оУр

S