Способ изготовления замороженных форм Советский патент 1980 года по МПК B22C9/00 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАМОРОЖЕННЫХ ФОРМ

. 1- Изобретение относится к литегйному производству. Известей способ изготовления заморо женных форм, включающий нанесение фор мовочной смеси на охлажденную ниже О модельную оснастку и уплотнение формовочной смеси. Щ . Недостатком этого способа является низкая производительность при изготовле нии форм вследствие больших потерь времени на замораживание. Целью изобретения является повь1шение производительности труда путём сокращения времени формообразования. Для этого предлагается способ, включающий перемешивание формовочной смеси с твердой углекислотой перед нанесением формовочной смеси на модельную оснастПрактическое осуществление способа показано на нижеследующем примере. Для изготовления полуформы с толщиной стенки 60 мм требуется 8 кг формо вечной смеси, состоящей из кварцевого пебка 2К020Б и 4% воды. К модельной оснастке смесь с температурой + подают шнековым питателем, который одновременно обеспечивает интенсивное перемешивание смеси с хладагентом. Хладагент - твердую углекислоту добавляют к смеси в количестве 0,29 кг. Температура смеси понижается до ОС. После нанесения на непрерывно охлаждаемую ниже О С модель смесь утшотняют. Время замораживания стенки полуформы составляет 4,4 мир, в то время как при отсутствии хладагента, т. е. с начальной температурой смеси + 20 С, оно составляет 7,5 мин. Предлагаемый способ применим для изготовления замороженных форм различных толщин. При этом необходимое количество хладагента (углекислоты) определяют следующим образом. Сухой лед имеет температуру -78, и теплоту сублимации 137 ккал/кг. При перемешивании с формовочной смесью суой лед сублимируется (переходит в газооб - 5 S S - - ;,r

718215 разное состояние с поглощением теплоты и температура смеси понижается. На понижение температуры 1 кг формовочной смеси ( кварцевого песка и 4 % воцы) от + 20°С до 0°С необходимо 0,036 кг сухого льда. Это опредепяйт из элементарного теплового баланса,,. . М - масса формовочной смеси; Q - теплоемкость формовочной смеси; . . ,.;:, .„..,л-,,.„,.-. , i.j - начальная температура смес i - конечная температура смеси г - масса сухого льда;, , ; L - теплота сублимации. Увеличение процентного содержания воды ведет к увеличению теплоемкскзти формовочной смеси, что, согласно приведенной выше формуле, повысит расход сухого льда. Для замороженных форм не целесообразно применять смеси с влажность более 5%. Смесь, содержащая 4% воды, имеет теплоемкость 0,23 ккал/кг а CKtecb с 5% воды - 0,24 ккал/кг, т. теплоемкость изменяется на 0,04%. Соо ig4 iielii№i1f)acjtbfl с счг-о пЬЙй йзШМзРС на 0,О4%. Т1б№кешё темпбр1гуры затруднит ее нанесение на модель, и поэтому нежелательно. Время формообразования определяется временем замораживания формовочной рм си и пропорционально начальной темпера i t:Kiigiea, что доказывается на основани следующей формулы: рсп-г с() ОС -V Jг1 Ы -t p-tгде X - толщина замороженной части формы; п - показатель степени параболы; Л - теплопроводность смеси; р - плотность; t - время замораживания; С - теплоемкость; температура модели; кр температура кристаллизации воды; 1 - удельная теплота кристаллизации;и - влажность формрврчнрй смеси; начальная темпера урй формо- вочной смейи. Расчет, сделанный по этой формуле, показывает, что время замораживания стенки формы толщиной 60 мм при температуре модели -30 С и начальной температуре смеси О С в 1,74 раза меньше времени замораживания смеси с начальной температурой + 20°С. Таким образом, использование твердой углекислоты при перемешивании формов очной смеси позволяет сократить время формообразования и повысить производительность труда. Формула изобретения . Способ изготовления замороженных, форм , включавший нанесение формовочной смеси на охлажденную ниже модельную оснастку и уплотнение формовочной смеси, о тли чаюши йся тем, что, с целью повьццения производительности труда путем сокращения времени формообразования, формовочную смесь перед нанесением ее на модельную оснастку перемешивают с твердой углекислотой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР № 428843, кл. В 22 С 9/00, 1974.