Способ изготовления крупногабаритных форм по выплавляемым моделям

 

Изобретение отн осится к литейному производству. Цель изобретениясокращение цикла изготовления форм, снижение их стоимости, повьшение проч- HoctH и-термостойкости. Существо спосо ба . На модельный блок наносят 3-5 слоев этилсиликатной суспензии с обсыпкой и сушкой каждого слоя. После выплавления моделей все углубления с наружной части формы заполняют огнеупорной , смесью, а литниковую чашу закрывают заглушкой из токопроводного материала. Подготовленный таким образом блок устанавливают в электролизер и методом окунания наносят токопроводный слой. После извлечения блока из ванны его обсыпают шамотом. Без промежуточной сушки блок погружают в ванну с форетической суспензией и наносят слой толщиной 2-,5-3 мм с последующей обсыпкой шамотом. Далее блок сушат при 40-150°С 2 ч. В зависимости от габаритов отливки электрофоретический слой наносят повторно

„.SU„, 1419828 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИН

Ш4В 22 С 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ И306РЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4137451/31-02 (22) 20.10,86 (46) 30.08,88, Бюл. II 32 (72) С. Т,Лучко, Б. И. Сыч, А, С,Лакеев, Э.Ф.Мордвинов, Б.А.Каширин, Г.В.Пилипенко, А.В.Рыжков и С.Г,Пелых (53) 621.74.2045 (088.8) (56) Литье, по выплавляемым моделям. /

Под ред. Я.И.Ииленника и В.А, Озерова. M.: Машиностроение, 1984, с. 231240 °

Инструкция Ф 4-34-67. Приготовление и нанесение покрытий на жидком стелке. M,.: ЗИЛ, 1967, (54)СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ФОРМ ПО ВЫПЛАВЛЯКМЫМ МОДЕЛЯМ (57) Изобретение относится к литейному производству. Цель иэобретениясокращение цикла изготовления форм, снижение их стоимости, повышение прочности и.термостойкости. Существо способа. На модельный блок наносят 3-5 слоев этилсиликатной суспензии с обсыпкой и сушкой каждого слоя. После выплавления моделей все углубления с наружной части формы заполняют огнеупорной. смесью, а литниковую чашу закрывают заглушкой из токопроводного материала, Подготовленный таким

I» образом блок устанавливают в электролизер и методом окунания наносят токопроводный слой. После извлечения блока из ванны его обсыпают шамотом.

Без промежуточной сушки блок погружают в ванну с форетической суспензией и наносят слой толщиной 2;5-3 мм с последующей обсыпкой шамотом. Далее блок сушат при 40-150 С 2 ч. В зависимости от габаритов отливки электрофоретический слой наносят повторно (2-3 цикла), предварительно охлаждая блок до 20-25 С. 1 табл.

1419828

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам

Изготовления форм ло выллавляемым оделям. S

Цель изобретения. — сокращение цикла изготовления форм, снижение их

Себестоимости, повьппение прочности и термостойкости.

Пример. На модельный блок 1О одельного состава P-3 или NPC-3A аносят 3-5 слоев этилсиликатной сусензии, состоящей, мас.%.

Этилсиликат 32-11,36

Этиловый спирт 6,57 15

Вода 5,52

Соляная кислота 0,45

Серная кислота 0,32

Пылевидный кварц 75,3%, !

Каждый слой обсыпают огнеупорным 2О материалом — Кварцевым песком: пер"

1 вый слой марки К016 А (Б), последующие К04А (Б) и сушат при 22-28 С в

1 течение 3, 5-4 ч, После сушки по след25 него слоя до остаточной влажности

;1,2% из формы выплавляют модель в .модельном составе при 135 1 2 С или .: горячим воздухом при 170 Ф 10 С. За-!

; reM все углубления и полости с наружной стороны формы заполняют при вибрации огнеупорным материалом., например кварцевым песком или формовочной смесью. (песок 70%, цемент марки 40015%, вода - 15%), и закрывают отверстия крышками из токолроводного мате- 35 риала, например металлическими. Чашу. литниковой системы плотно закрывают заглушкой из токолроводного матерна ла.

Блок с крышкой-токоподводом устанавливают в зажимы каретки электролизера. Далее на блок методом окунания наносят токолроводный слой из токолроводлой суслензии таким образом, чтобы токолроводное покрытие 45 касалось KpbllllKH — токоподвода. 1!осле извлечения блока из ванны и стекания излишков суспензии em обгылают зернистым огнеупорным материалом — шамотом 5Î

Состав токопроводной суспензии, мас.%:

Шамот пылевидный 59,94

Кальциймагнийалюмохром55 фосфатная связка, модифицированная девятиводным хромом 40,0

ПАВ (ОП-7) 0 06

Затем без промежуточной сушки блок погружают в ванну с форетической суслензией, в которой наносят основной огнеупорный слой толщиной

2,5-3,0 мм методом электрофореза при напряжении 60 В в течение 90 с, Состав форетической суспензии, мас.%:

Шамот пылевидный 40,48

Шамот зернистый 27,0

Асбест 2 5

Вода 30,0

Электролит — 10%-ный водный раствор гексометафосфата натрия 0,2

После извлечения блока из ванны и стекания излишков суспензии его обсыпают зернистым огнеупорным материалом — шамотом. Далее блок сушат в сушильной камере лри 40 — !50 С в течение 120 мин до остаточной влажности 1,0% по режиму

30 мин

30 мин

30 мин

30 мин

1 камера

2 камера

3 камера

4 камера

40+2C

70+2 С

100+ 2 С

150 + 2 С

При изготовлении крупных отливок на оболочковую форму наносят слои методом электрофореза из токолроводной и форетической суспенэии повторно (2-3 цикла). Перед нанесением каждого повторного цикла Форму охлаждают до 20 — 25 С путем обдувки ее воздухом в течение 15-20 мин.

Нанесение последующих слоев методом электрофореза обеспечивает ловышение производительности и уменьшение времени формирования оболочки вследствие нанесения спаренных слоев иэ токопроводной и форетической сус— пензии, увеличения толщины слоев и одновременной их сушки лри более высокой температуре (от 40 до 150 C); способствует повышению прочности в нагретом состоянии и термостойкости форм, а также уменьшению их стоимости. Указанный эффект достигается тем, что для приготовления токолроводной суслензии используют термостойкое и недорогое связующее — кальциймагнийалюмохромфосфатную связку, модифицированную девятиводным хромом, Влияние режима сушки на свойства формы приведено в таблице.

При температуре сушки менее 40 С влагоудаление и формирование прочности оболочки, изготовленной иэ су;слен25

35

40 ту суш

С ки ная влажность, %

5 0

30 295-390

30 3,5-4,0

30 4,5-5 0

30 5,5-6 5

40Т2

3,0

70 2

2,0

1 00+1

1 5,0+2

1,0

3 14 зий на основе фосфатной связки, идет медленно, что приводит к снижению производительности и получению форм с низкой прочностью, Для достижения остаточной влажности 1% время сушки форм при 30 С со" òàâëÿåò 480 мин (8 ч). При температуре сушки 40 С и вьппе начинается более интенсивное удаление влаги и нарастание прочнос-.. ти.

Однако более интенсивное повышение температуры в начальный период сушки 150 0 и вьппе приводит к образованию в форме напряжений, трещин и расслоения.

Получение качественных оболочковых форм беэ трещин и расслоения с остаточной влагой 1 0% при минимальных энергозатратах достигается при сушке в интервале 40-150 С в течение

120 мин.

Оптимальность параметров технологического процесса изготовления крупногабаритных оболочковых форм для литья по выплавляемым моделям объясняется следующими данными.

Нанесение на модель 3-5 слоев облицовочной этилсиликатной суспензии обеспечивает получение отливок с чистой и гладкой поверхностью без ее насьпцения фосфором из токопроводящего слоя и достаточной прочности, позволяющей производить выплавление моделей без нарушения форм при изготовлении крупных отливок. Поэтому нанесение на модель 3-5 слоев из этилсиликатной суспензии является оптимальным. Закрывание полостей на наружной поверхности формы крышками иэ токопроводящего материала после их заполнения песком или формовочной смесью с целью создания равномерного градиента напряжения по всей поверхности формы и получения равномерной толщины покрытия методом электрофореза является необходимым условием,, Тем

1 9828 . Заглушка чаши литниковой системы после удаления из формы модели крьппкойтокоподводом с целью создания элек5 троконтакта токопроводного покрытия со стояков анодом — так же необходимое условие, Сушка в интервале 40150 С является оптимальной, Реализация предлагаемого способа

f0 изготовления форм позволяет изготавливать крупногабаритные оболочковые формы, полученные методом электрофореза, увеличить производительность труда за счет уменьшения количества

15 наносимых слоев и повысить пропускную способность в камерных сушилках, а также снизить себестоимость форм за счет замены дорогостоящего связующего (этилсиликата) более дешевым

20 связующим (кальциймагнийалюмохромфосфатной связкой).

Формула изобретения

Способ изготовления крупногабаритных форм по выплавляемым моделям, включающий послойное нанесение на модель покрытия из этилсиликатной суспензии, сушку каждого слоя, выплавление модели„ закрытие литниковой чаши заглушкой, нанесение на форму упрочняющего покрытия, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сокращения цикла изготовления форм, снижения их стоимости, повышения прочности и термостойкости, после удаления моделей тонкостенные углубления и полости с наружной стороны формы заполняют огнеупорной смесью, а перед нанесением упрочняющего покрытия на форму наносят токопроводящий слой с обсыпкой его огнеупорным порошком, при этом упрочняющее покрытие наносят методом электрофореза с последующей сушкой при 40150 С, а эаглутпку выполняют иэ токопроводного материала. сть Остаточ