CZ30794U1 - Sestava pro odlévání s využitím formy vyrobené metodou vytavitelného modelu - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká problematiky výroby odlitků metodou vytavitelného modelu.

Dosavadní stav techniky

Metoda vytavitelného modelu je jedna z nejnáročnějších a nej složitějších technologií odlévání, ale dovoluje vyrábět velice přesné odlitky s tak dobrou jakostí povrchu, že mnohdy už nejsou nutné další dokončující operace, nebo jsou tyto operace sníženy na minimum. V dnešní době se sortiment s odlitky rychle rozrůstá a jsou kladeny čím dál větší požadavky na rozměrovou přesnost, jakost povrchu a materiálovou náročnost, to vše vede k dalšímu zdokonalování této technologie.

Metoda vytavitelného modelu je charakteristická procesem, kde se do zhotovené matečné formy vstřikováním vyrobí voskový model, který se s ostatními modely připojí k vtokovému licímu systému. Postupným nanášením keramické hmoty na voskový stromeček a posypáním žáruvzdorným materiálem je vytvořena keramická skořepina, z které je následně vosk vytaven a skořepina je tepelně zpracována žíháním. Do takto připravených forem je odléváno. Po všech zmíněných operacích následuje odstranění skořepiny, oddělení odlitků od licího systému řezáním, a dále dokončovací operace jako je tryskání, broušení a leštění.

Voskové modely byly doposud lepeny na licí systém (nálevku), následně tedy došlo k výrobě keramické skořepinové formy, pak vytavení voskové modelové hmoty, vypálení keramické formy a nalití tekutého kovu. Po vypálení keramické formy a jejím ochlazení na pokojovou teplotu se na vnější stěny keramické formy aplikuje žáruvzdorná izolační hmota pro zajištění zabíhavosti kovu a pro zajištění požadované velikosti zrna z hlediska řízeného aplikovaného ochlazování odlitku. Dosud byla žáruvzdorná izolační hmota aplikovaná pouze do dvou třetin výšky vyráběného odlitku, viz obr. 1.

Cílem technického řešení je představit sestavu pro odlévání s využitím formy, vyrobené metodou vytavitelného modelu, která by eliminovala vznik trhlin na odlitcích, zvláště na lopatkách radiálních a axiálních kol turbodmychadel.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nedostatky odstraňuje nová sestava pro odlévání s využitím formy vyrobené metodou vytavitelného modelu, jejíž podstata spočívá v tom, že izolační žáruvzdorná hmota je uspořádána tak, že obklopuje celou modelovou část skořepinové formy.

Objasnění výkresu

Technické řešení bude dále přiblíženo pomocí výkresů, na kterých obr. 1 znázorňuje sestavu pro odlévání s využitím formy vyrobené metodou vytavitelného modelu s uspořádáním izolační žáruvzdorné hmoty podle stavu techniky a obr. 2. znázorňuje sestavu pro odlévání s využitím formy vyrobené metodou vytavitelného modelu uspořádáním izolačního žáruvzdorné hmoty podle technického řešení.

Příklady uskutečnění technického řešení

Na obr. 1 je vidět sestava I pro odlévání s využitím formy 2 vyrobené obalovým způsobem, vycházeje z technologie vytavitelného modelu, podle stavu techniky. V tomto případě se jedná o odlévání oběžného kola turbodmychadla, ale může se samozřejmě jednat i o jinou strojní součást. Skořepinová forma 2 se skládá z modelové části 3 a nálitkové části 4.

Tato skořepinová forma 2 je pak obalena žáruvzdornou izolační hmotou 5, v tomto případě kaolínovou vatou, a to celá nálitková část 4 a část modelové části 3 přibližně do výšky dvou třetin, v tomto případě do výšky dvou třetin modelové části 3. Obecně je izolační hmota 5 používaná k regulaci tuhnutí slitiny.

-1 CZ 30794 Ul

Na obr. 2 je znázorněna sestává I pro odlévání s využitím formy 2 vyrobené obalovým způsobem, který vychází z technologie vytavitelného modelu, a to podle technického řešení. Skořepinová forma 2 se opět skládá z modelové části 3 a nálitkové části 4.

Nicméně, podle technického řešení je tato skořepinová forma 2 obalena žáruvzdornou izolační hmotou 5, v tomto případě opět kaolínovou vatou, po celé své výšce, tedy i po celé výšce modelové části 3, která je vlastně formou pro budoucí odlitek.

Izolační hmota 5 provedená po celé výšce skořepinové formy 2, tedy i po celé výšce modelové části 3, umožní zajistit jeden ze zásadních požadavků, a to dodržení požadované makrostruktury, tedy velikosti zrna na jednotku plochy, což pozitivně ovlivní snížení výskytu mikrotrhlin v odlitcích. Toto provedení izolační žáruvzdorné hmoty 5 souvisí i se zavedením dalších opatření, jako je rafmace taveniny a vložení filtru 6 do sestavy, které jsou však předmětem jiných přihlášek. Zde je pouze pro informaci znázorněna poloha filtru 6 na konci nálitkové části 4, která je speciálně pro uložení filtru 6 opatřena odpovídajícím osazením. Uspořádáním izolační žáruvzdorné hmoty 5 po celé výšce modelové části 3 a zmíněnými opatřeními se docílí snížení zmetkovitostí odlitků.

Průmyslová využitelnost

Sestavu i pro výrobu formy pro odlévání metodou vytavitelného modelu, kdy je skořepinová forma 2 celá i s modelovou částí 3 obalena žáruvzdornou izolační hmotou 5 po celé své výšce, je možné použít pro nejrůznější strojní součásti odlévané technologií vytavitelného modelu. Dochází k podstatnému snížení zmetkovitosti vlivem toho, že se eliminuje vznik mikrotrhlin na lopatkách, což vede k významnému zvýšení produktivity.

Claims (1)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Sestava pro odlévání s využitím formy vyrobené metodou vytavitelného modelu, sestávající ze skořepinové formy skládající se z modelové části a nálitkové části, a z izolační žáruvzdorné hmoty, vyznačující se tím, že izolační žáruvzdorná hmota (5) je uspořádána tak, že obklopuje celou modelovou část (3) skořepinové formy (2).