Способ отверждения керамических форм

п 1 6 О 86 ОО Союз СоветскихСоциалистических Реслублик22) Заявлено 06.04,76 (21)с присоединением заяв23) Приоритет 63 о 022 У ки М Госудеествеииый комитет а Мииистров ССС елем изс 5 Ретеиий юллстень2 1 621,74,045,621 44 58(088 8) 43) Опубликовано 30,05.7 45) Дата опубликования исания 18.05.7 Лвторызобретсния В. ушкарев, В, М. Степанов, В. А. и В, А. Силкин54) СП Ускорение предварительнои равномерноисушки каждого слоя покрытия обеспечивается за счет одновременного воздействия набора вакуума и дополнительного снижения парцпального давления паров испаряющихся веществ (например, растворителя) благодаря разбавлению окружающим воздухом вакуумной среды (напускаемым при вакуумировании), что, кроме того, позволяет снизить температурные перепады.Ускорение предварительного отверждениякаждого слоя покрытия обеспечивается при остаточном давлении 500 - 200 мм рт, ст. воздействием парообразного отвердителя - насыщенного водяного пара с аммиаком илп только водяного пара, что позволяет иметь достаточную предварительную прочность керамической оболочки для качественного дальнейшего ускорения окончательного процесса сушки и отверждения ее. При этом происходит дополнительное снижение температурных перепадов между средой каждым слоем покрытия и моделью.Продувку воздухом производят в количест.25ве 3 - 15-кратного воздухообмепа при одновременном наборе вакуума до 500 - 200 мм рт. ст, за 2 - 4 мин, Затем воздействуют парообразным отвердителем, например насыщенным водяным паром, при 105 - 160 С Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам отверждения многослойных керамических форм, получаемых по выплавляемым моделям.Известен способ отверждения многослойных керамических форм с этилсиликатным связующим, получаемых по выплавляемым моделям, путем продувки нагретым воздухом при одновременном наооре вакуума с последующим воздействием в вакуумнои среде пароооразным отвердителем 11,Однако известный способ не обеспечивает неооходимой скорости отверждения и повышение механическои прочности и газопроницаемости формы.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ отверждения оболочковых форм с этилсиликатным связующим 121.Однако такой способ также не обеспечивает необходимой скорости отверждения и повышение механической прочности и газопроницаемости формы.Цель изобретения - интенсификация отверждения, увеличение механической прочности и газопроницаемости формы.Достигается это тем, что продувку по предлагаемому способу осуществляют при создании разрежения до 500 - 200 мм рт. ст. ичксхихж608600 Способ Примечание Показатели предла- гаемый известный 0,3 - 1,0 0,05 - 0,6 0,5 0,35 50 - 90 18,5 - 33,575 - 105 27,5 - 39 на разрыв, о, кгс/смф Увеличился в 1,4 разаУвеличился в 1,38 раза 6023,1 84 32 41 - 8010,4 - 19 65 - 90 14 - 21 средние показатели Увеличился в 1,36 раза Увеличился в 1,37 раза 7517,2 5512,5 1 - 2 2 2 - 3 31 - 222 - 3 1 - 2 мпп и аммиаком в течение 0,5 - 1,5 мин, или только водяным паром, что позволяет при пнтспспфикации и стабилизации процесса повысить качество керамической оболочки, особенно на крупногабаритных сложных формах.Конкретный пример изготовления крупногабаритных сложных керамических форм в литье по выплавляемым моделям в поперечнике 150 - 1200 мм с общим количеством нанесенных покрытий до 25 слоев.Для связующей суспензии используют эилсплпкат марки 32 по МРТУ-02-415-67 и этилсиликат 40 по ГОСТ 5.1174-71 и МРТУ-02-641-71.Б качестве обсыпочного зернистого материала применяют электрокорунд марки ЭБ и ЗБ 9 Л по ОСТ.2-115-71 зернистостью от Мо 20 до Мя 80 по ГОСТ 3647-71. Приготовление суспензии, нанесение ее на модели и обсыпку зернистым материалом производят известными способами.Модели с нанесенным покрытием через 0,5 - 1 мин помещают в герметичную камеру.Оптимальные режимы осуществления способа применения.1. Набор вакуума до 460 мм рт, ст. с одновременной прокачкой воздуха с 5 - 10-кратным объемным воздухообменом за 2 мин.2. Подача водяного пара, имеющего температуру 130 - 145 С через дроссель в течение 1 мин, и подача паров аммиака в течение 0,5 мин с последующей выдержкой 1 мин.Давление в камере 450 - 480 мм рт. ст. Газонепронкцаемость образцов после обжигапри Т 950 С, см/мин (ед.)средние показатели, см/мин (ед.)Предел прочности образцов (сырых) при 20 С:на изгиб, о кгс/смф в том числе средние показатели;на изгиб, а кгс/смна разрыв, кгс/смПредел прочности образцов при 20 С после обжига при Т 950 Сна изгиб, аиз кгс/смфна разрыв, а, кгс/см на изгиб, акгс/смана разрыв скгс/смфОбеспечение формой класса точности отливокпо ГОСТ - 2009 - 55 габаритами:до 50 ммот 50 до 300 ммот 300 до 500 ммот 500 до 1200 мм 4Кроме того, по другому оптимальному режиму производят подачу только водяного пара с выдержкой в среде пара при давлении 450 - 470 мм рт. ст. 2 мин.5 3. Набор вакуума величины 5 - 15 мм рт.ст.за 3 мин (возможен режим 1 - 30 мм рт. ст.);4. Подача паров аммиака и выдержка всреде аммиака 1,5 - 2 мин при остаточном давлении 40 мм рт. ст. (возможен режим 10 30 - 60 мм рт. ст.);5. Набор вакуума 5 - 15 мм рт. ст. за0,5 мин (возможен режим 1 - 30 мм рт. ст.за 0,5 мин);6. Набор плавного остаточного давления до Г 5 460 мм рт, ст. за 2 мин с одновременной прокачкой воздухом с 5 - 10-кратным объемным воздухообменом через вакуумный насос (возможен режим 500 - 200 мм рт. ст, с 3 - 15- кратным воздухообменом за 2 - 4 мин);20 7. Плавный набор атмосферного давления вкамере разгерметизация камеры) за 2 мин и окончание цикла.Общий цикл полной сушки ь отвержденияодного слоя покрытия составлял 13 мин при величине цикла в известном способе 1 - 1,5 ч.Качество и стабильность технологических ипрочностных свойств формироьания керамической формы, главным образом, контролируют визуально при послойном изготовлении покрытия, после удаления мод; льного состава и после прокалки и заливки ее металлом преимущественно без применения опорного наполнителя.Максимально залитый вес формы без опор ного наполнителя 160 кг. Повышение относительной стабильности в 1,31 разаУвеличилась в 1,5 раза Повышение стабильности в 1,58разаПовышение стабильности в 1,52 раза Повышение стабильности в 1,35 раза Повышение стабильности в 1,36 разаПодписное Заказ 803/11 Изд, Мо 443 Тираж 964 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Типография, пр, Сапунова, 2 Общий выход годных форм составил 99,8% при нанесении по 25 слоев.Качество отливок соответствует требованиям отраслевых стандартов и специальных технических условий на изделия вертолетов.Использование предлагаемого способа изготовления форм в литье по выплавляемым моделям обеспечивает, по сравнению с существующими способами, следующие преимущества.1. Интенсифицирует процесс изготовления и улучшает качество преимущественно крупногабаритных сложных керамических оболочковых форм, что особенно важно при изготовлении больших точнолитых узлов в современном вертолетостроении и самолетостроении и изделий специального назначения.2. Дает возможность мобильно изготавливать единовременно различные по габаритам до 2,0 м и сложности керамические оболочковые формы по одному универсальному процессу, осооенно при большой номенклатуре литья в разовом, опытном, мелкосерийном и серийном производстве, что позволит увеличить производительность труда в этих отраслях промышленности.3. Исключает, особенно для крупногабаритных сложных форм, предварительную сушку посредством естест.".енной выдержки на воздухе в условиях цеха, что позволяет устранить влияние изменения окружающей температуры и влажности на качество формы, повысить стабильность технологического процесса и создать оптимальные условия дляполной механизации и автоматизации произьодства.4. Улучшает условия труда за счет ведения5 процесса в закрытой среде в герметичной камере,Сравнение основных физико-механическихсвойств форм, полученных в соответствиис изобретением и известным способом, приве 10 дено в таблице, (В производственных условиях керамику изготавливают при 18 - 33 С,влажности 35 - 98% ) Формула изобретения15 Способ отверждения керамических формпо выплавляемым моделям путем послойнойпродувки нагретым воздухом при вакуумировании с последующей продувкой в вакуумнойсреде нагретым парообразным отвердителем,отличающийся тем, что, с целью интенсификации отверждения, увеличения механической прочности и газопроницаемости формы, продувку осуществляют при созданииразрежения до 500 - 200 мм рт. ст.25 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Технический отчет НИЛТ инв,25203 Н,4-5590-3210-201-082 Монтаж, отладка ипуск установки вакуумно-аммиачной сушкиУВСна ММЗ Красный Октябрь, М.,1974, с. 9 - 12.2. Авторское свидетельство СССР34179В 22 С 9/04, 29.09.70, 1972.