RU2118223C1 - Process of preparation of water glass binder for manufacture of casting ceramic moulds by cast models - Google Patents

Process of preparation of water glass binder for manufacture of casting ceramic moulds by cast models Download PDF

Info

Publication number
RU2118223C1
RU2118223C1 RU97106609A RU97106609A RU2118223C1 RU 2118223 C1 RU2118223 C1 RU 2118223C1 RU 97106609 A RU97106609 A RU 97106609A RU 97106609 A RU97106609 A RU 97106609A RU 2118223 C1 RU2118223 C1 RU 2118223C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
binder
water glass
liquid
phosphoric acid
electrodialysis
Prior art date
Application number
RU97106609A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97106609A (en
Inventor
Л.Г. Знаменский
Б.А. Кулаков
В.В. Крымский
Original Assignee
Челябинский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Челябинский государственный технический университет filed Critical Челябинский государственный технический университет
Priority to RU97106609A priority Critical patent/RU2118223C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2118223C1 publication Critical patent/RU2118223C1/en
Publication of RU97106609A publication Critical patent/RU97106609A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: foundry. SUBSTANCE: 4-6% aqueous solution of phosphoric acid is prepared and injected into water glass in the form of aerosol with rate of (0,3-1,6)•10-5 cu.m/s under constant agitation. Neutralization of water glass is conducted simultaneously with its elecrodialysis under action of 0.1-1.0 A direct current. In process of electrodialysis water glass is subjected to action of nanosecond electromagnetic pulses in the course of 60-120 min. EFFECT: increased strength and precision of ceramic moulds especially at high temperatures. 2 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к литейному производству и может использоваться для приготовления жидкостекольного связующего керамических форм по выплавляемым моделям. The invention relates to foundry and can be used for the preparation of a liquid-glass binder of ceramic molds using investment casting.

Жидкое стекло (ЖС) является относительно дешевым и экологически безопасным связующим материалом. Его широкое использование в производстве литья по выплавляемым моделям (ЛВМ) сдерживается низкой огнеупорностью получаемых керамических форм, не позволяющей достигать требуемые точности и чистоту поверхности отливок, в особенности крупногабаритных и тонкорельефных [1]. Liquid glass (ZhS) is a relatively cheap and environmentally friendly binder material. Its widespread use in investment casting (LWM) production is constrained by the low refractoriness of the obtained ceramic molds, which does not allow to achieve the required accuracy and surface finish of castings, especially large and thin relief [1].

Известны способы подготовки ЖС связующего, основанные на его обработке сильными кислотами (HCl, H2SO4, HNO3). Эти способы обеспечивают повышение модуля ЖС и улучшение качества изготовления керамических форм по выплавляемым моделям и отливок [2].Known methods for the preparation of FS binder based on its treatment with strong acids (HCl, H 2 SO 4 , HNO 3 ). These methods provide an increase in the module ZhS and improve the quality of manufacture of ceramic molds on lost wax and castings [2].

Недостатками указанных способов являются ухудшение санитарно-гигиенических условий труда, низкая живучесть, повышенная скорость ЖС суспензии к огеливанию, длительность цикла подготовки и др. The disadvantages of these methods are the deterioration of sanitary-hygienic working conditions, low survivability, increased speed of the suspension of gels to gelation, the duration of the preparation cycle, etc.

Наиболее близким по технической сущности является способ приготовления связующего для изготовления литейных керамических форм по выплавляемым моделям, включающий нейтрализацию и разбавление ЖС 4...6%-ным водным раствором фосфорной кислоты до требуемой плотности 1250...1300 кг/м3 путем их перемешивания 1...3 мин и с последующим переводом образующегося геля в растворимое состояние при продолжении перемешивания в течение 10...20 мин [3].The closest in technical essence is the method of preparation of a binder for the manufacture of ceramic casting molds according to investment casting, including the neutralization and dilution of ZhS with a 4 ... 6% aqueous solution of phosphoric acid to the required density of 1250 ... 1300 kg / m 3 by mixing 1 ... 3 min and with subsequent transfer of the resulting gel to a soluble state with continued stirring for 10 ... 20 min [3].

Известное техническое решение обеспечивает ускоренную подготовку ЖС связующего для ЛВМ-процесса. The well-known technical solution provides accelerated preparation of the binder for binder for the LAN process.

Вместе с тем, данный способ имеет следующие существенные недостатки:
- выделение геля в процессе подготовки ЖС, снижающее его технологические свойства (живучесть, смачивающая способность);
- неудовлетворительная смачивающая способность связующего для воспроизведения керамическими формами поверхности выплавляемых моделей тонкорельефных отливок;
- пониженые точность и качество поверхности получаемых отливок, в особенности массивных и тонкорельефных.
However, this method has the following significant disadvantages:
- the allocation of the gel during the preparation of the FS, reducing its technological properties (survivability, wetting ability);
- unsatisfactory wetting ability of the binder for reproducing ceramic molds of the surface of the lost wax models of thin relief castings;
- reduced accuracy and surface quality of the resulting castings, especially massive and delicate.

В основу изобретения положена задача создать такой способ приготовления ЖС связующего, который обеспечивал бы улучшение качества изготовления отливок за счет увеличения живучести, смачивающей способности связующего, повышения точности и прочности, в особенности при высоких температурах, керамических форм по выплавляемым моделям. The basis of the invention is the task of creating such a method for preparing a binder resin, which would improve the quality of castings by increasing the survivability, wetting ability of the binder, improving accuracy and strength, especially at high temperatures, of investment cast ceramic molds.

Указанная задача решается тем, что в способе приготовления ЖС связующего для изготовления литейных керамических форм по выплавляемым моделям, включающем нейтрализацию и разбавление жидкого стекла водным раствором фосфорной кислоты до требуемой плотности, подачу в ЖС водного раствора фосфорной кислоты осуществляют в виде аэрозоля со скоростью (0,3...1,6)•105 м3/с при непрерывном перемешивании.This problem is solved by the fact that in the method of preparing a binder for binder for the manufacture of foundry ceramic casting molds, including the neutralization and dilution of water glass with an aqueous solution of phosphoric acid to the required density, the aqueous solution of phosphoric acid is supplied to the liquid metal as an aerosol at a rate of (0, 3 ... 1.6) • 10 5 m 3 / s with continuous stirring.

Поставленная задача решается также тем, что нейтрализацию жидкого стекла проводят одновременно с его электродиализом под действием постоянного тока силой 0,3...1,0 A. The problem is also solved by the fact that the neutralization of liquid glass is carried out simultaneously with its electrodialysis under the influence of direct current of 0.3 ... 1.0 A.

Кроме того, жидкое стекло подвергают воздействию наносекундных электромагнитных импульсов в течение 60...120 мин. In addition, liquid glass is exposed to nanosecond electromagnetic pulses for 60 ... 120 minutes.

Введение в ЖС водного раствора фосфорной кислоты в виде аэрозоля со скоростью (0,3. ..1,6)•10-5 м3/с при непрерывном перемешивании обеспечивает равномерное распределение нейтрализующего реагента и отсутствие предварительного огеливания ЖС, снижающего его технологические свойства.The introduction of an aqueous solution of phosphoric acid in the form of an aerosol into the liquid propellant at a rate of (0.3. ..1.6) • 10 -5 m 3 / s with continuous stirring ensures uniform distribution of the neutralizing reagent and the absence of preliminary gelation of the liquid propellant that reduces its technological properties.

Электродиализ вызывает удаление из ЖС ионов натрия, а воздействие в ходе указанного процесса наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) способствует ослаблению химической связи положительных ионов натрия с кремнекислородными тетраэдрами [SiO4] 4 мицелл ЖС, а также с анионами кислотного остатка [PO4] 3. Вследствие этого значительно повышается скорость и степень удаления ионов натрия из ЖС и увеличивается его модуль.Electrodialysis causes sodium ions to be removed from the FS, and exposure to nanosecond electromagnetic pulses (NEMI) during this process helps to weaken the chemical bonding of positive sodium ions to the silicon-oxygen tetrahedra [SiO 4 ] 4 of the micelles of the FS and to the anions of the acid residue [PO 4 ] 3 . As a result, the rate and degree of removal of sodium ions from the FS significantly increases and its modulus increases.

Кроме того, воздействие НЭМИ обеспечивает повышение смачивающей и адгезионной способности ЖС, уменьшение вязкости и возможность увеличения степени наполнения суспензии на этом связующем. При этом указанные эффекты практически не изменяются с течением времени. In addition, the effect of NEMI provides an increase in the wetting and adhesive ability of the FS, a decrease in viscosity and the possibility of increasing the degree of filling of the suspension on this binder. Moreover, these effects practically do not change over time.

В результате получения высокомодульного ЖС с повышенными смачивающей и связующей способностями создаются условия для увеличения прочности керамических форм, в особенности при высоких температурах (900...1400oC), а также улучшения воспроизводимости керамическими формами выплавляемых моделей. За счет этого достигаются точность и высокое качество поверхности отливок, получаемых ЛВМ, например тонкорельефных.As a result of obtaining a high-modulus ZhS with increased wetting and binding abilities, conditions are created for increasing the strength of ceramic molds, especially at high temperatures (900 ... 1400 o C), as well as improving the reproducibility of ceramic molds of melted models. Due to this, the accuracy and high quality of the surface of the castings obtained by the LVM, for example, high-relief, are achieved.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Готовят 4...6%-ный водный раствор фосфорной кислоты и вводят его в исходное ЖС (ГОСТ 13078-81) с модулем 2,8...3,0 и плотностью 1450...1500 кг/м3 из расчета получения его плотности 1250...1300 кг/м3.A 4 ... 6% aqueous solution of phosphoric acid is prepared and introduced into the initial liquid base (GOST 13078-81) with a module of 2.8 ... 3.0 and a density of 1450 ... 1500 kg / m 3 based on production its density is 1250 ... 1300 kg / m 3 .

При этом водный раствор фосфорной кислоты дают в виде аэрозоля, создаваемого пульверизатором, соблюдая скорость подачи (0,3...1,6)•10-5 м3/с, при непрерывном перемешивании.In this case, an aqueous solution of phosphoric acid is given in the form of an aerosol created by a spray gun, observing the feed rate (0.3 ... 1.6) • 10 -5 m 3 / s, with continuous stirring.

При значениях скорости больше 1,6•10-5 м3/с наблюдается локальное выделение жидкостекольного геля, снижающего физико-механические свойства связующего и керамических форм.At speeds greater than 1.6 • 10 -5 m 3 / s, a local release of liquid glass gel is observed, which reduces the physicomechanical properties of the binder and ceramic forms.

При скоростях меньше 0,3•10-5 м3/с неоправданно возрастает продолжительность обработки ЖС.At speeds less than 0.3 • 10 -5 m 3 / s, the duration of the treatment of the liquid substance unreasonably increases.

Для улучшения технологических свойств жидкостекольного связующего его нейтрализацию указанным водным раствором фосфорной кислоты проводят одновременно с электродиализом. To improve the technological properties of a liquid-glass binder, its neutralization with the specified aqueous solution of phosphoric acid is carried out simultaneously with electrodialysis.

Электродиализ нейтрализуемого ЖС осуществляют при помощи установки [4], представляющей собой емкость, разделенную полупроницаемой мембраной (перегородкой). Одна из частей емкости заполнена циркулирующей водой. Во второй части находится обрабатываемое водным раствором фосфорной кислоты жидкое стекло. В обе части емкости вставлены электроды, подсоединенные к источнику постоянного тока. The electrodialysis of the neutralized FS is carried out using the installation [4], which is a container separated by a semipermeable membrane (septum). One part of the tank is filled with circulating water. The second part contains liquid glass processed with an aqueous solution of phosphoric acid. Electrodes connected to a direct current source are inserted in both parts of the tank.

При этом в воду опущен катод, а в ЖС - анод. Оптимальная сила тока при электролизе составляет 0,3...1,0 A. In this case, the cathode is lowered into the water, and the anode in the liquid crystal. The optimal current strength during electrolysis is 0.3 ... 1.0 A.

Ток силой более 1,0 A приводит к резкому возрастанию температуры обрабатываемого ЖС, что вызывает его преждевременное огеливание на электроде. Кроме того, дальнейшее повышение силы тока при электродиализе несущественно увеличивает модуль ЖС, поскольку электродиализом удаляются лишь ионы натрия, образовавшиеся при диссоциации в водной среде свободной щелочи ЖС. A current with a force of more than 1.0 A leads to a sharp increase in the temperature of the treated liquid, which causes its premature gelling on the electrode. In addition, a further increase in the current strength during electrodialysis insignificantly increases the LF modulus, since only sodium ions formed during dissociation of free alkali LF in the aqueous medium are removed by electrodialysis.

Сила тока электродиализа менее 0,3 A не обеспечивает необходимое удаление ионов натрия из ЖС и повышение его модуля. The strength of the electrodialysis current of less than 0.3 A does not provide the necessary removal of sodium ions from the FS and increase its modulus.

Для интенсификации удаления Na+ и активации нейтрализованного ЖС процесс его электродиализа проводят в условиях воздействия НЭМИ. Для этого в нейтрализуемое ЖС устанавливают излучатель, подсоединенный к генератору наносекундных электромагнитных импульсов [5] мощностью 1 МВт в импульсе при частоте повторений 1000 Гц в секунду. Указанные мощность и частота повторений импульсов являются оптимальными для современных генераторов наносекундных импульсов.To intensify the removal of Na + and activate the neutralized FS, the process of its electrodialysis is carried out under the influence of NEMI. To do this, an emitter is installed in the neutralized FS, connected to a generator of nanosecond electromagnetic pulses [5] with a power of 1 MW per pulse at a repetition rate of 1000 Hz per second. The indicated power and pulse repetition rate are optimal for modern nanosecond pulse generators.

При оптимальной продолжительности воздействия НЭМИ 60...120 мин в ходе электродиализа ослабевает связь ионов с коллоидными частицами ЖС и ускоряется процесс их удаления из связующего. With an optimal duration of NEMI exposure of 60 ... 120 min, during the course of electrodialysis, the bond of ions with colloidal particles of the liquid crystal is weakened and the process of their removal from the binder is accelerated.

Предложение воздействия НЭМИ больше чем 120 мин в процессе электродиализа малоэффективно, поскольку связующее переходит в стабильное состояние. The proposal of exposure to NEMI for more than 120 min in the process of electrodialysis is ineffective, since the binder goes into a stable state.

При электродиализе, сопровождающемся воздействием НЭМИ, продолжительность меньше 60 мин, ускорение процесса удаления ионов натрия за счет НЭМИ несущественно. During electrodialysis, accompanied by the action of NEMI, the duration is less than 60 minutes, the acceleration of the process of removal of sodium ions due to NEMI is insignificant.

Таким образом, нейтрализация ЖС водным раствором фосфорной кислоты в виде аэрозоля с оптимальной скоростью подачи обеспечивает без выпадения геля связывание натрия ЖС в фосфат. Из этого соединения под действием НЭМИ более легко образуются ионы натрия (процесс ионизации ЖС), удаляемые электродиализом. В результате с высокой скоростью увеличивается модуль ЖС, что не происходит при электродиализе исходного ЖС. Thus, the neutralization of FS with an aqueous solution of phosphoric acid in the form of an aerosol with an optimal feed rate ensures without binding of the gel the binding of sodium of FS in phosphate. From this compound, under the action of NEMI, sodium ions (the ionization process of FS) are more easily formed, removed by electrodialysis. As a result, the FS module increases at a high speed, which does not occur during electrodialysis of the initial FS.

Кроме того, обеспечиваются повышение технологических свойств связующего и керамических форм и улучшение качества производства отливок литьем по выплавляемым моделям. In addition, it provides an increase in the technological properties of the binder and ceramic molds and an improvement in the quality of production of castings by investment casting.

Пример 1. Для нейтрализации 3 л исходного жидкого стекла с модулем 2,8 и плотностью 1450 кг/м3 готовят 5%-ный водный раствор фосфорной кислоты в количестве 6 л. Указанный раствор в виде аэрозоля вводят в обрабатываемое ЖС с помощью пульверизатора, варьируя скорость подачи (0,3; 1,0; 1,6) • 10-5 м2/с. При этом проводят непрерывное перемешивание подготавливаемого ЖС со скоростью 1800 об/мин.Example 1. To neutralize 3 l of the original liquid glass with a module of 2.8 and a density of 1450 kg / m 3 prepare a 5% aqueous solution of phosphoric acid in an amount of 6 l. The specified solution in the form of an aerosol is injected into the treated liquid by means of a spray gun, varying the feed rate (0.3; 1.0; 1.6) • 10 -5 m 2 / s. In this case, continuous mixing of the prepared liquid is carried out at a speed of 1800 rpm.

Показателями для сравнения служат: продолжительность обработки, количество выделившегося геля в % к массе полученного ЖС связующего, его модуль, рассчитанный по результатам химического анализа ЖС на Na2O и SiO2, а также связующая способность, оцененная по прочности на изгиб керамических образцов.The indicators for comparison are: the duration of the treatment, the amount of gel released in% by weight of the obtained binder, its module, calculated according to the results of chemical analysis of the binder on Na 2 O and SiO 2 , as well as the binding ability, estimated by the bending strength of ceramic samples.

Для их изготовления способом ЛВМ готовится ЖС суспензия на пылевидном кварце (ПК) вязкостью по вискозиметрической воронке В3-4 50...60 с. При этом определяют прочность керамических образцов (40х20х5)•10-3 м после вытопки модельной массы (прочность в холодном состоянии) и при 900oC (прочность в горячем состоянии).For their manufacture by the LC method, a ZhS suspension is prepared on pulverized silica (PC) with a viscosity through a viscometric funnel B3-4 50 ... 60 s. In this case, the strength of ceramic samples is determined (40x20x5) • 10 -3 m after the model mass is refluxed (strength in the cold state) and at 900 o C (strength in the hot state).

Влияние скорости подачи аэрозоля водного раствора фосфорной кислоты на технологические свойства ЖС представлено в табл. 1. The influence of the feed rate of the aerosol of an aqueous solution of phosphoric acid on the technological properties of the liquid is presented in table. one.

Полученные данные показывают возможность устранения предварительного гелеобразования ЖС при его нейтрализации за счет водного раствора фосфорной кислоты в виде аэрозоля с оптимальной скоростью (0,3...1,6)•10-5 м3/с.The data obtained show the feasibility of eliminating the preliminary gelation of the ZhS during its neutralization due to an aqueous solution of phosphoric acid in the form of an aerosol with an optimal speed (0.3 ... 1.6) • 10 -5 m 3 / s.

Пример 2. Процесс подготовки ЖС связующего осуществляют аналогично примеру 1, но одновременно проводят его электродиализ, варьируя силу тока 0,3; 0,7; 1,0 A. Example 2. The process of preparing the binder of binder is carried out analogously to example 1, but at the same time conduct its electrodialysis, varying the current strength of 0.3; 0.7; 1.0 A.

Используют емкость с полупроницаемой мембраной из асбестовой ткани (непроницаемой для коллоидных частиц ЖС). В одной из частей емкости циркулирует постоянный объем воды, в другой - согласно примеру 1 производят обработку исходного ЖС аэрозолью водного раствора фосфорной кислоты со скоростью подачи 10-5 м3/с.Use a container with a semi-permeable membrane of asbestos fabric (impermeable to colloidal particles ZhS). In one part of the tank a constant volume of water circulates, in the other - according to example 1, the initial liquid is treated with an aerosol of an aqueous solution of phosphoric acid with a feed rate of 10 -5 m 3 / s.

В указанные части установки помещают электроды, подсоединенные к источнику постоянного тока. Electrodes connected to a direct current source are placed in these parts of the installation.

Применяют два графитовых электрода диаметром 0,2 м, расстояние между которыми составляет 0,5 м. При этом катод опущен в воду, а анод - в обрабатываемое ЖС. Two graphite electrodes with a diameter of 0.2 m are used, the distance between which is 0.5 m. In this case, the cathode is lowered into water, and the anode is into the processed liquid.

Процесс обработки начинают одновременно с подачей напряжения 80...100 B на электроды при непрерывном перемешивании ЖС с помощью лабораторной мешалки со скоростью 1800 об/мин. The processing process begins at the same time as a voltage of 80 ... 100 V is applied to the electrodes with continuous stirring of the liquid by means of a laboratory mixer at a speed of 1800 rpm.

Электролиз проводят в течение 3 часов. Определяют помимо показателей, приведенных в Пр. 1, температуру ЖС в процессе обработки, а также точность керамических образцов на подготовленном связующем в % к их номинальным размерам после прокалки 900oC, 3 часа.Electrolysis is carried out for 3 hours. In addition to the indicators given in Ex. 1, the temperature of the liquid in the processing process, as well as the accuracy of ceramic samples on the prepared binder in% of their nominal size after calcination of 900 o C, 3 hours.

Влияние электродиализа на технологические свойства ЖС представлено в табл. 2. The effect of electrodialysis on the technological properties of FS is presented in table. 2.

Результаты измерений показывают уменьшение содержания Na2O в обрабатываемом ЖС, но при этом и сокращение SiO2, образующего на аноде слой осадка значительной толщины (1,5...2,0 мм), в особенности при увеличении силы тока электродиализа и связанным с ним возрастании температуры обрабатываемого связующего раствора.The measurement results show a decrease in the Na 2 O content in the treated liquid, but also a reduction in SiO 2 , which forms a sediment layer of considerable thickness (1.5 ... 2.0 mm) on the anode, especially when the electrodialysis current increases and is associated with It increases the temperature of the processed binder solution.

Поэтому, хотя модуль подготовленного ЖС и увеличивается относительно прототипа, в целом скорость его возрастания недостаточна. Therefore, although the module of the prepared FS is increasing relative to the prototype, in general, its growth rate is insufficient.

Повышение модуля ЖС оказывает положительное влияние на прочность керамических образцов в горячем состоянии и их точность. An increase in the ZhS modulus has a positive effect on the strength of ceramic samples in the hot state and their accuracy.

Пример 3. Обработку ЖС аэрозолью водного раствора фосфорной кислоты совместно с электродиализом проводят аналогично примерам 1 и 2, соблюдая скорость подачи 10-5 м3/с и силу тока электродиализа 0,8 A. При этом одновременно осуществляют воздействие на обрабатываемый связующий раствор НЭМИ при непрерывном перемешивании со скоростью 1800 об/мин.Example 3. The treatment of the liquid with an aerosol of an aqueous solution of phosphoric acid together with electrodialysis is carried out similarly to examples 1 and 2, observing the feed rate of 10 -5 m 3 / s and the current strength of the electrodialysis of 0.8 A. At the same time, they act on the processed binder solution NEMI at continuous stirring at a speed of 1800 rpm

Для этого в емкость с ЖС устанавливают излучатель, подключенный к генератору НЭМИ [5] мощностью 1 МВт в импульсе при частоте повторений 1000 Гц в секунду. To do this, an emitter is installed in the capacitance with the ZhS connected to the NEMI generator [5] with a power of 1 MW per pulse at a repetition rate of 1000 Hz per second.

Излучатель выполнен в виде пирамиды размером (10•10•15)•10-2 м из меди. Продолжительность обработки ЖС наносекундными электромагнитными импульсами варьируют: 60, 90 и 120 мин. Электродиализ прекращают по окончании воздействия НЭМИ на ЖС. Влияние НЭМИ на технологические свойства ЖС показано в табл. 3. Продолжительное влияние НЭМИ на свойства 2 - 4, представленные в табл. 3, наблюдается также при подготовке жидкостекольного связующего без проведения электродиализа в соответствии с примером 1.The emitter is made in the form of a pyramid with a size (10 • 10 • 15) • 10 -2 m of copper. The duration of the FS treatment with nanosecond electromagnetic pulses varies: 60, 90 and 120 minutes. Electrodialysis is terminated at the end of the effect of NEMI on the FS. The effect of NEMI on the technological properties of FS is shown in table. 3. The long-term effect of NEMI on properties 2 - 4, presented in table. 3 is also observed in the preparation of a liquid glass binder without electrodialysis in accordance with example 1.

Заявляемый способ позволяет по сравнению с прототипом повысить более чем в 1,5 раза модуль ЖС. В результате увеличивается практически в 2 раза прочность керамических форм в горячем состоянии и достигается их высокая точность. The inventive method allows in comparison with the prototype to increase more than 1.5 times the module ZhS. As a result, the strength of ceramic molds in a hot state is increased almost 2 times and their high accuracy is achieved.

Кроме того, возрастает более чем в 2 раза высота капиллярной пропитки, что свидетельствует о повышении смачивающей способности подготавливаемого связующего. Воздействие НЭМИ вызывает снижение на 40...45% кинематической вязкости ЖС и обеспечивает возможность повышения наполнения суспензии, вследствие чего возрастает более чем в 1,5 раза прочность керамических образцов в "холодном" состоянии (после вытопки модельной массы). НЭМИ оказывают также стабилизирующее действие на нейтрализованное фосфорной кислотой ЖС, о чем свидетельствует неограниченная по сравнению с прототипом живучесть связующего раствора, подготовленного по заявляемому способу. In addition, the height of capillary impregnation increases by more than 2 times, which indicates an increase in the wetting ability of the prepared binder. The impact of NEMI causes a decrease by 40 ... 45% in the kinematic viscosity of the liquid alloy and makes it possible to increase the filling of the suspension, as a result of which the strength of ceramic samples in the “cold” state increases (after the model mass is refluxed). NEMI also have a stabilizing effect on FS neutralized by phosphoric acid, as evidenced by the unlimited compared to the prototype survivability of the binder solution prepared by the present method.

Таким образом достигается повышение физико-механических свойств керамических форм на ЖС связующем и улучшение качества производства отливок по выплавляемым моделям. Thus, an increase in the physicomechanical properties of ceramic molds on a binder and an improvement in the quality of production of castings according to investment casting are achieved.

Учитывая комплекс получаемых технологических свойств высокомодульного ЖС связующего, заявляемый способ его приготовления может быть применен для получения деталей пресс-форм, элементов кокилей, модельной и стержневой оснастки, а также других ответственных, в том числе тонкорельефных отливок из черных и цветных сплавов. Given the complex of the obtained technological properties of a high-modulus binder, the inventive method for its preparation can be used to obtain mold parts, chill elements, model and core tooling, as well as other critical, including thin-relief castings from ferrous and non-ferrous alloys.

Источники информации
1. Литье по выплавляемым моделям. /Под ред. Я.И.Шклинника и В.А. Озерова. - М.: Машиностроение, 1984. -с.194.
Sources of information
1. Lost wax casting. / Ed. J.I. Shklinnik and V.A. Ozerova. - M.: Mechanical Engineering, 1984.-p. 194.

2. Лакеев А.С., Щегловитов Л.А., Кузьмин Ю.Д. Прогрессивные способы изготовления точных отливок. - К.: Техника, 1984, с.9-10. 2. Lakeev A.S., Shcheglovitov L.A., Kuzmin Yu.D. Progressive methods for manufacturing precision castings. - K .: Technique, 1984, p. 9-10.

3. Авторское свидетельство СССР N 1335366. кл. B 22 C 5/04, 1/18. Способ приготовления связующего для изготовления литейных керамических форм по выплавляемым моделям. 1987. Бюл. N 33. 3. Copyright certificate of the USSR N 1335366. cl. B 22 C 5/04, 1/18. A method of preparing a binder for the manufacture of ceramic casting molds according to investment casting. 1987. Bull. N 33.

4. Евстратова К.И., Купина Н.А., Малахова Е.Е. Физическая и коллоидная химия -М.: Высшая школа, 1990. -С.420-423. 4. Evstratova K.I., Kupina N.A., Malakhova E.E. Physical and colloidal chemistry - M .: Higher school, 1990. - S. 420-423.

5. Патент РФ N 1757088. Формирователь наносекундных импульсов, Белкин В. С., Шульженко Г.И. Бюл. N 31, 1992, c. 226. 5. RF patent N 1757088. Shaper of nanosecond pulses, Belkin V. S., Shulzhenko G. I. Bull. N 31, 1992, c. 226.

Claims (1)

\\\1 1. Способ приготовления жидкостекольного связующего для изготовления литейных керамических форм по выплавляемым моделям, включающий нейтрализацию и разбавление жидкого стекла водным раствором фосфорной кислоты до требуемой плотности, отличающийся тем, что подачу в жидкое стекло водного раствора фосфорной кислоты осуществляют в виде аэрозоля со скоростью (0,3 - 1,6) <195> 10<M^ >-5<D> м<M^>3<D>/с при непрерывном перемешивании. \\\2 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нейтрализацию жидкого стекла проводят одновременно с его электродиализом под действием постоянного тока силой 0,3 - 1,0 А. \\\2 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что жидкое стекло подвергают воздействию наносекундных электромагнитных импульсов в течение 60 - 120 мин. \\\ 1 1. A method of preparing a liquid glass binder for the manufacture of cast ceramic casting molds, comprising neutralizing and diluting the liquid glass with an aqueous solution of phosphoric acid to the required density, characterized in that the aqueous glass solution of phosphoric acid is supplied into the liquid glass in the form of an aerosol with speed (0.3 - 1.6) <195> 10 <M ^> -5 <D> m <M ^> 3 <D> / s with continuous stirring. \\\ 2 2. The method according to claim 1, characterized in that the neutralization of liquid glass is carried out simultaneously with its electrodialysis under the influence of direct current of 0.3 - 1.0 A. \\\ 2 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the liquid glass is exposed to nanosecond electromagnetic pulses for 60 to 120 minutes
RU97106609A 1997-04-22 1997-04-22 Process of preparation of water glass binder for manufacture of casting ceramic moulds by cast models RU2118223C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97106609A RU2118223C1 (en) 1997-04-22 1997-04-22 Process of preparation of water glass binder for manufacture of casting ceramic moulds by cast models

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97106609A RU2118223C1 (en) 1997-04-22 1997-04-22 Process of preparation of water glass binder for manufacture of casting ceramic moulds by cast models

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2118223C1 true RU2118223C1 (en) 1998-08-27
RU97106609A RU97106609A (en) 1999-04-10

Family

ID=20192302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97106609A RU2118223C1 (en) 1997-04-22 1997-04-22 Process of preparation of water glass binder for manufacture of casting ceramic moulds by cast models

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2118223C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104985105A (en) * 2015-06-26 2015-10-21 瓮安县瑞丰贸易有限公司 Novel water glass molding sand and preparation method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104985105A (en) * 2015-06-26 2015-10-21 瓮安县瑞丰贸易有限公司 Novel water glass molding sand and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150074109A (en) Mould material mixtures on the basis of inorganic binders, and method for producing moulds and cores for metal casting
DE69818379T2 (en) Process for full mold casting of aluminum with coated model
CZ295537B6 (en) Binder compositions for cores and molds
JPH03155432A (en) Improved casting method for reactive metal against surface formed from improved slurry containing yttria
US3222737A (en) Method of preparing ceramic molds
CA2517704A1 (en) Process and apparatus for preparing a metal alloy
CA1144338A (en) Expendable cores for die casting
RU2118223C1 (en) Process of preparation of water glass binder for manufacture of casting ceramic moulds by cast models
US3540519A (en) Process for producing self-destroying silica molds
US3870529A (en) Method of producing casting moulds for precision casting
US2842444A (en) Method of forming moulds for precision casting
US5127461A (en) Water soluble cores, process for producing them and process for die casting metal using them
EP0016127B1 (en) Ceramic shell mold
US3259948A (en) Making fine grained castings
CN107520405B (en) A kind of high-performance investment casting shell
US20210001392A1 (en) Aggregate mixture for mold, mold, and method for shaping mold
EP0079672A1 (en) Method of forming foundry cores and moulds
CA1288210C (en) Process for casting aluminum alloys
RU2385782C1 (en) Mix for manufacturing of shapes and rods in precision casting and method of its manufacturing
RU2748251C1 (en) Method for making ceramic molds and rods according to permanent patterns
US3029151A (en) Method for producing concentrated small particle size silica sols
EP3708271A1 (en) Expandable aggregate mixture for molds, mold, and method for manufacturing mold
RU2760029C1 (en) Method for making ceramic molds and rods according to permanent patterns
RU2162762C1 (en) Method of preparing sand for manufacture of gypsum molds and cores in production of castings from nonferrous alloys
RU2229357C1 (en) Method for making ceramic cores with use of cold fitting-out at investment casting