Способ изготовления литейных форм

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9 (10 2 22 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН МИТЕТ СССИЙ И ОТНРЫТИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(71) Научно-исследовательский институт специальных способов литья(54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЪХ ФОРМ, включающий воздействие сжатого воздуха на сухую смесь, плакированную водорастворимым связующим,принудительное поступление ее в нагреваемую оснастку, обработку пароми отверждение в оснастке, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения прочности форм при использовании в качестве плакирующего связующего водорастворимого силикатанатрия, воздействие на смесь воздухом совмещают с обработкой ее паромпри соотношении величин давлениясжатого воздуха и пара соответственно (0,9-1,5):1, а проведение указанной совмещенной операции осуществляют непосредственно перед поступлением смеси в оснастку.10 15 25 30 35 40 50 1 11Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам изготовления литейных форм.Известны пескострельные способы изготовления форм и стержней, заключающиеся в заполнении оснастки влажной формовочной смесью и последующем отверждении смеси в нагреваемой оснастке И 3.Однако изготовление тонкостенных стержней и форм сложной конфигурации при помощи указанных способов затруднено вследствие недостаточной текучести влажной смеси. Для изготовления таких форм целесообразно использовать сыпучие смеси, плакированные водорастворимыми связующими.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления форм и стежней, включающий воздействие сжатого воздуха на сухую смесь, плакированную водорастворимым связующим, принудительное поступление ее в нагреваемую оснастку, обработку паром и отверждение смеси в нагреваемой оснастке 12 3. Данный способ характеризуется неравномерным распределением пара по массе смеси, что снижает прочность форм. Неравномерное распределение пара может быть объяснено образованием слоя конденсации, препятствующего проникновению пара в центральные зоны формы.Целью изобретения является, повышение прочности форм при использовании в качестве плакирующего связующего водорастворимого силиката натрия.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления литейных форм, включающему воздействие сжатого воздуха на сухую смесь,плакированную водорастворимым связующим, принудигельное поступление ее в нагреваемую оснастку, обработку паром и отверждение в оснастке, воздействие на смесь сжатым воздухом совмещают с обработкой ее паром при соотношении величин давления сжатого воздуха и пара соответственно (0,9-1,5):1, а проведение указанной совмещенной операции осуществляют непосредственно перед поступлением смеси в оснастку.Совмещение разрыхления смеси сжатым воздухом с обработкой ее паром обеспечивает распределение пара по 15842 2 всей толщине смеси и равномернуюгидратацию связующего, плакирующегозерна огнеупорного,наполнителя. Такое равномерное распределение парасущественно повышает прочность отвержденной формы.Использование для разрыхлениявоздуха при давлении ниже 907 отдавления пара приводит к чрезмерномууплотнению смеси паром, сопровождается образованием фронта конденса- .ции и неравномерной прочностью отвержденной формы.Давление воздуха более 1507. отвеличины давления пара затрудняет распределение пара по всей толщинесмеси, что вызывает снижение прочности смеси,В лабораторных условиях исследуют разрыхление смеси воздухом, используемым для пескос грельного способа формообразования. Для этогоформовочную смесь обрабатывают паромв процессе транспортирования в оснастку, так как смесь в этот моментразрыхлена транспортирующим воздухом,В процессе экспериментов используется лабораторная установка длянастрела сыпучих смесей под постоянным давлением.Между соплом, выходящим из резервуара, и оснасткой расположена емкость с перфорированнымистенками, через которые во внутрьподается пар. В качестве оснасткииспользуют стержневой ящик. Такимобразом, пролетая отрезок от сопладо формы через емкость, заполненную паром, разрыхленная воздухомсмесь равномерно гидратируется.Пар вводится в емкость после поджатия к ней оснастки за 2-3 с до настрела. Подачу пара прекращают через0,5-1 с после настрела. При многократном повторении настрела качество смеси, остающейся в пескострельном резервуаре, не меняется.При обраоотке смеси под давлениемпара Ррд = Зим , давление воздухадля настрела меняют от 2,7 (902 отРг 1 рд ) до 4,05 (1503 от Р 11 р 1 ).Используют смесь, плакированнуюсиликатом натрия с модулем 2,5, ссодержанием связанной влаги 5-103от массы связующего и с общим расходом связующего 3 мас.7. Настрелпроизводят в оснастку, нагретую до200 О.С, продолжительность отверждения 3 мин. Результаты экспериментовприведены в таблице.1115842 Прочностьотвержденной смеси Отношение Относительное Давлениепара,РПОРА АТР Давление воздуха, Рв пад,лтм давлениевоздуха кдавлениюпара давление воздуха, 3 , отдавления пара на разрыв,кгс/см 0,9:1 6,05 90 2,7 0,95:1 7,5013,00 95 2,85 1,2:1 120 3,6 1,45:11,5:1 7,50 4;35 145 4,5 6,70 150 Составитель С.Тепляков Редактор Н.Горват Техред И.Асталош Корректор М.МаксимишинецЗаказ 6822/9 Тираж 774 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, ужгород, уп. Проектная, 4 При воспроизведении способа по прототипу плакированную смесь аналогичного состава настреливают в нагреваемую оснастку (ящик для "восьмерки" с толщиной тела образца 25 мм) после чего ее продувают паром при давлении пара 3 атм по 5 с с двух сторон. Однако равномерного увлажнения образца при этом не наблюдается, вследствие конденсации пара в поверхностных слоях "восьмерки". Прочность образца в отвержденном состоянии (на разрыве) составляет 0,5 кгс/см .35Сопоставление этого результата с прочностными данными, приведенными в таблице, свидетельствует о преимуществах предлагаемого способа.При реализации описываемого способа, кроме раэрыхления смеси при наст- реле продувкой воздуха, возможен также перевод смеси под действием воздуха в псевдоожиженное состояние. Параметры используемого воздуха теже. Возможен также вариант разрыхления без использования воздуха: припомощи вибрации (виброкипящий слой),либо специальными механическими рыхлителями. Предлагаемый способ может найти применение при изготовлении оболочковых форм, стержней, облицовок кокилей из смесей, плакированных водо- растворимыми связующими, в частности силикатами натрия, которые существенно дешевле, доступнее и токсикологически безопаснее, чем обычно используемые для плакирования новолачные фенсло-формальдегидные смолы.Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает существенное повышение прочности форм при использовании в качестве связующего водорастворимого силиката натрия.