Способ удаления пенополистироловых моделей из керамических форм

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в технологическом процессе изготовления точных отливок сложной конфигурации. Сущность способа заключается в том, что пенополистироловую модель удаляют из керамической формы в вакууме в две стадии: на первой - при остаточном давлении не более 10 мм рт.ст. проводят нагрев формы до 90...95°С в течение 1 ч, т.е. модель нагревают со скоростью 2 град/мин до 90 - 95°С, на второй - повышают температуру до 200 - 210°С, выдерживают форму при этой температуре 1 ч 30 мин, модель выплавляется, извлекают керамическую форму и удаляют расплав. Такой способ удаления пенополистироловых моделей упрощает технологический процесс при удалении пенополистироловых моделей из керамических форм снизит трудоемкость и себестоимость отливок и обеспечит защиту окружающей среды.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в технологическом процессе изготовления точных отливок сложной конфигурации.

Известен способ выжигания пенополистироловых моделей из керамических форм в паровоздушной среде при температуре 700-1000^оС.

Недостатком способа является то, что он не может быть использован для получения отливок сложной конфигурации и значительной массы (0,5-1 т) в результате разрушения тонкостенных полостей керамической формы газообразными продуктами деструкции пенополистирола. Кроме того, при его осуществлении наблюдается загрязнение атмосферного воздуха ароматическими углеводородами и оксидом углерода.

Известен также способ удаления пенополистироловых изделий из форм сочетанием частичного растворения с последующим выжиганием остатков модели в виде плотной массы при температуре 900-1000^оС [1].

Недостатком этого способа является высокая стоимость технологических операций по растворению моделей и созданию специальных печей для обжига форм, кроме того, при этом окружающая среда загрязняется парами высокотоксичных растворителей и продуктами термораспада модели.

Наиболее близким по технической сущности является способ удаления пенополистироловых моделей из керамических форм путем их выплавления горячим воздухом в герметичной камере [2].

Указанный способ растворения пенополистироловых моделей обладает следующими недостатками: - сложность способа заключается в необходимости одновременной подачи воздуха в камеру и ее разрежением в нижней части; - способ предназначен для удаления только легкоплавких моделей (воск, церезин); - возможность применения способа для удаления легкоплавких моделей только из газопроницаемых керамических форм.

Цель изобретения - выплавление высокоплавких моделей, сокращение технологических операций, повышение качества керамических форм.

Поставленная цель достигается тем, что керамическую форму с пенополистироловой моделью нагревают в вакууме при остаточном давлении 10 мм рт.ст. со скоростью 2 град/мин до температуры 90^оС и выдерживают в этих условиях в течение 1 ч для удаления из модели порообразователя (изопентана), в результате чего исключается возможность разрыва керамической формы в местах расположения тонкостенных полостей. После этого температуру повышают со скоростью 4-5 град/мин до 200-210^оС и форму выдерживают 1 ч 30 мин. За это время модель полностью выплавляется из формы, а полученный плав полистирола используется для прессования изделий технического назначения или же направляется для переработки на завод-изготовитель бисера пенополистирола.

Модель удаляется из керамической формы в одну стадию по принципу безотходной технологии, при этом исключается возможность загрязнения окружающей среды продуктами термораспада пенополистирола и органическими растворителями.

П р и м е р. В металлический реактор емкостью 3 л, обогреваемый электроспиралью, загружают на ложементе керамическую форму с пенополистироловой моделью размером 120х120 мм, закрывают герметично крышкой, снабженной термометром, манометром и краном для подключения вакуума, включают вакуумный насос типа РВН-2 и при достижении остаточного давления в сосуде 10 мм рт.ст. включают его обогрев, регулируя скорость нагрева 2 град/мин до 90^оС, и при этой температуре выдерживают 1 ч для удаления из модели порообразователя (изопентана). Затем температуру повышают со скоростью 4-5 град/мин до 200-210^оС и выдерживают 1 ч 30 мин. За это время модель полностью выплавляется из керамической формы и плав стекает в емкость, подставленную под ложемент. После этого отключают электрообогрев реактора, перекрывают вакуумную систему и через 12-20 мин извлекают форму и плав полистирола.

Таким образом, применение изобретения позволяет исключить загрязнение окружающей среды, улучшить условия труда работающих, исключить из технологического процесса токсичные органические растворители, снизить себестоимость получения отливок.

Формула изобретения

СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ПЕНОПОЛИСТИРОЛОВЫХ МОДЕЛЕЙ ИЗ КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ путем их выплавления в герметичной камере, отличающийся тем, что, с целью выплавления высокоплавких моделей, сокращения технологических операций, повышения качества керамических форм, пенополистироловую модель удаляют в вакууме в два этапа: на первом осуществлют вакуумирование формы при остаточном давлении не более 10 мм рт.ст., проводят нагрев формы до 90 - 95^oС в течение 1 ч; на втором повышают температуру до 200 - 210^oС и выдерживают форму при этой температуре в течение 1 ч 30 мин.