Способ изготовления литейных форм

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ/22-02 исоединением явки-Гасударственные кемнтет 3) Принтет тень14 ДК 621.744 8.8) о 15,04.81.,Бюл кования опнсанн публикова ата опубл е делам изабретенлй термтий 04 А. А. Демидова, А. В. Карлнн, В. П. Давыдова, АП. Вавка , И. Гонцова, И. В. Севастьянова, В. П. Кузнецов, О. Ц; Долгов и Ж. Н. Костя ко в а,(72) . Авторы изобретен) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении литейных форм методом вакуумной формовки.Известен способ изготовления литейных форм методом вакуумной формовки. При этом способе формовки предусматриваются следующие . технологические операции: модель облицовывают твердой синтетической пленкой, устанавливают опоку, в которую засыпают огнеупорный материал, не содержащий связующего, покрывают опоку свер ху другой синтетической пленкой, подключают полость формы к источнику разрежения, после чего модель удаляют 1,Однако обычно применяемая при вакуумной формовке синтетическая пленка типа ЕЧА (этиленвинилацетатная), имеющая ограниченный коэффициент относительного удлинения (в продольном направлении60 Щ в поперечном - 400%), при обтягивании сложной модели рвется, что приводит к не.возможности получения литейных форм с большими выступами и глубокими впадинамн и, тем самым, ограничивает область примененния вакуумной формовки, Другим недостатком этого способа является -необ 2ходимость нагрева этиленвинилацетатной пленки до 60 - 110 С для ее размягчения.Известен способ, по которому на модель наносится пленка из поливинилового спирта (ПВС), Причем пленка размягчается не нагревом, а химическим способом, например. путем обработки жидким стеклом, едким натром и т. п. Затем следуют обычные операции: наложение размягченной пленки на модель, установка опоки, засыпка песка,. наложение сверху опоки листа пленки, вакуумирование опоки и удаление модели 2.Несомтря на то, что в способе устранен нагрев пленки, при заливке металла в форму, изготовленную с применением пленки из ПВС, образуются токсичные соединения: метан, бензол, толуол; также затруднен съем формы с модели из-за сильной адгезии пленки из ПВС к модели, что приводит к повышенному браку форм из-за разрушения их при удалении модели.Наиболее близким к изобретению является,способ изготовления литейных форм, который реализуется следующим образом,Модель, содержащую воздушные каналы, устанавливают на модельную плиту, осна3щенную средствами отсоса воздуха. Затем ца модель и модельную плиту наносят антиадгезив и слой формовочногО материала, содержащего связующее, .толщиной 20 мм, Отверждение связующего ускоряется про- .качиванием воздуха, удаляющего раствори- тель. Далее на модельную плиту устанав ливают опоку, оснащенную средствами отсоса воздуха, и .засыпают в опоку наполни- . тельный материал, лишенный связующего и состоящий из твердых частиц, Затем герЙетизируют наполнительный материал, закрывая верхнюю часть опоки синтетической пленкой; и с помощью предусмотренных в опоке средств отсоса воздуха снижают давление в наполнительном материале. Отключают отсос воздуха через модельную плиту, обеспечивая сцепление отвержденного слоя формовочного материала с наполнительным материалом, Далее производят . вытяжку модели. В качестве. связующего для формовочного материала применяется смесь этилси-.ликата с термопластичной смолой, например сопрлимеромполивинилацегатной смолы.На 100 ч, кварцевого песка зернистостью 6 по японскому стандарту) расходуют 4 ч. связующего следующего состава, %: этилсили-кат, этиловый спирт 8,5, 504-ная соляная кислота 8, 50%-ный раствор поливинилацетата в метиловом спирте 40, фенольная смола 3, стабилизатор (мыльная вода) 0,5.Облицовочный слой формовочного. материала обладает достаточной прочностью, чтоможет исключить необходимость постоянного поддержания разрежения в наполни- тельном материале для обеспечения целостности формы 131 и 141.Недостатком является повышенное газовыделение при заливке металла в форму, так как формовочный материал со связующим наносят на модель очень толстым слоем (.20 мм), также затруднен съем формы с модельной оснастки из-за отсутствия какого- либо разделительного антиадгезиониого покрытия, Затрудненный съем формы и раз-, рушение ее во время съема приводят к тому, что таким, способом становится трудно . изготавливать сложные литейные формы сглубокими впадинами и высокими выступами Таким образом, сужается область применения метода вакуумной формовки.Создается возможность. разрушения облицовочного слоя формовочного материала, а следовательно, и самой формы из-за затрудненного съема формы с модели и не- пластичности формовочного материала.Це,эь изобретения - обеспечение возможности изготовления сложных форм с глубокими впадинами и большими выступами, и уменьшение разрушения съемного полимерного герметизирующего покрытия при удалении модели.Указанная цель достигается тем, что вкачестве съемного герметизирующего фор.4мовочного материала на основе этилсиликата используют композицию на основе привитого сополимера низкомолекулярного винилсодержащего полисилоксанового каучука истирола, которую наносят тонким и рав номерным слоем на модель и модельнуюплиту, предварительно покрытые антиадгезивом, а в качестве антиадгезива используют раствор полиизобутилена в гексане.Пример 1; Металлическую модель устанавливают на модельную плиту, изготовленную из текстолита или металла. Затем модель и модельную плиту покрывают антиадгезивом - раствором полиизобутилена в гексане (5 масс,% полиизобутилена), Да 1 э лее наносят отверждаемую при комнатнойтемпературе композицию на основе привитого сополимера низкомолекулярного винилсодержащего полисиклоксанового каучука и стирола (так называемый стиросилэ), Вязкость при нанесении составляет 30 с по ВЗ. Состав композиции масс, ч., стиросил 100, этилсиликат3, октоат олова 0,2. Этилсиликатявляется здесь струк.- турирующим агентом, а октоат олова - катализатором отверждения. В качестве раст-.ворителя применяют бензин. При отвержде нии такая композиция образует эластичнуюи газонепроницаемую пленку, Толщина образуемой пленки при вязкости композиции, равной 30 с составляет 200 мкм, Затем на плиту устанавливают обычную опоку для 30 вакуумной формовки (снабженную средства-ми отсоса), засыпают ее огнеупорным наполнителем, например сухим кварцевым песком, зернитостью 0,16 мм. После этого опоку сверху герметизирупт синтетической пленкой из полиэтилена, толщина пленки не лимитируется, но для удешевления про" цесса изготовления форм лучше использовать тонкую(до 0,05 мм). пленку. Далее опоку подсоединяют с помощью шланга к источнику разрежения и снижают давление в форме. Величина разрежения составляет 0,5 атм. В процессе снижения давления композиция сцепляется с огнеупорным наполнителем, а антиадгезив остается на модели и модельной плите, Производят съем формы с модели и моделы 1 ой плиты и в готовую форму заливают металл, В этом примере при вязкости композиции 30 с толщина образуемой пленки составляет 200 мкм, что вызывает большое газовыделение при заливке металла в форму.ЯПример 2. Металлическую модель, устанавливают на модельную.,плиту, изготовленную,иэ текстолита или металла,и покрывают их антиадгезивом - раствором полиизобутилена в гексане (5 мас.% полиизобутиулена), Далее наносят композицию на основе стиросила с вязкостью 25 с по В 3-4.Состав композиции, масс, чл стиросил100, этилсиликат. 3, октоат алова 0,2, ВР821031 6 того, увеличивается отверждения композиции. Увеличение вязкости композиции приводит к увеличению толщины пленки, что повышает газовыделение при заливке металла. в форму.5Пример б. Металлическую модель устанавливают на модельную плиту из текстолита или металлаи наносят на них композицию на основе стиросила с вязкостью 15 с по ВЗследующего состава, масс. ч,: стиросил 100, этийсиликат-.40 3, октоат олова . 0,2. Остальные операции аналогичны описанным выше в примерах 1 - 5. Пример 3, Металлическую модель устанавливают на модельную плиту из текстоли та или металла. Покрывают их антиадгезивом раствором полиизобутилена в гексане (5 7 о по массе полиизобутилена)Затем на слой антиадгезива наносят композицию на основе стиросила с вязкостью 20 с по ВЗ. Состав композиции, масс. ч.; стиросил 100, этилсиликат3, октоат олова 0,2, В качестве. растворителя применяют бензин. Остальные операции аналогичны описанным выше, В данном примере при вязкости 20 с, толщина пленки составляет 00 мкм. При заливке металла. в форму газовыделение практически отсутствует, а небольшое количество выделяющихся при заливке газов отсасывается полностью через опоку.зоПример 4. В этом примере все операции аналогичны примерам 1 - 3. Но вязкость композиции на основе стиросила составляет 15 с по ВЗ. При этом толщина пленки равна 85 мкм. При заливке металла в форму газовыделение практически отсутствует, Зф как и в примере 3,Пример 5. В этом примере все операции аналогичны примерам 1 в , 4, Но вязкость композиции иа основе стиросила составляет 10 с по В 3-4, При этом толщина пленки 40 равна 50 мкм Такая тонкая пленка обладает недостаточной прочностью при съеме формы с модели, наблюдаются случаи разрушения форм, в особенности при изготовлении литейных форм сложной конфигурации. Во-вторых, из-за небольшой вязкости компози ция стекает с вертикальных поверхностей модели, образуя неравномерную по толщине пленку, поэтому на горизонтальных поверхностях отливок наблюдаются газовые раковины из-за повышенного газовыделения при заливке таких форм. , 50 качестве растворителя применяют бензин, Толщина образуемой пленки 150 мкм, Затем на влиту устанавливают опоку, снабженную средствами отсоса, засыпают ее огнеупорным наполнителем, герметизируют сверху синтетической пленкой. Далее опоку подсоединяют с помощью шланга к источнику разрежения и снижают давление в форме. После этого производят съем формы с модели и модельной плиты и заливку формы металлом. В приведенном примере при вяз-. кости 25 с толщина пленки составляет 150 мкм. По сравнению с примеромгазовыделение при заливке меньше. Таким образом, оптимальными пределами вязкости композиции на основе стиросила является 15 - 20 с по вискозиметру В 3-4. Уменьшение вязкости приводит к стекаиию композиции с вертикальных поверхностей модели, что образует неравномерную по толщине и непрочную при съеме пленку. Кроме В примере 6 отсутствует антиадгезив, что значительно увеличивает адгезию композиции к модели, В этом случае адгезия составляет 150 г/см, тогда как в примерах, 1 - 5 адгезия составляет 70 г/см,Таким образом применение антиадгезива значительно уменьшает адгезию композиции к модели, что облегчает съем формы с модели и, тем самым, обеспечивает воэможность изготовления литейных форм сложной конфигурации,В литейных формах, изготовленных по предлагаемому способу с вязкостью композиции на основе стиросила 15 - 20 с по ВЗи с применением антиадгезива, практически отсутствует газовыделение при заливке благодаря тонкому слою пленки, который составляет 100 мкм, съем формы при этом значительно облегчен, так как присутствует антиадгезив, Исключается возможность разрушения съемного полимерного герметизирующего покрытия и самой формы при ее съеме с модели. Кроме того, антиадгезив может выдерживать до 10 съемов формы с модели,Все вышеперечисленные преимущества позволяют изготавливать таким способом литейные, формы сложной конфигурации с глубокими впадинами и большими выступами, что позволяет значительно расширить область применения вакуумной формовки,Формула изобретения1. Способ изготовления литейных форм, включающий установку модели на модельную плиту, нанесение антиадгезива и съемного полимерного герметизирующего покрытия, установку. опоки на модельную. плиту, засыпку опоки огнеупорным наполнителем,. покрытие ее синтетической пленкой, вакуумирование и удаление модели, отличающийся,тем, что, с целью обеспечения возможности изготовления сложных форм с глубокими впадинами и большими выступами и :уменьшения разрушения съемного полимерного герметизирующего покрытия при821031 удалении модели, в качестве съемного полимерного герметизирующего покрытия используют композицию на основе привитого сополимера низкомолекулярного винилсодержащего полисилоксанового каучука и стирола, которую наносят на слой антиадге зива;2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что в качестве антиадгезива используют раствор полиизобутилена в гексане,8Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ2150269,кл. В 22 С 9/00, опублик, 1973.2. Патент Японии52 - 16137,кл, В 22 С ЦОО, опублик, 1977,3, Патент Швейцарии5 ф 4574,кл. В 22 С 15/28, опублик. 1977.4. Авторское свидетельство СССР534288, кл, В 22 С 3/00, 1975.Составитель А. МинаевРедактор Н, РомжаТехредА. Бойкас Корректор Ю. МакаренкоЗаказ 663 Л 8 Гираж 869,. ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений и о 1 крытийП 3036, Москва, Ж - 36, Раушская иаб., д. 4/ЬФилиал П 1 Щ Патент, г. Ужго л Д 1 авктава.ФППП,Птевтф Зека 303