Смесь для изготовления литейных моделей Советский патент 1992 года по МПК B22C1/02 B22C1/16 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к смеси для изготовления литейных моделей, применяемых при вакуумной формовке.

Известно, что при вакуумной формовке модель обтягивается нагретой пленкой. Для лучшего обтягивания пленки в модели обычно сверлят отверстия, фрезируют пазы или вставляют специальные венты для лучшего отсоса воздуха.

Известна модель из газопроницаемого материала. В качестве разделительного покрытия используется порошок эпоксидной смолы и жидкое стекло. Отверждение происходит при продувке углекислым газом.

Известна газопроницаемая модель для вакуумной формовки, изготовленная из песка и 3% синтетической смолы. После уплот- нения в деревянном или гипсовом ящике-промодели смесь отверждается кислотой или при помощи нагрева. Предлагается также изготовление газопроницаемой модели из силикатного металлического порошка.

Известные смеси имеют ряд недостатков: металлический порошок и синтетическая смола дороже, используются дефицитные материалы, процесс спекания порошка требует высокой температуры и специального оборудования, низкую газопроницаемость. Синтетические смолы и от- вердители обычно оказывают вредное влияние на окружающую среду.

Наиболее близкой по предлагаемому составу и по технической сущности и достигаемому эффекту является смесь японской фирмы Синто Когио и Такада Тюдзосе. Модель выполняют непосредственно в опоке, снабженной вакуумной системой, отверждением смеси зернистого материала и связующего. Модель изготавливают из смеси кварцевого песка с 8-10% жидкого стекла. Жидкостекольную смесь от- верждают продувкой углекислым газом.

Недостатком этой смеси в применении к изготовлению моделей для вакуумной формовки является низкая газопроницаемость и прочность.

со

с

аi

Цель изобретения- получение прочной и газопроницаемой смеси для изготовления литейных моделей.

Для достижения поставленной цели предлагается жидкостекольная смесь, содержащая огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния, жидкое стекло, поверхностно-активное вещество анионак- тивного класса и 20-25%-ный водный раствор едкого натра при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Жидкое стекло11,0-13,0

Поверхностно-активное

вещество анионактивного

класса0,18-0,22

20-25%-ный водный

раствор NaOH1,8-2,2

Огнеупорный наполнитель

на основе диоксида

кремнияОстальное

Изобретение иллюстрируется составами смесей и их свойствами, которые приведены в табл.1 и 2.

Состав 1 имеет содержание жидкого стекла ниже допустимого значения, а состав 5 имеет содержание жидкого стекла выше верхнего допустимого предела.

Как видно из табл.2, состав 1 имеет пониженную прочность, а состав 5 имеет пониженную газопроницамость, Следовательно, оптимальные составы 2-4.

При уменьшении содержания поверхностно-активного вещества анионактивного класса ниже нижнего предела падает текучесть смеси и способность заполнения промодели, а при увеличении содержания поверхностно-активного вещества анионактивного класса выше верхнего предела его введение нецелесообразно.

При уменьшении содержания едкого натра ниже нижнего предела уменьшается прочность материала, а при увеличении выше верхнего предела повышается гигроскопичность материала.

В табл. 3 представлена зависимость прочности смеси от концентрации раствора едкого натра.

Из табл.3 видно, что при уменьшении содержания едкого натра ниже нижнего предела уменьшается прочность смеси, а при увеличении выше верхнего предела повышается гигроскопичность смеси. Оптимальной концентрацией раствора едкого натра является 20-25%.

Предлагаемый состав смеси обладает более высокой газопроницаемостью за счет содержания в нем поверхностно-активного

вещества - анионактивного класса и тепловой сушки при 200°С в течение 2-4 ч.

Известно, что с увеличением содержания поверхностно-активного вещества анионак- тивного класса газопроницаемость смеси возрастает.

Известно также, что повышение и полное восстановление газопроницаемости жидких смесей происходит при нагреве их до 140-150°С.

Повышенное содержание жидкого стекла и упрочнение предлагаемой смеси тепловой сушкой обеспечивает высокую прочность модели и увеличение ее службы. Изготовление моделей для вакуумной формовки изжидкостекольной смеси производится следующим образом,

Вначале приготавливают в лопастной мешалке раствор жидких составляющих, за- тем в смеситель для ЖСС периодического действия загружают наполнитель и жидкую композицию и перемешивают в течение 5 мин.

Полученную смесь заливают в металли- ческую промодель, устанавливают фиксирующие штыри и крепежную арматуру, Промодель с залитой смесью подвергают сушке при 473 К в течение 2-4 ч в зависимости от габаритов массы модели. Смесь по изобретению может быть использована при изготовлении моделей для вакуумной формовки. Отливки, изготовленные по моделям из предлагаемой смеси, имеют чистую поверхность.

Формула изобретения

Смесь для изготовления литейных моделей преимущественно для вакуумной формовки, включающая огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния и жидкое стекло, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности смеси, снижения гигроскопичности и увеличения ее газопроницаемости, она дополнительно содержит поверхностно-активное вещество анионактивного класса и 20-25%-ный водный раствор едкого натра при следующем соотношении ингредиентов, мас.%

Жидкое сте кл о11-13

Поверхностно-активное

вещество анионактивного

класса0,18-0,22

20-25%-ный водный

раствор едкого натра1,8-2,2

Огнеупорный наполнитель

на основе диоксида

кремнияОстальное

Таблица 1

Сущность: смесь содержит, мас.%: жидкое стекло 11-13; поверхностно-активное вещество анионактивного класса 0,18-0,22; 20-25%-ный водный раствор едкого натра 1,8-2,2; огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния остальное.

Таблица 2

Таблица 3