Способ изготовления керамических форм

состоит в примене отовления форм, яв енно огнеупорны щим, а также энер ты (СВЧ) для их суш ть способаита для изгодновремем и связуюсокой часто щегося наполнител гии сверхвь ки.Для по суспензию ГОСУДЛРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОГИСАНКЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1(71) Одесский политехнический институт (72) Ю.А. Селива 1,ов и Л.А. Иванова (53) 621.74.045(088,8)(56)Литье по выплавляемым моделям /По ред, Я.И. Шкленника и В.Л. Озерова. - М.: Машиностроение, 1984, с. 208 - 232.. Авторсоое свидетельство СССР М 1353565, кл. В 22 С 9/04, 1987,(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ(57) Изрбретение относится к способам изготовления литейных керамических форм по удаляемым моделям, Цель изобретения - улучшение качества поверхности отливок за счет повышения газопроницаемости форм и уменьшения их коэффициента термического расширения. Это достигается тем, что форИзобретение относится к лйтейному производству, в частности к способам изготовления форм по удаляемым моделям,Цель изобретения - улучшение качества поверхности отливок за счет повышения газопроницаемости форм и уменьшения их коэффициента термического расширения: лучения оболочек используют состоящую из 25 - 55 мас,0 ь му изготавливают из суспензии состава, мас. 00; тон коизмел ьчен н ь 1 й диатомит удел ьной поверхности 30005000 см /г с содгр 2жанием Ма 20 (или К 20) 2б - 2555; вода 4570, а в качестве обсыпочного материала используют природный диатомит с размером частиц 0.251,1 мм. Сушку форм ведут в электрическом поле сверхвысокой частоты в диапазоне 915,. 2450 МГц, мощностьо 0,550 кВт и напряженностью 26 кВ/м. Диатомит получают путем обжига в присутствии карбонатов натрия и/или калия при 12501300 С с последующим его измельчением до дисперсности 30005000 см /г. При затворении молотого диатомита он приобретает связуощие свойства, Прочность керамики при изгибе - 1,89,0 МПа, общая пористость 6268;(1, КТР 0,3 , 0,4 1/С х 10, гааоороницае- Ц мость 180220 едчистота поверхности.28 мкм, 1 з.п.ф-лы, 2 табл,молотого диатомита удельной поверхностью 3000 - 5000 см /г с содержанием оксида натрия и/или калия 2,0-6,0 мас,04 и 45 - 75 мас, воды, а в качестве обсыпочного материала используют природный (не молотый) диатомит с размером частиц 0,25 - 1,1 мм.Диатомит для суспензии получают путем обжига в течение т= 0,5 - О,б ч природного диатомита в присутствии карбонатов натрия и/или калия, например, технической соды, при 1250-1300 С,Получаемый щелочо-кремнеземный ингредиент подвергают измельчению и последу 1 ощему помолу до получения порошка дисперсности 3000 -5000 см-/г.При затворении молотого диатомита с 2,0-6,0 мас.Я оксида натрия или калия водой он приобретает связующие свойства. Это связывающее обладает кремнеземистым модулем 20 - 60, плотностью 1,4-1,6 г/см, воз дородным показателем рН 93-11,2, термостойкостью 1650.С,Дисперсность молотого диатолита д 2 ля приготовления суспензии ниже 3000 см /г приводит к снижению прочности оболочки как в сыром, так и в сухом (прокаленном) состоянии, а при использовании материала2с дисперсностью выше 5000 см-/г не наблюдается дальнейшего улучшения прочностных характеристик керамической оболочки и чистоты поверхности отливок.Суспензию приготавливают путем смешивания молотого диатомита с водой или путем предварительного затворения обожженного диатомита расчетным количеством воды с последующим его мокрым помолом.Условная вязкость суспензии, определяемая по времени истечения пробы на вискозиметре В 3-4, составляет 35-55 с,Способ осуществляется следующим образом,Вначале приготавливают суспензию и помещают в специальный бак; Модельный блок 2 - 3 раза погружают в бак с суспензией, поворачивая его вокруг оси на 45 - 60 О, выдерживают 2 - 3 с и производятна пескосыпе обсыпку природным сухим диатомитом с размером частиц 0,25 - 1.1 мм, Плотность природного диатомита составляет 500700 кг/м,При общей пористости 70 - 80% обсыпка в виде пористых пушинок выполняет с од-, ной стороны роль адсорбента. отсасывая жидкую фазу из нанесенного слоя суспензии на поверхность, с другой стороны природный диатомит, имея ворсистую форму, выполняет роль армирующего, упрочняющего материала оболочки. Сушку нанесенной обмазки производят в электрическом поле сверхвысокой частоты 2450 МГц.Целесообразность применения СВЧ- нагрева объясняется тем, что вода, по сравнению с другими жидкостями, обладает наибольшими диэлектрическими потерями и интенсивно поглощает СВЧ-энергию, Применение СВЧ-энергии позволяет генерировать тепло внутри материала обмазки (обьемная сушка) вместо обычного подведения тепла внутрь обмазки путем теплопроводности, что является основным условием для предупреждения появления внутренних напряжений, вызывающих растрескивание оболочковой формы,Модельные составы, обладая весьмамалыми диэлектрическими потерями. практически не генерируют СВЧ-энергию,Отечественной промышленностью выпу скаются СВЧ-установки любой мощности счастотой 915 и 2450 МГц, Последняя предназначена для обработки материалов на небольшую глубину (не более 20 - 25 мм), в других случаях применяют частоту 915 МГц, 10 Используемая мощность СВЧ-установок от0,5 - 50 кВт позволяет сушить оболочки для отливок от 50 г до 250 кг.Оптимальная напряженность электрического поля СВЧ составляет 2 - 6 кВ/см.15 При применении напряженности поля меньше 2 кВ/см не обеспечивается снижение влаги в обмазке до 1%. Сушка суспензии электрическим полем СВЧ-напряженностью более 6 кВ/см (выше верхнего пре дела) приводит к высокой скоростипарообразования, возникновению давления выше критического ( 30 кПа) и нарушению целостности керамического покрытия,После нанесения необходимого количе ства слоев модель удаляют. Парафино-стеариновые модели удаляют (вымывают) в перегретой модельной композиции. Более экономичным и приемлемым для оболочковых форл йа основе кремнезема является 30 удаление моделей в автоклаве, воздействуяна них перегретым паром. Одновременно с удалением модели идет гидратация кремнезема и упрочнение оболочки. После удаления моделей оболочки прокаливают при 35 900-950 С и заливают сталью.Пенополистироловые модели с нанесенными на них слоями,оболочками) предварительно перед заливкой выжигаются.После заливки и охлаждения оболочка 40 легко отделяется от металла, а полученныев ней отливки имеют высокое качество поверхности и высокую геометрическую точность.В табл. 1 приведены составы суспензии, 45 а в табл. 2 - физико-механические свойстваооолочек и отливок.Формула изобретения 1. Способ изготовления керамическихформ преимущественно по удаляемым мо делям, включающий послойное нанесениена модель суспензии, ее обсыпку огнеупорным материалом и сушку форм, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью улучшения качества поверхности отливок за счет повы щения газопроницаемости форм и уменьщения их коэффициента термического расширения, наносят суспензии состава, мас.%:Тонкоизмельченный диатомит удельнойповерхности6,1692720 2, Способ поп,1, о тл ича ю щи йся тем, что сушку форм ведут в электрическом поле сверхвысокой частоты в диапазоне 915-2450 МГц, мощностью 0,5-50,0 кВт и напряженностью 2 - 6 к 8/см. 30005000 см /гс содержанием Ма 204или К 20) - 2 , 6 масс% 25 - 55В ода . 45-70,а в качестве обсыпочного огнеупорного ма.териала используют природный диатомит сразмером частиц 0,251,1 мм. Таблица 1 Соста вы суспензий, мас.Ф Ингредиенты 3Г Лз 1 ЯЗ Бт Л Мокрый помол при 50-90 ОСПростое перемешивание 11 окрый помол приобычной температуре Тридимитокристобалит дисперсностью 4,0 тыс. см 2/г с содержанием оксида натрия, мас.ь2,04,06,0Вода 4545 55 55 45 45 т 45 45 55 5555. "Ц 12. ".т блт220 2 ОЪ, 180г ю.ь12 15 22 0,3 0,35 0,4 Отсутствует 220 200 180 12 15 28 180 220 200 12 15 22 Редактор Е, Папп Заказ 4035 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж,Раушская наб., 4/5 Произеодстеенно издательскии комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, ЗО Прочность на сжатие,МПаПрочность при изгибе,МПаОбб 1 аЯ ПОРИСтОСтЬзф. Температура деФормации под нагрузкой0,2 МПа, СКозффициент теплопроводности, ккал/м.ч градКозффициент термического расширения,1/С1 ОьМаксимальная температура, С (не более)йнейная усадка, ФУдельная теплоемкость,ккал/кг СГазопроницаемость,ед .Чистота поверхностиотливокз К мкм Оболочковая форма для литья по выплавляемым моделям состава с сс ссс с с сс с Ссс ссСоставитель В. ИвановТехред М.Моргентал Корректор Т. Малец