Способ изготовления форм по выплавляемым моделям Советский патент 1992 года по МПК B22C9/04 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению литьем по выплавляемым моделям отливок с глухими протяженными внутренними по- лостями.

Цель изобретения - упрощение технологического процесса изготовления отливок, повышение их качества за счет снижения равностённости формы.

Сущность изобретения заключается в том, что эфиры, залитые в протяженную глухую полость, вступают в реакцию с находящимися нам парами воды и кислоты (гидролизуются) и одновременно поглощают находящиеся в полости пары органического растворителя. В месте контакта эфира и непросушенного в полости слоя формы происходят те же процессы - гидролиз за

счет воды, содержащейся в непросушенной форме, растворение паров растворителя - в эфирах, благодаря чему форма отверждается.

Заполнение внутренней полости формы эфирами осуществляют после того, как остальные части формы (за исключением внутренней полости) высушены и на них может быть насесен следующий слой. Момент завершения сушки слоя формы на наружной поверхности модели оценивают опытным путем или определением остаточной влажности образца-свидетеля. Эфиры, слитые из внутренней полости, могут быть многократно повторно использованы, так каких их реакционная способность по отношению к воде весьма велика.

Выдержка на воздухе в течение 2-50 мин необходима для завершения процесса

СЛ 4

3

отверждения внутренних слоев формы. Нижний предел времени выдержки - для эфиров с более высокой реакционной способностью (тетраэтоксисилан, кубовые остатки его производства), верхний предел - для более конденсированных эфиров, например этилсиликата-40, ГС-20Э. Уменьшение времени выдержки менее 2 мин может привести к размыву формы при нанесении последующего слоя, к разрушению формы при заливке. Увеличение времени выдержки нецелесообразно.

Вопрос использования собственно эфиров или их растворов в органических растворителях решается исходя из экономических соображений.

Пример 1 (прототип). Изготовление полой тонкостенной отливки с внутренней полостью глубиной 217 мм, выходящей на поверхность отверстием ф 20 мм.

Предварительно изготовили смесь состава: зтилсиликат-40 33 вес.ч,, пылевидный кварц 67 вес.ч., 5%-ный раствор триэтано- ламина 4 вес.ч. Сразу же после смешивания смесь залили во внутреннюю полость модели. Через 3 мин смесь пришла в гелеобраз- ное состояние. После этого нанесли пять слоев суспензии с этилсиликатным связующим. Время сушки каждого слоя в нормальных условиях соответственно: 24; 24; 8; 8; 8 ч. Таким образом, общее время сушки 72 ч, т.е. 3 сут.

После завершения сушки первого слоя на внешней поверхности обнаружены трещины, образовавшиеся в результате излишней продолжительности сушки для этой части формы.

После завершения процесса изготовления формы из нее удалили выплавлением модельный состав. Форму прокалили и залили сталью по общепринятой технологии. Наружную поверхность формы очистили от остатков керамики дробеструйной обработкой. Для удаления остатков керамической смеси из внутренней полости потребовалось выщелачивание в 50%-ном растворе КОН при 142°С в течение 27 ч с периодическим извлечением отливки из ванны и промывкой внутренней полости.

Осмотр полученной отливки показал, что на ее наружной поверхности имеются гребешки, свидетельствующие о растрескивании формы. Во внутренней полости отливки - залив, полученный из-за размывания стержня, сформированного керамической смесью.

Пример 2. Изготовление такой же отливки. На модель нанесли слой суспензии с этилсиликатным связующим того же состава, что по примеру 1. После высушивания

слоя формы на наружной стороне модели (время сушки 4 ч, окончание сушки определено по остаточной влажности) во внутреннюю полость залили этилсиликат-40, тотчас слили его, форму выдержали на воздухе 25

мин, затем нанесли следующий слой суспензии. Все операции повторили 5 раз. Время сушки слоев 4, 6,7, 7, 7 ч. Таким образом, общее время сушки 31 ч. После высушивания 5 слоя, заполнения внутренней полости

этилсиликатом, его слива, выдержки на воздухе в течение 25 мин из формы выплавлением в воде удалили модельный состав. Обжиг формы, очистку отливки от остатков керамики выполняли аналогично примеру 1.

Время очистки 12 ч. Таким образом, время изготовления отливки по изобретению сократилось по сравнению с прототипом на 50 ч.

Полученная отливка не имела дефектов.

Аналогичные результаты получены и в других вариантах выполнения способа, приведенных в таблице.

Реализация изобретения позволит значительно упростить процесс изготовления сложных отливок с глухими, протяженными, внутренними полостями, сократить время их изготовления, снизить количество брака отливок.

Ф о р м у л а и з о б р ет е н и я

Способ изготовления форм по выплавляемым моделям для получения отливок с

протяженными внутренними полостями, включающий нанесение слоев суспензии на модель, обсыпку каждого слоя огнеупорным материалом и сушку, заполнение протяженных полостей составом, отличающийся

тем, что, с целью упрощения технологического процесса изготовления отливок, повышения их качества за счет достижения равностенности формы, заполнение протяженных полостей составом осуществляют

после высушивания каждого слоя суспензии на наружных поверхностях моделей, при этом в качестве состава используют эфиры ортокремниевой кислоты или их растворы, которые затем сразу выливают, а перед нанесением последующих слоев суспензии производят выдержку форм на воздухе в течение 2-50 мин.

1ЭТС-40 33 вес.ч (прото- Пылевидный кварц тип) 67 вес.ч. Р-р

триэтаноламина k вес.ч.

2ЭТС-40

3ЭТС-32 70% Этил.спирт 30%

ГС-12И

5 Кубовый остаток

пр-ва тетраэтокс силана 50% ацетон 50

72 . 27,0 Гребешки на Наружной поверх л ности; заливы во внутри.по- лости

3112,0Дефектов нет

3512,5- 3812,5- 3312,.

33 12,5 Залив во внутренней полости отливки

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению форм по выплавляемым моделям для отливок с протяженными внутренними полостями. Цель изобретения - упрощение технологического процесса, сокращение цикла изготовления отливок, повышение их качества за счет достижения равностенно- сти формы. Сущность технического решения заключается в том, что форму изготавливают путем нанесения слоев суспензии на модель, из обсыпки огнеупорным материалом с последующей сушкой, а после высушивания каждого слоя формы на наружной поверхности модели внутреннюю полость заполняют эфирами ортокремние- вой кислоты или их растворами, затем эфи- ры сливают, а перед нанесением следующего слоя форму выдерживают на воздухе 2-50 мин. 1 табл. сл С