PL98498B1 - Masa formierska samoutwardzalna oraz sposob sporzadzania formy z masy formierskiej samoutwardzalnej - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest masa formierska samoutwardzalna oraz sposób sporzadzania formy z masy formierskiej samoutwardzalnej, pozwalajace na wykonanie wysoko jakosciowych odlewów o duzej dokladnosci wymiarowej i gladkiej powierzchni.Znany jest sposób wykonywania form metoda wytapianych modeli, w których duza dokladnosc wymiaro¬ wa odlewów uzyskuje sie przez zastosowanie plynnej masy formierskiej, sporzadzonej z maczki kwarcowej i krzemianu etylu, poddanego uprzednio hydrolizie. Technologia wykonywania form polega na pokryciu plynna masa modelu z latwotopliwego materialu np. mieszanki wosków. Po zwiazaniu masy i wytopieniu modelu, forme wypala sie, po czym zalewa cieklym metalem.Wyzej opisana metoda nadaje sie do wykonywania odlewów malych o masie do kilkudziesieciu gramów, rzadziej stosuje sie ja do odlewów wiekszych. • Inny znany sposób to metoda Shawa, wedlug której modele formuje sie w masie, skladajacej sie ze sproszkowanego mulitu lub sylimonitu oraz ze spoiwa w postaci hydrolizowanego krzemianu etylu. Po zwiazaniu masy, podpala sie wydzielajacy sie z formy alkohol. Metoda ta mozna wykonywac zarówno male jak i bardzo duze odlewy. « Koniecznosc uzywania masy zlozonej z osnowy, sporzadzonej na bazie kosztownych i trudno dostepnych materialów powoduje, ze sposób ten znajduje ograniczone zastosowanie. Dlatego tez metoda nie jest stosowana w odlewnictwie stopów lekkich. « Znane jest równiez odlewanie do form gipsowych, wykonanych z cieklej masy, której osnowe stanowi specjalny gatunek gipsu. Sposób ten ma jednak te wade, ze pozwala tylko na otrzymywanie odlewów ze stopów o nizszej temperaturze zalewania.Celem wynalazku jest opracowanie skladu masy formierskiej oraz sposobu sporzadzania z niej formy, zapewniajacej uzyskanie róznej wielkosci wysokojakosciowych odlewów o gladkiej powierzchni i duzej doklad¬ nosci wymiarowej.2 98 498 Istota wynalazku polega na wprowadzeniu do masy, zlozonej z maczki kwarcowej i zhydrtlizowanego krzemianu etylu, zwiazku organicznego w postaci stalej w temperaturze otoczenia, a subJimujacego w temperatu¬ rze 80-250°C, dodawanego w ilosci 1-2% ciezarowych oraz utwardzacza. Utwardzacz stanowi zwiazek zdolny do wymiany jonów NH4+ z anionami tlenu siloksanowego, korzystnie 10% roztwór wodny kwasnego weglanu amonu. Dosc dodawanego utwardzacza jest zalezna od ilosci spoiwa, sposobu jego przygotowania oraz od zadanej szybkosci wiazania. < Sposób sporzadzania formy, polega na tym, ze po wypaleniu skladników palnych masy poddaje sie ja obróbce cieplnej. Wstepnie wypalona forme wstawia sie do zimnego pieca i ogrzewa wolno do temperatury 500°C. Po przekroczeniu tej temperatury dalsze ogrzewanie prowadzi sie z szybkoscia 100°C/godzine do temperatury 8 50-900°C, przetrzymujac w niej forme przez okres 2 godzin.Zaleta masy formierskiej samoutwardzalnej, wedlug wynalazku, jest mozliwosc wykonania z niej formy, nadajacej sie do wykonywania dokladnych odlewów i o gladkiej powierzchni. Masa, wedlug wynalazku, sporzadzona na bazie tanich i latwo dostepnych materialów oraz zawierajaca dodatki polepszajace jej przepusz¬ czalnosc i podatnosc, zapewnia otrzymanie formy o lepszych wlasnosciach technologicznych niz forma otrzyma¬ na metoda Shawa. Uzyskane wlasnosci formy pozwalaja na odlewanie w niej stopów z aluminium jak i stopów o wyzszej temperaturze topliwosci, w tym stopów zelaza, czego nie zapewniaja formy gipsowe. Ponadto, dzieki mozliwosci uzycia modeli drewnianych, sposób jest oplacalny w produkcji jednostkowej.Przyklad. Mase formierska sporzadza sie z71,8% ciezarowych maczki kwarcowej, otrzymanej z przepalonego w temperaturze 800-900°C plukanego piasku kwarcowego, do której wprowadza sie 1,5% ciezarowych naftalenu sublimujacego w temperaturze 80—250°C i nadajacego masie wysoka przepuszczalnosc.Obydwa skladniki miesza sie w mlynie kulowym, co zapewnia rozdrobnienie naftalenu i równomierne rozprowa¬ dzenie go w osnowie. Nastepnie do tej mieszaniny wlewa sie, intensywnie mieszajac, spoiwo w postaci krzemianu etylu w ilosci 25,9% ciezarowych, poddanego uprzednio hydrolizie przez zmieszanie z woda i alkoholem etylowym z dodatkiem kwasu solnego. Podczas mieszania dodaje sie 0,8% ciezarowych 10% roztworu wodnego kwasnego weglanu amonu, którego ilosc ustalono w zaleznosci od ilosci spoiwa i szybkosci wiazania masy na podstawie przeprowadzonej próby probówkowej. Za optymalna ilosc utwardzacza przyjmuje sie takzhydrolizo- wane spoiwo, które w czasie próby wykazuje pojawienie sie pierwszych pekniec w powstajacym zelu, po okresie minut. Tak przygotowana mase wlewa sie do skrzynki formierskiej na model drewniany pokryty oddziela¬ czem. Pó chwili nastepuje zestalanie sie masy na skutek wydzielania sie zelu krzemionkowego z krzemianu etylu.Nastepnie model wyjmuje sie, a forme poddaje sie obróbce cieplnej przez podpalenie powierzchni formy, podczas którego nastepuje odwodnienie zelu krzemionkowego i wydzielenie krzemionki, która laczac ziarna maczki kwarcowej nadaje formie ostateczna wytrzymalosc.W czasie wypalania ulatnia sie równiez z masy naftalen, nadajac jej odpowiednia przepuszczalnosc, a pozostale skladniki spoiwa oraz utwardzacz zostaja rozlozone i usuniete z formy. Po zagasnieciu plomienia forme przenosi sie do zimnego pieca elektrycznego komorowego, a nastepnie zagrzewa sie do temperatury 500°C..Ze wzgledu na spalanie sie resztek alkoholu, ogrzewanie w poczatkowym okresie przeprowadza sie wolno, po czym dalsze ogrzewanie do temperatury 850—900°C prowadzi sie z szybkoscia 100°C/godzine. Po osiagnieciu tej temperatury forme przetrzymuje sie przez okres 2 godzin, po czym studzi razem z piecem. Tak przygotowana forme mozna zalewac cieklym metalem. « PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe l.Masa formierska samoutwardzalna, skladajaca sie z uszlachetnionej maczki kwarcowej, zmieszanej z zhydrolizowanym krzemianem etylu, znamienna t y m , ze zawiera zwiazek organiczny w postaci stalej w temperaturze otoczenia a sublimujacy w temperaturze 80—250°C, dodawany w ilosci 1 —2% ciezarowych oraz utwardzacz, którymjest zwiazek zdolny do wymiany jonów NH4 z anionami tlenu siloksanowego, korzystnie 10% roztwór wodny kwasnego weglanu amonu, przy czym ilosc dodawanego utwardzacza jest zalezna od ilosci spoiwa i zadanej szybkosci wiazania. •

2. Sposób sporzadzania formy z masy formierskiej samoutwardzalnej, w którym po wyjeciu modelu z masy forme wypala sie, znamienny tym, ze wstepnie wypalona forme poddaje sie obróbce cieplnej, polegajacej na tym, ze forme wstawia sie do zimnego pieca i wolno ogrzewa do temperatury 500°C, po przekroczeniu której, dalsze ogrzewanie prowadzi sie z szybkoscia 100°C/godzine do temperatury 8 50-900°C, przetrzymujac w niej forme przez okres 2 godzin. • Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl PL