Способ изготовления литейных форм и стержней

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ЛВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сеоэ Соеетскнк Соцнавистнчесиик Респубпнп) Заяв но 21037 нением з арстеенный СССР делам нзобр и открытиковано 2504.7 ЭБвллетень М Лат бликования описания 2047 иколаев,1(72) Авторы мзобрет ения ник, Г.А.Марко Б.И.Пещевицкий(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕИ СТЕРЖНЕЙ ФОРМ номуься Изгтрал че зва- часИзобретение относится к литей производству и может использоват при изготовлении литейных стержней и форм для литья металлов и сплавов.Известен способ изготовления литейных форм с использованием электрокинетических явлений (электрофорез, электроосмос), заключающийся в том, что на литейную модель наносятмелкодисперсные частицы и скрепляют их путем сушки на воздухе. Полученную огнеупорную оболочку упрочняют жидко- стекольным слоем, сушат, удаляют модель из готовой оболочки и спекают оболочку в термопечи перед заливкой1 металлом 11 . Мелкодисперсные частицы наносят на модель с токопроводящей поверхностью электроосаждением в ванне электрофо ф ретической установки. Состав форетической диспензни: дисперсная средафазапылевидный кварц, глина и кварцевый песок; дисперсионная среда - вода; электролит - натриевые соли фосфорных кислот, Напряжение наэлектродах электрофоретической установки составляет 5-100 В, максимальная плотность тока не превышает0,07-0,1 А/дм 2 отовленные по указанным параме м литейные формы обеспечивают по у ние отливок с точностью размеров и чистой поверхности по 4-5 классу.К недостаткам способа следует отнести низкую производительность изготовления форм, необходимость применения длительных операций сушки оболочки, недостаточную механическую прочность формы, необходимость высокотемпературного нагрева и выдержки для спекания оболочки перед заливкой металлом,Целью изобретения является улучшение качества форм н стержней и повышение производительности их из- готовления Это достигается тем, что скреп- ление мелкодисперсных частиц на поверхности модели производят сплавле нием в электролите в режиме микро" дугового и дугового оксидирования при плотности тока 0,5-100 А/дм в напряжении от 100 до 5000 В.Оболо.ку образуют послойно и разных материалов путем последо тельного нанесения и сплавления тиц.Нанесение и скрепление мелкодис- перСных частиц проводят одновременно.Микродуговому и дуговому сплавлению можно подвергать частицы, нанесенные на модель или постоянную форму люб способом а именно электрофорезом,1ей электростатическим полем, эмульсие вдуванием плакированных частиц и т.д. Основное требование состоит лишь в том, чтобы частицы в нанесенном слое не осыпались при погружении,ьюдели в электролит и при воздействии динамических потоков при" сплавлении. Для образования оболочки можно ,испольэовать мелкодисперсные части 15 цы любого химического состава, т.е. карбиды;,нитриды, окислы и их смеси, причем процесс можно вести в таком режиме, что частицы сами плавятся и скрепляются или нанесенные частицы не плавятся, а скрепляются более 20 легкоплавким окислом, выделяющимся из электролита. В некоторых случаях целесообразно в состав оболочки вводиты ,мелкодисперсные частицы двух типов, высокотемпературные й д 5 низкотемпературные, последние использовать в качестве связующего материала для высокотемпературных . частиц вместо окислов, выделяющихся из электролита при обработке ,10 дугой.Описываемый способ предусматривает применение широкого выбора материалов для изготовления моделей, т.е, использование легкоплавких35 металлических сплавов и пластмасс. При использовании последних поверхность необходимо покрывать токопроводящим слоем перед нанесением оболочки.4При изготовлении оболочки много; кратного использования необходимо армировать сталью, т.е. огнеупорную оболочку после обработки дуговыми разрядами заливают стальЮ. При этом нужно учитывать, что если материал 45 оболочки имеет плохую адгезию со сталью,то при изготовлении оболочки, при нанесении мелкодисперсных частиц, в ее состав должен войти материал, дающий нормальную адгезию со сталью,Если материал, вводимый для улучшения адгеэии, снижает температуростойкость оболочки, последнюю образуют послойно, при этом материал для образования адгезии должен быть верхним слоем оболочки со сторонызаливки сталью.При изготовлении формсо сложной поверхностью, с высокими требованиями к качеству покрытия и :скорости. процесса, нанесение и скрепление мелкодисперсных частиц производят одновременно, т.е. последние вводят в электролит для дугового оксидирования, и тогда при горении дуги на поверхности модели идет процесс образовани я пленки иэ введенных частици окислов, выделяемых из электролитай р и м е р 1. Иа внутреннюю поверхность постоянной литейной формы,выполненной из стали, электроФоретическим процессом наносят по из ф вестным режимам слой дисперсной фазыо киси .олова толщиной 0,2 мм, затемнаносят слой толщиной 2 мм из г,;глевидного кварца, глины и кварцевогопеска, После образования оболочки 1 О электролит для алектрофореза изейной формы сливают и заливаютлитеи и оваэлектролит для дугового оксидирния, состоящий из 20-ного растворасииликата натрия жидкое стекло).ым вЗатем между катодом, введеннымформу, и самой Формой подают разностьпотенциалов с плавным изменением отХОО до 500 В и выдерживают до полного оплавления оболочки. При этомдуговые разряды должны обработатьполностью всю оболочку. После завершения оплавления мелкодисперсныхчастиц. оболочки электролит сливают, и форма готова для заливки металла.П р и м е р 2. На металличес ук ювыплавляемую модель, выполненную изи РЬ наносятлегкоплавкого сплава В 1 и Рслой А О толщиной 0.,1 мм в электролите из 5-ного водного расг ьствораалюмината натрия в режиме микроду-.гового оксидирования, затем увеличивают этот слой электрофоретическимпроцессом до 2 мм и осуществляютповторную обработку в электролитеиз 10-ного водного раствора силиката натрия в режиме дугового оксидирования до напряжения 550 В. .Послесп аплавления дисперсной Фазы проводяовь пллавку модели путем нагрева дк на О 300 С и подают готовую оболочкузаливку.П р и м е р 3. На металлическийвыплавляемый стержень, выпоолненныйиз сплава АЛ 2,наносят электрофоретическим процессом слой дисперсной азы0 5 мм.пыЛевидного кварца толщинойПокрытый стержень погружают в электролит из 10 Ъ-ного водного растворасиликата натрия и производят сплавление дисперсной фазы повышениемнапряжения от 100 до 400 В при плотности тока 20 А/дм. Готовый стержень нагревают до 250 С, устанавливают в литейную форму и заливаютсталью. После затвердевания сталистержень расплавляется и его расплаввыливается из полости отливки.При использовании предлаггаемогоспособа улучшается качество Форм истержней за счет устранения газотворного связующего и повышения прочности оболочки, а также повышается производительность изготовления Форм истержней за счет устранения операций,сушки. Кроме того, устраняются доро гостоящие связующие материалы,. Составитель Г. Кибовск инРедактор Т.Фадеева Техред Л,Алферова Корректор Е.ПапиЗаказ 1945/8 Тираж 944 ПодписноеЦЧИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 14 осква ЖРаушская наб. д.45 Филиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектная,4 например пульвербакелит, улучшаютсясанитарно-гигиенические условия тру 1 а, так как не применяются газотворные связующие, которые гри заливкеметалла загрязняли атмосферу, а также устраняется необходимость проведения операции спекания оболочек Бперед заливкой металлом. 1, Способ изготовления литейных 10 форм и стержней, включающий получение огнеупорной оболочки путем нанесения мелкодисперсных частиц на литейную модель, скрепление частиц и удаление модели из готовой оболочки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества форм и стержней и повышения производительности их изготовления, скрепление мелкодисперсных частиц производят сплавлением в электролите в режиме микроду.гового и дугового оксидирования приплотности тока 0,5-100 А/дм, и напря 2женин 100 - 5000 В,2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и Я с я тем, что образованиеоболочки производят послойно иэ разных материалов путем последовательного нанесения и оплавления частиц,3. Способ по п.1, о т л и ч а ю"щ и й с я тем, что нанесение исплавление мелкодисперсных частицпроводят одновременно.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1, Пененко В.Д, и др. Изготовление форм точно 1 о литья по выплавля-вмым выжимаемым и постоянным моделям с использованием злектрокинетических явлений.-Реферативный журналТехнология машиностроения, 1976,М 5.