OpablUcoirano dnia 25 atycmia 1961 r. y^iy< <§9XL BI8LIOTEKm( Ufiijdi, i-atenlowego POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 41558 Jacek Nechay Warszawa, Polska 31A1 7?fa Sposób wykonywania odlewów ze slali, ieliwa i innych mjoferialów krzepnqcych pod cisnieniem Patent trwa od dnia .1.0 TOJ^ 1958 Wynalazek rozwiazuje w nowy sposób w ska¬ li przemyslowej zagadnienie odlewania metali z krzepnieciem pod wysokim cisnieniem. Poz¬ wala on na wykonywania odlewów cisnienio¬ wych z trudnotopliwych metali, glównie stali ivzeliwa, przy uzyciu cienkosciennych form ce¬ ramicznych, ewentualnie metalowych.Jak wykazuja doswiadczenia przeprowadzo¬ ne w skali laboratoryjnej, odlewy ze stali i ze¬ liwa zakrzeple pod wysokim cisnieniem maja wlasnosci mechaniczne i fizyczne znacznie lep¬ sze od wlasnosci odlewów zakrzeplych jedynie pod cisnieniem atmosferycznym. Odlewy cisnie¬ niowe staliwne czesto nie ustepuja pod tym wzgledem odkuwkom.Odkuwki w porównaniu z odlewami. cisnie¬ niowymi wykazuja szereg wad, do których za¬ liczyc nalezy mala dokladnosc odkuwania, a wiec duze naddatki na obróbke skrawaniem, znaczny koszt i pracochlonnosc przeróbki plastycznej i termicznej od chwili spustofstali z pieca sta¬ lowniczego do chwili otrzymania gotowej od¬ kuwki, wielkie straty materialu w czasie prze¬ róbki plastycznej, mozliwASc:;"'^trzymywania przedmiotów tylko o nieskomplikowanych ksztaltach.Odlewy zakrzeple pod cisnieniem atmosfe¬ rycznym w porównaniu z odlewami zakrzeply¬ mi pod wysokim cisnieniem maja znacznie gor¬ sze wlasnosci mechaniczne na skutek tworzenia sie glebokiej jamy usadowej, pecherzy, porowa¬ tosci, wyraznych skupisk zanieczyszczen oraz gruboziarnistej niejednorodnej struktury. Brak tych wad pozwala na zmniejszenie wspólczyn¬ ników bezpieczenstwa przy konstruowaniu odle¬ wów cisnieniowych.Istota wynalazku jest zanurzenie formy w osrodku znajdujacym sie w stanie cieklym.Zadaniem tego osrodka jest chlodzenie formy w czasie krzepniecia odlewu oraz przenoszenie cisnienia dzialajacego na powierzchnie. Po za¬ laniu formy metalem, w przestrzeni nad po¬ wierzchnia metalu odlewniczego i nad powierz¬ chnia osrodka chlodzacego w którym forma jest zanurzona wytwarza sie cisnienie przez wpu¬ szczenie sprezonego gazu, albo pary, z zewnatrz.Wtedy na zasadzie prawa Pascala sciana for¬ my zostanie poddana jednakowemu cisnieniu ze wszystkich stron, przenoszonemu przez osrodek chlodzacy i metal odlewniczy.Sprezony gaz (pare) w naczyniu odlewniczym mozna otrzymac nie tylko przez doprowadzenie go z zewnatrz, lecz równiez wewnatrz naczynia .przez zamiane w gaz substancji gazotwórczej.Najlepszym materialem na osrodek chlodzacy jest niskotopliwy stop olowiu z cyna i bizmutem.Rysunek przedstawia schematycznie w prze¬ kroju jedna z konstrukcji naczynia do odlewa¬ nia wedlug wynalazku.Forma 2 zalana metalem 1 jest zanurzona w osrodku chlodzacym 3, przenoszacym cisnie¬ nie i znajdujacym sie w czasie krzepniecia od¬ lewu w stanie cieklym. Jezeli zachodzi obawa zniszczenia formy przez cisnienie, przed jej do¬ kladnym zapelnieniem, osrodek chlodzacy na¬ lezy doprowadzic do stanu zakrzeplego przed zalaniem formy. Osrodek chlodzacy 3 wraz z for¬ ma 2 znajduje sie w grubosciennym naczyn'u 4, nakrytym szczelnie w czasie krzepniecia odle¬ wu kolpakiem 5. W kolpaku 5 znajduje sie na¬ czynie 8 z ciecza wrzaca 7, zamieniana na pare przez cieplo wypromieniowane przez powierzch¬ nie metalu 1 i grzejnika zanurzonego 6. Para cie¬ czy wrzacej jest przegrzewana nastepnie przez metal 1, oraz eleirtent przegrzewajacy 9.Cisnienie pary w kolpaku 5 jest ustalone na zadanej wysokosci w okreslonym czasie za po¬ moca zaworu 16, którego grzybek jest dociska¬ ny ze stala sila do gniazda zaworu za pomoca sprezyny srubowej 18.W przypadku nadmiernego wzrostu cisnienia grzybek zaworu 16 uniesie sie nieco do góry, umozliwiajac parze sprezonej wydostanie sie z wnetrza naczynia przez zawór 16, puszke 22 i rure 23 do naczynia 15 z zapasem cieczy wrza¬ cej 14, w której para skrapla sie.Równoczesnie z otwarciem zaworu 16 zetkna sie styki 17, wlaczajac przeplyw pradu przez elektromagnes 24. Zwora 25 zostanie przyciag¬ nieta i styki 26 rozewra sie, przerywajac doplyw pradu elektrycznego zasilajacego grzejnik za¬ nurzony 6 i ewentualnie element przegrzewa¬ jacy 9. Na skutek ucieczki pary przez zawór 16 i jej skraplania sie w kolpaku, zmniejszy sie cisnienie, sprezyna srubowa 18 zamknie zawór i przez grzejniki 6 i 9 znowu poplynie prad.W celu usuniecia nadcisnienia po zakrzepnie¬ ciu metalu nalezy wlaczyc elektromagnes 21, który przyciagnie zwore 20 i otworzy zawór 16.Zasilanie grzejników pradem elektrycznym zo¬ stanie przez to przerwane i para sprezona ujdzie z kolpaka.By przyspieszyc spadek cisnienia nalezy po chwili wlaczyc elektromagnes 13, przyciagajacy zwore 12. Zostanie przez to otwarty zawór 11 i reszta pary ujdzie do zbiornika 15, po czym czesc cieczy z zapasu 14 wleje sie przez tenze zawór do zbiornika 8, slz plywak 10 nie zamknie z powrotem (juz po wylaczeniu elektromagnesu 13) zaworu 11. Po usunieciu reszty pary z kol¬ paka o, nalezy go odlaczyc od naczynia 4, na¬ stepnie wyjac forme z zakrzeplym metalem, wstawic nastepna forme, zalac ja cieklym me¬ talem, nalozyc kolpak i wylaczyc elektromagnes 21, rozpoczynajac nastepny cykl pracy.Na rysunku polaczenie kolpaka 5 z naczyniem 4 przedstawiono w formie równoleglych pro¬ wadnic. Moze to byc polaczenie innego typu pod warunkiem zapewnienia dostatecznej szczel¬ nosci i niemoznosci odlaczenia kolpaka 5 (po¬ krywy) od naczynia 4, gdy to jest niepozadane... Przewody doprowadzajace prad do grzejni¬ ków 6 i 9 sa wyprowadzone z kolpaka przez stozkowy korek 27.Poziom cieklego osrodka chlodzacego 3 i po¬ ziom ustawienia formy 2 powinien byc regulo¬ wany 'w celu maksymalnego zmniejszenia obje¬ tosci zajetej przez pare -pod kolpakiem 5 i co za tym idzie zmniejszenie czasu i energii, po¬ trzebnej do wytworzenia cisnienia. PL