Способ изготовления форм по выплавляемым моделям

 

Изобретение относится к способам изготовления форм по выплавляемым моделям. Цель изобретения - сокращение цикла изготовления форм при сохранении их прочности. Это достигается тем, что каждый слой керамического покрытия с этилсиликатным водным связующим сушат на воздухе до остаточной влажности 2,0...2,5 мас.%, а затем окончательно досушивают многослойную форму одновременно с выплавлением моделей в среде водяного пара при 125...250°С и давлении 0,24...1,0 МПа. В процессе досушки гидрофильные группы SI-OH конденсируются с образованием поперечных силоксановых связей, что упрочняет форму. Время сушки слоя покрытия 30...60 мин, время досушки вместе с выплавлением моделей 15...30 мин. Прочность формы, МПа: после сушки - 1,8...2,9

после досушивания - 3,5...5,0

при 950°С 3,8...5,2. Трещины в форме отсутствуют, брак по засору 5,0...6,5%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) . (И) SU (594 В 22.С 9 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР (21) 4243702/23-02 (22) 1 1.05.87 (46) 30,07.89. Бюл. 9 28 (72) T.Ì.Кириллова, Б.И.Танкелевич, А.Т.Аксенов, Т.В.Иванова, А.В.Абадаев, П.И.Замараев и Т.Е,Соловьева (53) 62 1.74.045(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 547279, кл. В 22 С 9/04, 1975.

РТМ 37.002.0361-81. М.: НИИТавтопром, 1982, с. 59-60. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМ ПО ВЫПЛАВЛЧЕМЫМ МОДЕЛЧМ (57) Изобретение относится к способам изготовления форм по выплавляемым моделям. Цель изобретения — сокращение цикла изготовления форм при сохранении их прочности. Это достигаетИзобретение относится к литейному производству, а именно к способам изготовления форм по выплавляемым модел ям.

Цель изобретения — сокращение цикла изготовления форм при сохранении их прочности.

Сущность изобретения заключается в том, что каждый слой керамического покрытия сушат на воздухе до остаточной влажности 2,0-2,5%, а затем окончательно досушивают многослойную форму одновременно с вы плавлением моделей в среде водяного пара при 125. 250 С и давлении 0,24 — 1,0 МПа.

При сушке каждого слоя покрытия на воздухе до остаточной влажности в фор2 ся тем, что каждый слой керамического покрытия с этилсиликатным водным связующим сушат на воздухе до остаточной влажности 2,0-2,5 мас.Ж, а затем окончательно досушивают многослойную форму одновременно с выплавлением моделей в среде водяного пара . при 125-250 С и давлении 0,24-1,0 МПа.

В процессе досушки гидрофильные группы Si-OH конденсируются с образованием поперечных силоксановых связей, что упрочняет форму. Время сушки слоя покрытия 30-60 мин, время досушки вместе с выплавлением моделей 1530 мин. Прочность формы, МПа: после сушки 1,8-2;9; после досушивания 3,5- с.".

5,0; при 950 С 3,8 — 5,2. Трещины в форме отсутствуют, брак по засору

5,0 — 6,5%. 1 табл.

С:: ме 2,0 — 2,5% происходит йспарение избыточной влаги из формы и связующий раствор йз подвижного жидкого состояния в результате протекающих реакций гидролиза и поликонденсации постепенно переходит в состояние эластичного студня и далее в твердый студень — гель. При окончательной досуш-! ке влажная керамическая форма быстро и равномерно прогревается за счет во-. дяного пара, проникающего в поры и капилляры формы. В результате теплового удара при указанных параметрах и равномерного прогрева по толщине оболочки происходит мгновенное расплавление модельног6 состава в слое, контактирующем с формой, что предо

3 1496904 вращает давление модельного состава на оболочку, и оболочка не разрушается. Высокая температура водяного пара способствует интенсивной суыке и росту прочности керамической формы.

Процесс сушки в данном случае посте пенно превращается в процесс выпаривания жидкости из формы, а так как период прогрева в среде водяного IIBpB1p происходит с увеличением влагосодержания формы в результате конденсации пара на ее холодной поверхности, то это предотвращает бурное выделение воды в виде пара из формы и не ведет таким образом к ее растрескиванию.

В процессе досуыки совместно с выплавлением модельного состава гидрофильные силанольные группы Si-OH конденсируются с образованием попереч- 20 ных силоксановых связей, что упрочняет форму.

Увеличение остаточной влажности в форме более 2,5% приводит к размыванию непрочных слоев оболочки или 25 к разрушению керамической формы в процессе выплавления модельного состава. При этом брак отливок по засору резко увеличивается. Уменьшение остаточной влажности менее 2Х. нецеле- 30 сообразно, так.как увеличивается время суыки каждого слоя покрытия и в целом удлиняется цикл технологического процесса изготовления форм.

При температуре водяного паРа менее 125, С и давлении ниже 0,24 MIIa не достигается упрочнения керамических форм при сокращенном цикле их изготовления, в результате повышается процент отливок с дефектами поверхности по засору и заливам металла.

При температуре более 250 С и давлении выше 1,0 MIIa прочность керамических форм в процессе оконнатепьной досушки одновременно с выплавлением модельного состава повышается незначительно.

Пример. Керамические формы изготавливают послойным нанесением на модельный блок четырех слоев покрытий на основе этилсиликатного связующего без органического растворителя с последующей присыпкой каждого слоя кварцевым песком.

Суыку каждого слоя покрытия проводят на воздухе в течение 30-60 мин .

4 при 28 С и скорости потока воздуха

2-4 м/с до остаточной влажности в керамической форме 2,0-2,5 .. Общее время сушки четырехслойного покрытия

3,0-4,0 ч. Окончательную досушку керамической формы проводят одновременно с выплавлением модельного состава в среде водяного пара при 125-250 С и давлении 0,24-1,0 МПа. Продолжительность выплавления модельного состава в зависимости от размеров и конфигурации моделей 15-30 мин. IIpoкалку форм и образцов осуществляют о при 950 С. Прокаленные формы заливают ст. 50 Л.

Трещин на формах и разрушений форм после выплавления моделей нет.

Готовые отливки визуальным осмотром контролируют на наличие дефектов отливок из-за непросушенности керамических форм в виде засора и заливов металла в трещины керамических форм.

Заливов металла нет. Керамические образцы испытывают на прочность на изгиб по методике НИИавтопрома.

Примеры изготовления керамических форм, а также результаты испытаний и качество поверхности отливок приведены в таблице.

Керамические формы, изготовленные по предлагаемому способу, обладают высокой прочностью, при этом сокращается длительность технологического процесса изготовления форм.

Ф о р м у л а изобретения

Способ изготовления форм по вы-. плавляемым моделям, включающий послойное нанесение на модель суспензии с водным этилсиликатным связующим, обсыпку каждого слоя покрытия огнеупорным материалом, сушку на воздухе, выплавление моделей из форм и прокалнвание формы, отличающийся тем, что, с целью сокращения цикла изготовления форм при сохранении их прочности, сушку на .воздухе каждого слоя покрытия осуществляют до остаточной влажности 2,0-2,5 мас., а выплавление моделей из многослойной формы и одновременное досушивание формы проводят в среде водяного пара при температуре 125 — 250 С и давлео нии 0,24 — 1,0 МПа в течение 1530 мин. о

1 !!! o

Е л ъ

Ы С4 в о

-в и

>!) Cd

k(Cd о х ! о A о

М о х ( о о о

О л о1

1 >Х

-е о э х х

C:XЛ

uoц ох э

sos

Id о

Х о х о х о х х о

Cd о х х о е о tf ц о а х Ф <б

le & Ф

>х о х!

»

Cd и о х х

Cd

1 л (б о

Cd х х х х

5 х

1 хо

1 р,о

1 Ф л

1 И cd

Е о, 1 е W

Е» х

Р, л и х>х о х о

1 о

И о ! х

Х у х х

О

М

1 о ! с х ж

Н о о й1

>х о х х о о

1 !

A о х

С ° ! о с о

Й Я л

1 о

1 Р

1 1:!

1

I !

1496904 оо л>лло л в л в в л л л л о л л

coм%Kсосч 1 л л в л л л м- -с м1- л

ЕММЛ ОО л л л л л л м - - м -.т л со >л со о> О> о

° л л л л л

> — (4 С 4 CV С 4 CV 1 лс! ОООО л л в в л в счсчсчсчсчсч 1

ЛОЛО ЛЛ с1сч -м б сссОСОсЧО Л л в в л л в

OOOO О

ООО>ЛОО

c c !. счeo>л в- в ° ° ч (4 !

ОООООО

< CÎ б счсчсчсч i

О лОООО м) 2 о о о о