СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДВУХСЛОЙНЫХ ЛИТЕЙНЫХФОРМ Советский патент 1981 года по МПК B22C9/00 B22C9/12 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам изготовления полупостоянных литейных форм. Известен способ изготовления двух слойной форьи, согласно которому облицовочный слой выполняют из перчано-смоляной смеси, а наполнительный - из жидкостекольной, отверждаемый продувкой углекислым газом CllИзвестен также способ изготовления двухслойных форм, включающий фор мообразование облицовочного слоя из кварцевого песка, пульвербакелита и керосина и наполнительного слоя из крупнозернистого кварцевого -песка н жидкого стекла . Для получения облицовочного слоя на модельную плиту, нагретую до 270280 С, наносят песчано-смоляную смес для образования оболочки толщиной 1,5-6 мкм, которая отверждается за счет тепла модельной плиты. Затем засыпается жидкостекольная смесь. После уплотнения и продувки углекислым газом полуформыснимают с модель ной плиты, собирают и направляют на заливку. Недостаток указанных способов изготовления двухслойных форм - невозможность многократного использования опорного наполнительного слоя. Это предопределяет повышенную трудоемкость и удорожание процесса изготовления форм в связи с необходимостью дробления, регенерации отработанных смесей и длительной операцией формирования опорного наполнительного слоя для каждой формы. Невозможность многократного использования наполнительного слоя обьясняется тем, что жидкостекольные смеси с кварцевым песком при заливке формы металлом подвергаются нагреву до различных температур 200-1200, 1300 С) и имеют различную остаточную прочность. Известно, что жидкостекольные форки на основе цирконовых песков имеют остаточную прочность при температурах 100-1400 С выше, чем у смесей на кварцевых, шамотных и олевиниловых наполнителях. Наименьшая остаточная прочность смесей с цирконовым наполнителем соответствует температурам 400-700°С Dj. Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления двухслойных форм, согласно которому наполнительный слой изготавливают из смеси на основе высокоогнеупорного зернистого наполнителя / графито-шамотного, а облицовочный слой - из жидкостекольной смеси на цирконовой основе с последукядей прокалкой облицовочного слоя при температуре до С4. Однако срок службы такой двухслой ной формы недостаточен н, кроме того облицовочный слой является разовым. Цель изобретения - увеличение срока службы наполнительного слоя по лупостоянной литейной формы. Поставленная цель достигается тем что в двухслойной форме в качестве основы наполнительного слоя использу ют высокоогнеупорный зернистый напол нит.ель, не имеющий модификационных превращений до 1200°С, а прокалку двухслойной формы осуществляют при 900т-1050°С, В качестве упомянутого высокоогнеупорного зернистого наполнителя используют циркон или дистен-силлиманит. Увеличение остаточной прочности смесей с высокоогнеупорным наполнителем объясняется тем, что при температурах, превышающих температуру плавления связующего (жидкого стекла) на 100-200°С, вязкость его расплава уменьшается, а это способствует более равномерному распределению и уменьшению толщины пленки связугацего, покрывакнцей зерна наполнителя. Уменьшение толщины пленки связуквдего приводит к уменьшению объемных напряжений в ее массе и увеличению когезионных сил. Более равномерное распределение и большая поверхность контакта связующего с зернами наполнителя способствует увеличению адгезионных сил. Оба эти процессы при отсутствии интенсивных объемных изменений наполнителя, характерных для наполнителя - кварцевого песка, приводят к увеличению остаточной прочности смесей. Чем выше температу ра, тем меньше вязкость расплава связующего и больше остаточная прочность. Пример. Для изготовления двухслойной формы в качестве облицовочной смеси используют плакирован ную смесь следующего состава, вес.% песок 1К016А - 93,0, связующее |ПК-1а4 - 4,0) ацетон - 3,0. Из этой сьюси гравитационным способом получа ют на горячей модели облицовку толщи ной 1-5 мм ремя выдержки смеси на модели -5с). Затем на горячую модель с оболочкой устанавливают формовочную камеру (акет) и засыпают ее жидкостекольной смесью состава, вес.%: дIicтeн-cиллимaнитoвый песок или цирконовый песок 94,Of жидкое стекло (уд.вес. 1/46, модуль 2,75} 6,0. После упрочнения наполнительно.го слоя двухслойную полуформу снимаIror с модели толкателями и подвергагот обжигу при температуре на 100200°С выше, чем температура плавления жидкого стекла, т.е. при 9001050 С 0 аэмеры полуформы 170/-90 60 мм}. При этих температурах смола выгорает, оболочка разрушается, а наполнительный слой упрочняется. В указанном интервале тепловой обработки остаточная прочность смесей большёш и находится в пределах 550650 Ibf/ln. Охлажденный наполнительный слой полуформзг устанавливают на модельную плиту, и через отверстия в наполнительном слое в полость между ним и моделью, нагретой до 280-300 С, эдувают песчано-смоляную смесь. Через 5 с толкателями двухслойную форму снимают с модели. Толщина облицовочного слоя составляет 4-5 мм. Облицовка повторяет конфигурацию только модели. Две полуформы скрепляют и заливают чугуном марки СЧ15-32 при 1330-1360°С. После заливки половинки форкы разнимают, а оставшийся от облицовки слой песка и отливку удаляют. Полуформы после охлаждения устанавливают на горячую модельную плиту, вдувают песчано-смоляную смесь, и весь цикл до получения отливки повторяют снова. Отливка представляет собой симметричную ступенчатую пробу толщиной 20 и 40 мм. После 30 заливок наполнительный слой не имеет тршцин и повреждений и пригоден для дальнейшего использования. Поверхность отливок не имеет пригара и других дефектов. Предлагаемый способ позволяет многократно использовать опорный наполнительный слой, а также снизить трудоемкость изготовления и стоимость форм и отливок. Формула изобретения 1.Способ изготовления двухслойных литейных форм, включающий формообразование наполнительного слоя из смеси на основе высокоогнеупорного зернистого наполнителя и облицовочного слоя по модельной оснастке, последующее прокаливание, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы наполнительного слоя, в качестве его основы используют высокоогнеупорный зернистый наполнитель, не имеющий модификационных превращений до-1200°С, а прокалку двухслойной формы осуществляют при 900-1050°С. 2.Способ по П.1, отличающийся тем, что в качестве упомянутого высокоогнеупорного зернистого наполнителя используют циркон или дистен-силлиманит.

58252686

Источники информации, з, Нагоя КочёгпдзюцусикГэмсё хокопринятые 51О1.внимание при экспертизе .ку. - Rep. Gout Industr. Res. Inst.

1.Патент США №3683995,КЛ.164-36,1965.Nagoja, 1965, № 4, с. 116-126. I 2. Сосненкр М.Н. Современные литейные формы. М. , Маишностроение,: 4. Авторское свидетельство СССР , с. 91. .№272494, кл. В 22 С 1/00, 1968.