NO774391L - Fremgangsmaate ved stoeping og form for utfoerelse av fremgangsmaaten - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte ved stoping og form for utforelse av fremgangsmåten

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte ved støping under anvendelse av en under vakuum formet form.

Ved støping av en under vakuum formet form belegges et lufttett skjermende materiale (f.eks. en plastfilm) på overflaten av en modell eller profil og på overflaten av innløpet, synkeboksen og den eventuelt anvendte blindsynkeboks. Efter at den belagte modell er blitt plassert i. en på forhånd bestemt stilling innenfor øvre og nedre formkasser som forbindes med en evakueringsanordning, innføres et kornformig, ildfast materiale, f.eks. støpesand, som ikke inneholder et bindemiddel, i formkassene. Derefter lukkes de øvre og nedre overflater av formkassene som inneholder støpe-sanden, med et lufttett, skjermende materiale, og mellomrommene i formsanden i formkassene utsettes for et vakuum ved hjelp av evakueringsanordningen som f.eks. kan utgjøres av en vakuumpumpe som står i forbindelse med avsugningsåpninger i formkassene. Formsanden agglomereres derved og kompakteres på grunn av forskjellen mellom atmosfæretrykket som omgir modellen, og vakuumet. Derved fås en modelloverflate i formsanden som følger modellens profil,

og filmen av skjermende materiale adsorberes på modelloverflaten. Hvis modellen derefter fjernes fra formkassene og mellomrommene

i formsanden holdes under vakuum, fås en vakuumformet form med den samme form som modellen og med et innløp og synkeboks etc.

Når derefter smeltet metall helles inn i formens formhulrom, fås

et støpestykke av modellen.

Ved kjente utførelsesformer av en slik støpemetode anvendes vanligvis en synkeboks for tilførsel av smeltet metall til støpe-stykket under avkjøling for å kompensere for krymping, og denne vil nu bli nærmere omtalt under henvisning til fig. 1. På denne betegner 1 og 1<1>øvre og nedre fra hverandre løstagbare formkasser som hver er forsynt med en evakueringsanordning. Evakuerings kanaler 2, 2' anvendes for hhv. formkassene 1 og 1', og disse evakueringskanaler kan forbindes med en evakueringsanordning (ikke vist), som f.eks. en vakuumpumpe. Evakueringsfiltere 3,

3' er anordnet i de to formkasser som vist på fig. 1. Formkassene fylles med et kornformig, ildfast materiale 4, som f.eks. formsand som ikke inneholder et bindemiddel, og formkassene er foret med et lufttett, skjermende materiale 5, som f.eks. en plastfilm. Hulrommet som- blir tilbake efter at modellen ,er blitt fjernet,

er betegnet med 6 og er åpent mot et innløp 7 og synkebokser 8 og 9. Synkeboksen 9 er spesielt dyp og anvendes vanligvis når et støpestykke med kompleks form skal støpes.

Foruten å bevirke den såkalte eftermating under avkjøling hindrer synkeboksene 8 og 9 ifølge teknikkens stand at hulrommet 6 blir deformert ved at de gjør det mulig for atmosfærisk luft

å slippe inn i hulrommet selv dersom den lufttette film 5 (som er absorbert på.og derved forer hulrommets 6 innvendige (modell)-overflate ved hjelp av det ovennevnte vakuum) smeltes på grunn av

varmen av det smeltede metall når dette helles inn gjennom inn-løpet 7 .

Den ovennevnte kjente vakuumformede form er imidlertid be-heftet med de følgende- ulemper: (i) Da smeltet metall med et langt større volum enn det som tilføres til støpestykket når dette avkjøles, er nød-vendig på grunn av den spesielt dype synkeboks, blir støpeut-byttet sterkt nedsatt. (ii) Da strekkgrensen for den lufttette plastfilm ofte over skrides dersom modellens overflate fores bare med et enkelt ark, er det nødvendig at en undermodell for synkeboksen 9 flores separat med en lufttett plastfilm og at denne sistnevnte film på lufttett måte forbindes med filmen som forer hovedmodellen, slik at en betydelig ekstra arbeidsinnsats og arbeidskraft er nødvendig som fører til økede omkostninger. (iii) Avhengig av plasseringen av den dype synkeboks 9 vil denne av og til kunne uheldig innvirke på et hjelpe-evakueringsrør 21 eller en lignende anordning for formkassen 1 slik at det kan bli nødvendig å forandre formkassens 1 oppbygning.

Det tas ved oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe en støpe-metode under anvendelse av en under vakuum formet form med en synkeboks, hvorved ulempene ved den ovenfor beskrevne kjente metode

kan unngås eller sterkt minskes.

Oppfinnelsen angår således en fremgangsmåte ved støping under anvendelse av en under vakuum formet form med en blindsynkeboks,karakterisert vedat det anvendes en blindsynkeboks som er forsynt med et ventilasjonshull og en kjegleformig del på et egnet sted på blindsynkeboksens øvre del, idet metallet i blindsynkeboksen som befinner seg i kontakt med den kjegleformige del, under av-kjølingen efter støpingen holdes smeltet for derved å utvikle et innvendig trykk i formens ildfaste materiale og derved befordre tilførsel av smeltet metall fra blindsynkeboksen til støpestykket i formen for å kompensere for krympningstapene.

Oppfinnelsen angår også en form for utførelse av den foreliggende fremgangsmåte og som er blitt dannet ved formning under vakuum og som er forsynt med en blindsynkeboks, og formen er særpreget ved at blindsynkeboksen har et ventilasjonshull og en kjegleformig del i sin øvre del, idet den kjegleformige del stikker • ut til en stilling under et nivå som det smeltede metall når efter ihelling, idet anordningen er slik at på grunn av kontakt mellom det smeltede metall og den kjegleformige del er det ildfaste materiale i formen termisk mettet rundt blindsynkeboksen og til-bøyelig til å forsinke størkning av metallet i blindsynkeboksen.

Oppfinnelsen vil nedenfor bli nærmere beskrevet i forbindelse med en foretrukken utførelsesform av den foreliggende fremgangsmåte og under henvisning til tegningene, hvorav

Fig. 1 skjematisk viser en kjent metode for fremstilling av

vakuumformede former,

Fig. 2 skjematisk viser et snitt av den foretrukne utførelses-form, og Fig. 3, 4, 5 og 6 skjematisk viser snitt av forskjellige ut-førelsesformer av den foretrukne utførelsesform.

Ifølge Fig. 2 foreligger et kornformig, ildfast materiale

4 som ikke inneholder et bindemiddel, som f.eks. formsand, i formkassene, og et lufttett, skjermende materiale 5, f.eks. en plastfilm, er anordnet som foring for det ildfaste materiales overflater. Efter at sanden er blitt komprimert rundt den forede modell, fjernes modellen slik at den efterlater et hulrom 6, og de forskjellige konstruksjoner, funksjoner og gjensidige kon-struksjonsmessige forhold mellom formkassene og deres enkeltdeler er i det' vesentlige de samme som for den kjente form som er blitt omtalt ovenfor i forbindelse med Fig. 1, idet de samme enkeltdeler har de samme henvisningstall på de forskjellige figurer.

En blindsynkeboks 10 er utformet slik at den befinner seg i nabostilling til formhulrommet 6, og på et egnet sted i den øvre del av blindsynkeboksen 10 (fortrinnsvis det høyeste sted) er en kjegleformig del 11 anordnet som har en utstikning nedad. Denne kjegleformige del er laget for å fylle den samme funksjon og for å oppnå de samme fordeler som den velkjente atmosfæretrykkjerne (en såkalt "William<1>s" kjerne).

Blindsynkeboksen 10 har et ventilasjonshull 12 som står i forbindelse med atmosfæren, og hullet 12 og den kjegleformige del 11 er anordnet som vist på Fig. 2. Disse deler befinner seg i en formkasse som er forsynt med en evakueringsanordning som beskrevet og vist i forbindelse med Fig. 1.

Når smeltet metall helles inn i den ovenfor beskrevne vakuumformede forms hulrom 6 via et innløp (ikke vist på Fig. 2), fylles hulrommet, blindsynkeboksen 10 og ventilasjonshullet 12 med det smeltede metall. Når imidlertid støpestykket i hulrommet begynner å avkjøles og således krymper, tilføres det smeltede metall i blindsynkeboksen 10 til støpestykket. I dette tilfelle vil den spisse ende av den kjegleformige del 11 som befinner seg i toppen av blindsynkeboksen 10, være så skarp at formmaterialet, f.eks. formsand, vil mettes termisk på grunn av varmen av det smeltede metall. Når derfor støpestykket begynner å størkne, vil metallet rundt den kjegleformige del 11 holde seg smeltet, og da et innvendig trykk i formsanden (ca. -400 mmHg) overskrides, vil en trykktil-førsel av det smeltede metall til støpestykket finne sted. Et avkjølings- og krympningshulrom vil således gradvis dannes over dødhodet i synkeboksen 10 og til slutt få et volum som tilsvarer det samlede krympevolum. Det fås derfor et feilfritt støpestykke i hulrommet 6 som er fritt for slike defekter som lunker. Efter hvert som det smeltede metall helles inn i hulrommet 6, vil den lufttette, skjermende film 5 som forer de innvendige overflater, smeltes på grunn av varmen av det smeltede metall, slik at trykk-forskjellen over filmen mellom formsanden 4 og hulrommet 6 vil utjevnes og det derfor ikke er sannsynlig at en deformasjon av hulrommet 6 vil forekomme. Da imidlertid atmosfæretrykk utøves mot hulrommet 6 via ventilasjonshullet 12 og blindsynkeboksen 10, kan den ovennevnte trykkforskjell opprettholdes-, og muligheten for at hulrommet 6 vil kunne deformeres unngås i det vesentlige full-stendig. Ved en forandret utførelsesform vist på Fig. 3 er en atmosfæretrykkjerne ("William"s" kjerne) 13 anordnet i en egnet stilling på det høyeste sted av blindsynkeboksen 10, og efter at ventilasjonshullet 12 er blitt adskilt utformet og foret med en lufttett, skjermende film, skjøtes denne film og den lufttette, skjermende film som forer blindsynkeboksen 10, ved hjelp av et klebebånd 14. Når atmosfæretrykkjernen 13 anvendes, som vist på Fig. 3, byr dette på den fordel at det er liten risiko for at denne del vil bli deformert. Dette skyldes at atmosfæretrykk-kjernen 13 ikke kan deformeres og den er laget av en sand som inneholder et bindemiddel (f.eks. oljesand eller C02-sand).

Ifølge en annen utførelsesform som er vist på Fig. 4, er

en atmosfæretrykkjerne 13 anordnet i blindsynkeboksen 10 ved dens . nedre ende og på. linje med ventilasjonshullet 12 via et hjelperør 16. Ventilasjonshullet er avgrenset av et rør 15 som ved hjelp av et klebebånd 17 er forbundet med hjelperøret 16. Da det smeltede metall ikke vil komme inn i røret 15 ved denne utførelsesform av den foreliggende form, byr dette på den fordel at støpeutbyttet fornedres tilsvarende. Ved denne utførelsesform vil dessuten den fordel oppnås at vakuumet i formsanden ikke vil variere da det ikke foreligger noen mulighet for at det smeltede metall vil flomme over gjennom ventilasjonshullet og på formkassens overflate (noe som ville ha ført til smelting av den lufttette., skjermende film som forer formkassens ytre overflate).

Ytterligere en utførelsesform er vist på Fig. 5. I dette tilfelle er blindsynkeboksens volum lite, og derved er også atmosfæretrykkjernen 13 liten. Anbringelsen av kjernen 13 ligner på anbringelsen som er vist på Fig. 4, men et hjelperør 16 anvendes ikke. I dette tilfelle fores atmosfæretrykkjernen 13, efter at den er blitt anbragt på toppen av blindsynkeboksen, med en lufttett, skjermende film samtidig som modellens overflate fores. Røret 15 for innføring av atmosfærisk luft anordnes efter at den lufttette, skjermende film på toppen av atmosfæretrykkjernen 13

er blitt skåret bort, og de forbindes derefter med hverandre ved hjelp av et klebebånd 18.

Ved en ytterligere utførelsesform som er vist på Fig. 6 er en atmosfæretrykkjerne 13 som ligner på den som er vist på Fig. 5, forsynt med en knast 19 for mottagelse av den nedre ende av røret 15. Dette byr på den fordel at når formsand innføres i formkassen, er det ikke nødvendig utelukkende å stole på at klebebåndet 18 skal motstå deformasjon.

Det vil forstås at ved anvendelse av den foreliggende støpe-metode fås en meget effektiv tilførsel av smeltet metall fra blindsynkeboksen. En tilstrekkelig tilførsel av smeltet metall kan således forventes ved anvendelse av en blindsynkeboks med lite volum, uten mulighet for at smeltet metall vil flomme over gjennom ventilasjonshullet. Dette byr på den praktiske fordel at ikke bare fås et forbedret utbytte av råmaterialet, men også små muligheter for at det vil fremstilles et støpestykke med defekter.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte ved støping ved anvendelse av en under vakuum formet form med en blindsynkeboks, karakterisert ved at det anvendes en blindsynkeboks som er utformet med et ventilasjonshull og som har en kjegleformig del i en egnet stilling i blindsynkeboksens øvre del, idet metallet i blindsynkeboksen under avkjøling efter støping oq i kontakt med den kjegleformige del er tilbøyelig til å holde seg i smeltet tilstand,slik at <Ut> dannes et innvendig trykk i det ildfaste materiale i formen for derved å befordre tilførselen av smeltet metall fra blindsynkeboksen til. støpestykket i formen for å kompensere for krympnings-tap.

2. Form for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, formet under vakuum og forsynt med en blindsynkeboks, karakterisert ved at blindsynkeboksen har et .ventilasjonshull og en kjegleformig del i sin øvre'del, idet den kjegleformige del stikker ut til en stilling under et nivå som det smeltede metall når efter ihelling, slik at på grunn av kontakt mellom det smeltede metall og den kjegleformige del vil det ildfaste materiale i formen være termisk mettet rundt blindsynkeboksen og tilbøyelig til å forsinke størkning av metallet i blindsynkeboksen.

3. Form ifølge krav 2, karakterisert ved at ventilasjonshullet er anordnet i avstand fra den kjegleformige del.

4. Form ifølge krav 2, karakterisert ved at den kjegleformige del omfatter en kjerne som er anbragt på linje med ventilasjonshullet.

5. Form ifølge krav 4, karakterisert ved at kjernen er forsynt med en knast og at et hjelperør strekker seg gjennom formen og er anordnet på knasten og avgrenser ventilasjonshullet.

6. Form ifølge krav 2-5, karakterisert ved at den kjegleformige del er en atmosfæretrykkkjerne.