Смесь для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям

ИСА ИЗОБРЕТЕНИЯа юучвышенияения мржащекварц,хиололнии аце"ингре 8- 1543 - 5423,5 - 28,0ликоль О, -0,2О, - 0,20,01 - 0,05Остальное Бура Гипс ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Львовское специальное конструк" торско"технологическое бюро Производ ственного объединения "0 велирпром"(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 923710, кл. В 22 С 1/18, 1980.2. Авторское свидетельство СССР , 9 519272, кл.В 22 С 9/04, 1976.3, Авторское свидетельство СССР В 904869, кл. В 22 С 1/16, 1980.(54)(57) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ,включающая кремнеземсодержащее вещес" ,тво, гипс, воду, неорганическую тех" нологическую добавку, о т л ищ а я с я тем, что, с целью улшения качества форм за счет погаэопроницаемости и предотвращусадки, до и после прокалки форсмесь в качествекремнеземсодего вещества содержит трепел иа в качестве неорганической тегической добавки - буру и долотельно содержит этиленгликоль. тон при следующем соотношении1 1115Изобретение относится к литейному производству, в частности к точному литью, получаемому в керамическихформах по выплавляемым моделям, и мо.жет быть использовано для изготовле 5ния мелких деталей сложной конфигурации из цветных и благородных металлов и сплавов, а также может широкоприменяться в приборостроительной иювелирной промышленности.ОИзвестны формовочные смеси на основе искусственно получаемых модификаций кремнезема и высокопрочного гипсадля литья по выплавляемым моделям 11,Однако известные смеси трудоемкив изготовлении, дорогостоящи и необеспечивают высокого качества отливок,Известна смесь 2 3, используемаядля получения форм, в которых отливают ювелирные изделия, включающаякремнеземсодержащее вещество, гипс,воду и технологическую добавку приследующем соотношеник ингредиентов,мас.Х.Кремнеземсодержащеевещество 55,0 - 72,0Гипс, 2,5 - 14,5Вода ,23,5 - 29,0Технологическиедобавки 1,535 - 2,07В качестве кремнесодержащего вещества используется динас, а технологических добавок - азотная и щавелевая кислоты,Однако данная смесь не обеспечивает высокого качества отливок. Брак 35по литью на предприятиях Союэювелирпрома составляет 147.Причинами невысокого качества отливок являются недостаточная газопроницаемость и низкая прочность 40формовочной смеси.Наиболее близкой к предлагаемойпо технической сущности и достигаемому результату является смесь 3,включающая ингредиенты при следующем соотношении,мас,Х.Динас 60,0 - 64,0Гипс , 10,0 - 12,0Технологическаядобавка (ортофосфорная кислота) 0,03 - 1,0Вода ОстальноеОднако в состав смеси входит динас, стоимость которого высока(1300 р. эа 1 т).Дннас имеет боль" 55шую абсорбционную поверхность, чтотребует больше затворителя, а этоприводит к образованию облоя. Умень 835 1шение воды приводит к образованиюгустой тестообразной суспензии, плохо поддающейся процессу вакуумирования, и образованию шариков и наплавов на отливках. Кроме того, очист"ка отливок от остатков дкнасовой фор.мовочной смеси значительно сложнееиз-за наличия силикатов, труднораст"воримых в кислоте,Гипс при прокалке смеси теряетбольшую часть, кристалкэационной воды,что приводит к значительной усадкесмеси.Цель изобретения - улучшение ка,чества форм за счет повышения гаэопро-.ницаемости и предотвращения усадки дои после прокалки форм.Поставленная цель достигается тем,что смесь для изготовления литейныхформ по выплавляемым моделям, включающая кремнеземсодержащее вещество,гипс, воду и неорганическую технологическу добавку, содержит трепели кварц, а в качестве неорганической технологической добавки - буруи дополнительно содержит зтиленгли"коль и ацетон при следующем соотношении ингредиентов, мас.Х.Трепел 8" 15Кварц 43 - 54Вада 23,5 - 28,0Этиленгликоль 0,1 - 0,2Ацетон 0,1 - 0,2Бура 0,01 - 0,05Гипс ОстальноеТрепел наряду с кварцем вводитсякак наполнитель смеси для увеличения-прочности формы и как компенсаторусадки гипса.Природный трепел - тонкодисперсный материал (803 частиц имеют размер 5-О мк), слабосцементированный,При помоле его в шаровых мельницахформируются комковатые образованиядиаметром до 0,06-0,08 мм, что соответствует удельной поверхности 40004500 см 2/г. Силы сцепления комковатыхобразований при попадании в воднуюсреду ослабевают, они распадаются.Величина зерен трепела в затвореннойформовочной смеси составляет 5-20 мк,что значительно ниже размера кварцевых зерен. Сочетание более крупнойи мелкой фракции в формовочной смесизначительно увеличивает ее прочностные характеристики. В состав трепелавходит низкотемпературный кристобалит, который при нагревании в диапазоне температур 80-260 С переходит3 1115835 4 в высокотемпературный кристобалит. кучести, во-вторых, направленно реПри этом происходит. возрастание объем- гулируют гидратацию гипса.ного расширения минерала Этиленгликоль и ацетон выполняютфункцию пластификаторов. Гидрофильная группа (ОН) этиленгликоля СН ОНСНОН способна растворяться в воде,ее действие значительно усиливается при введении в раствор ацетонаСН СОСН с полярной группой СО.Составы смесей приведены в табл,. Ацетон и этиленгликоль введены в качестве технологических добавок, действуя совместно, во-первых, значительно сокращают количество воды, которая необходима для получения формовочного теста нормальной жидкотеТаблица 1 Ингредиенты Количественное содержание, мас.Е, в составе У 6 7 62 63 ДинасТрепелКварц 12,0 15,0 11,0 9,0 12,0 54,0 48,0 43,0 65,0 48,0 44,04,0 8,15 14,5 Гипс 11,0 13 0 11,0 13,0 25,79 26,67 27,05 23,79 26,67 30,97 29 26,7 Вода ЭтиленгликольАцетон О,0,15 0,20 0,1 0,15 О,5 О,0,20 О, 15 0,1 Бура 0,01 0,03 0,05 0,03 -0,01 0,03 1,80 0,05 Азотная кислота Щавелевая кислота Ортофосфорнаякислота О., 3,Как видно иэ таблицы , исключение ции гипса т опохимически . Обр азоваэ типенгликоля и ацетона из со став а 45 ние частичек двуводно го гипса проис- смеси приводит к значительному уве- ходит в высо кодиспер сном состоянии , личению количества воды , необходи- что способствует резкому увеличению мой для затворения . Кроме того, контактов между частичками и эначи- , уменьшается и прочность смеси (при- тельному повьппению прочности формомер 3 ) . Взаимодействие гипса с водой 50 вочной сме си . Этиле н гликоль снижает протекает по смешанной схеме, т . е . растворимость гипса в воде и тормоодновременно с растворением части ве- , эит рекцию гидрат ацни . В смеси ис-:щества в воде , последующей гидр ата- пользуется бура , т ак как она нейтции е го и переходом в осадок гидра- р альн а по отношению к воску .та и топохимически , с прямым присое Гипс при нагревании в диапазоне динением воды к твердой фазе , температур 180-260 С теряет наибольВведение ацетона в воду затворе- шее количество кристалиэационной вония позволяет происходить гидрата- ды, сопровождающееся его усадкой.15835 Экспериментальный подбор количественных соотношений гипса и трепела дает воэможность избежать усадки формовочной смеси при прокаливании (пример 1). 5Смесь приготавливают следующим образом.Наполнитель (кварц, трепел) и гипс раэмалывают до тонкости частиц 4000- 4500 смг и перемешивают в фарфоро" О вой мельнице 30 мин. Затем затворяют Таблица 2 Количественные показатели свойств состав, У Свойства 1 Жидкотеку-"честь поСуттарду,см 16 14 12 17 3 10,5 Не менее 12 3 Срок схватывания, мин,начало 2122 2416 25 17 17 18 20 30 21 32 5 30 конец Прочность на сжатие (ИПа) до прокалки 0,38 0,48 0,51 0,21 0,43 0,25 0,02 0,8 после прокапкив холодном состоянии 0,53 0,7 0,87 0,35 0,64 0,35 0,4 5,02 3,86 2,97 8,53; О 4,11 ГО 4,621 О 2,6 10 4,61 Нет Нет Нет Нет 4,30 Нет Нет Нет 0,04 0,05 Нет Нет Нет. Нет 0,08 Величина брака отливок, Х До 4 До 4 До 4 До 4 9 13,3 Очистка блоковот остатков формовочной массы в кислоте,мин,39 25 30 60 Как следует из табл.2, предлагаемая смесь имеет более высокую гаэопроннцаемость, не имеет усадкн ни Газопроницае"мость, ДУсадка, 3до прокалкипослепрокалки водным раствором, состоящим из воды, ацетона, этиленгликоля и буры. Сос" тавы смесей 1 - 3 - предлагаемые, составы 7 и 8 - известные, соответствен" но .23 и3приведены в табл Составы 4 - 6 отражают, что отсутствие в составе одного только трепела илиэтиленгликаля и ацетона сказывается как на прочности смеси, так на ее усадке.Свойства смеси приведены в табл.2. 4 Ь 6 7 8 до, ни после прокалки, что снижает брак отливок до 43 вместо 4 и 37 для известных смесей (3, 4), уско115835 5 готового литьяСоставитель И.КуницкаяТехред О,Неце Корректор Е.Сирохман Редактор Н.Горват Заказ 7497 Тирак 774 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент , г.укгород, ул.Проектная, 4 7ряется процесс очистки блоков от остатков формовочной массы в кислоте. При этом смесь имеет низкую себестоимость (1 кг предлагаемой формовочной смеси 0 р. 80 коп.). Изобретение позволяет получатькачественное литье н использовать недорогое сырье для смеси, что сникает соответственно н себестоимость