Способ изготовления форм по выплавляемым моделям

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИС 1 ИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) . Н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ИДЕТЕЛ ЬСТВУ ТОРСКОМ овательский ститут про- дроавтомаМуляк (Р .А,Коляд В.П. Е реми в (ЯО) ФОРМ ПО цес- схо(21) 4622187/02(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ Изобретени производству, в форм по выплав Цель изобре са изготовления да связующего,При нанесе ев из кислой (эт(жидкостекол ьн их взаимная не избытке влаги в частицы диспер ся раэобщенны При этом выдел гель не цементи вается и имеете относится к литеиному частности к изготовлению ляемым моделям.тения - ускорение про форм и сокращение ра нии на модельный блок слоилсиликатной) и щелочной ой) суспензий происходит йтрализация при большом образованном покрытии, и сной фазы в нем оказываютми дисперсионной средой. ившийся по границам зерен рует ее покрытие, расслаинизкую прочность, что при(57) Изобретение относится к способам изготовления форм по выплавляемым моделям. Цель изобретения - ускорение процесса изготовления форм и сокращение расхода связующего, Слои суспенэии наносят непосредственно друг за другом с обсыпкой каждого из них огнеупорным материалом. Для нечетных слоев суспенэии используют связующее - водный раствор жидкого стекла или алюмохромфосфатного связующего плотностью 1200,1300 кг/м рН7, а для четных слоев - суспенэию с ьодным раствором спирта или ацетона в соотношении 1:(13) и рН 7, Форму сушат после нанесения всех слоев суспенэии. Четырехслойная форма сушится 8 ч при 25,30 С, шестислойная - 12 ч при той же температуре. Прочность оболочки составляет 4,46,4 МПа при 0,70,82;4 остаточной влажности,водит к большому браку форм. Низкое качество форм обусловлено также пропиткой высушенного слоя дисперсионной средой суспензии при нанесении последующего слоя,Сущность изобретения состоит в том, что на модельный блок наносят многослойное покрытие из двух суспензий с различной концентрацией водородных ионов. Все слои многослойного покрытия наносят непосредственно друг эа другом с обсыпкой каждого иэ них зернистым огнеупорным материалом, при этом первый и все последующие нечетные слои наносят из щелочной или кислой вяжущей суспензии, а четные - иэ нейтральной суспенэии, Сушку много 1682031слойного покрытия проводят после нанесения всех слоев.Щелочную сус пензию с рН 7 изготавливают на основе водного раствора жидкогостекла, а кислую с рН7 - на основе водного раствора металлофосфатного связующего с плотностью 1200-1300 кгlм, при этомнейтральную закрепляющую суспензию срН 7 готовят на основе смеси воды и полярного органического растворителя, взятых всоотношении 3:1 - 1 1 соответственно.Повышение качества форм, полученныхпо предлагаемому способу, достигается засчет равномерной толщины и плотности покрытия по всей поверхности формы, а такжевысокой прочности его, что обусловлено образованием геля на границах зерен дисперсной фазы в процессе сушки, когда отсутствует реакция нейтрализации между соседними слоями, которая приводит к потерепрочности форм,Кроме того, при изготовлении форм попредлагаемому способу не происходит потери прочности, вызванной пропиткой высушенных слоев при нанесении последующих,Качество форм повышается еще и засчет того, что все слои покрытия формируются в один прием без промежуточной сушки каждого слоя в Отдельности. Поэтомусвязи между частицами дисперсной фазы,образуемые в процессе сушки, в дальнейшем не нарушаются, и при прочих равныхусловиях формы, полученные по предлагаемому способу, имеют хорошие физика-механические свойства.Сокращение длительности сушки форм,полученных по предлагаемому способу, связано прежде всего с нанесением слоев покрытия непосредственно друг за другом безпромежуточной сушки каждого слоя в отдельности и последующей сушкой сформированного покрытия. При таком способеформообразования суммарное содержаниежидкой фазы в покрытии всегда меньше,чем при послойном нанесении и сушке. таккак при нанесении очередного слоя на высушенный слой, который вновь пропитывается дисперсионной средой и для ееудаления требуется дополнительное время,Другим фактором, ускоряющим сушкуформ по предлагаемому способу, являетсяналичие органического растворителя в за"крепляющей суспензииПри послойномнанесении слоев покрытия на модельныйблок и их чередовании (вяжущий - закрепляющий, вяжущий - закрепляющий и т.д)органический растворитель присутствуекак на поверхности сформированного покрытия, так и внутри него. Удаляясь из по. 5 10 15 33 О 25 30 35 40 45 50 55 крытия в первую очередь он Оставляет послесебя поры, через которые потом свободноуходит влага и таким образом сушка покрытия ускоряется.Способ осуществляется следующим Образом,На модельный блок наносят первыйслой окунанием в щелочную или кислую суспензию и после спекания ее излишка обсыпают слой зернистым огнеупорным материалом. Второй слой наносят окунанием внейтральную закрепляющую суспензию ипосле стекания ее излишка также обсыпаютзернистым огнеупорным материалом. Затем в таком же порядке наносят необходимое количество нечетных и четных слоев ипроводят сушку в потоке нагретого воздухаВ состав щелочной (кислой) суспензиивходят водный раствор щелочного (кислого)связующего с плотностью 1200-1300 кг/м,пылевидный кварц и Пф В,В состав нейтральной закрепляющейсуспензии входят вода и полярный органический растворитель, взятые в соотношении3;1 и 1:1 и пылевидный кварц.Длительность сушки, например, четырехслойного покрытия составляет при 2530 С 8 - 12 ч.П р и м е р 1. Для изготовления формыготовят суспензию следующего состава,масО: водный раствор жидкого стекла(плотность 1250 кг/м") 31,0; пылевидныйкварц 68,9; ПАВ (сульфанол) 0,1.Условная вязкость суспензии 40-45 с,рН суспензии 9,5 - 11,0,Затем готовят закрепляющую суспензию следующего состава, мас4: спирт этиловый 10,0; вода 20,0; пылевидный кварц70,0, Вязкость суспензии 40 - 45 с; рН суспензии 7,0.На блок моделей наносят слой из жидкостекольной суспензии, обсыпают зернистым материалом и, минуя сушку, наносятслой из суспензии, приготовленной на основе водно-спиртового раствора и пылевидного кварца, и также Обсыпают зернистымматериалом. Операции нанесения слоев ПОкрытия на модельный блОК из суспензии (вяжущая - закрепляющая, вяжущаязакрепляющая) повторяют до получения неОбходимой толщины покрытия на модельнОм блОке, Сформированное четырехслойное покрытие на модельном блоке сушат 8 ч при 25-30 С, а затем из форм вы.плавляют модельный состав, обжигаютформы и заливают их металлом,Прочность оболочки ц 1 и = 6.,2 МПа, ОстатОчная влажность 0,7,1682031 Формула изобретения Способ изготовления форм по выплавляемым моделям, включающий нанесение суспензии на модельный блок с последующей обсыпкой огнеупорным материалом и суп кой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью ускорения процесса изготовления форм и сокращения расхода связующего, все слои суспензии наносят непосредственно друг за другом с обсып кой каждого из них огнеупорным материалом, при этом для четных слоев используют суспензию с водным раствором спирта или ацетона в соотношении 1:1 - 3 с рН 7, для нечетных слоев - суспензию с водным раствором жидкого стекла или алюмохромфосфатного связующего плотностью 1200 - 1300 кг/м с рН 7, а сушку формы осуществляют после нанесения всех слоев покрытия,Составитель В.ИвановТехред М. Моргентал Корректор Т.Палий Редактор А.Шандор Заказ 3365 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 П р и м е р 2, Для изготовления формыготовят суспензию следующего состава,мас.: водный раствор алюмохромфосфатной связки (АХФС) (плотность 1250 кг/мз)31,0; пылевидный кварц 68,9; ПАВ (сульфонол) 0,1, Условная вязкость суспенэии 40 -45 с, рН суспензии 1,5-2,0,Затем готовят закрепляющую суспензию следующего состава, мас,ф: спирт этиловый 10,0, вода 20,0; пылевидный кварц 1070,0. Вязкость суспензии 40-45 с; рН суспензии 7,0,Получение формы по примеру 1 с сушкой при 27-30 С.Прочность оболочки г 7 ииг = 4,4 МПа, остаточная влажность 0,82,П ри м е р 3. Для изготовления формыготовят суспензию следующего состава,мас.о/,. водный раствор жидкого стеклаплотность 1280 кг/мэ) 30,0; пылевидный 20кварц 69,9; ПАВ сульфонол) 0,1, Условная, вязкость суспензии 40 - 45 с; рН суспензии10 - 11.Затем готовят закрепляющую суспензию следующего состава, мас.,ь: ацетон 25технический 10,5; вода 19,5; пылевидныйкварц 40,0, Условная вязкость суспенэии40 - 45 с; рН суспенэии 7.Получение формы по примеру 1 с сушкой 12 ч при 27 - 30 С, 30Прочность оболочки аии, = 6,4 МПа, остаточная влажность 0,74;ь.П р и м е р 4. Для изготовления формыготовят суспенэию следующего состава,мас.о/: водный раствор алюмофосфатной 35связки. АХФС) (плотность 1280 кг/м) 30,0;пылевидный кварц 69,9; ПАВ (сульфонол)0,1. Условная вязкость суспенэии 40-45 с;рН суспензии 1,5-2,0.Затем готовят закрепляющую суспензию следующего состава, мас.ф: ацетон технический 10,0; вода 20,0; пылевидный кварц 70,0, Условная вязкость,суспечэии 40-45 с; рН суспензии 7,Полче".ио формы по примеру 1 с сушкой 12 ч при 27-30 С,Прочное-ь .ъ.почки ц 1 = 4,6 МПа, остаточная влажное;0,76,Оптимальньы значения соотношения воды и полярного органического растворителя в закрепляюгцей суспензии также выбраны эксперимен ально и обусловлены тем, что при отношении их больше чем 3:1 (3 ч, воды и 1 ч. г: лярного органического растворителя) сло; покрытия плохо закрепляются на модель эм блоке,При соотношении содержания воды и полярного органического растворителя меньше 1,1 суспензия недостаточно эластична и имеет малую седиментационную .устой сивость, что существенно сказывается на толщине покрытия.