RU2295419C1 - Molds with use of investment patterns making method - Google Patents
Molds with use of investment patterns making method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2295419C1 RU2295419C1 RU2005127499/02A RU2005127499A RU2295419C1 RU 2295419 C1 RU2295419 C1 RU 2295419C1 RU 2005127499/02 A RU2005127499/02 A RU 2005127499/02A RU 2005127499 A RU2005127499 A RU 2005127499A RU 2295419 C1 RU2295419 C1 RU 2295419C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- suspension
- layers
- drying
- layer
- mold
- Prior art date
Links
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии изготовления форм по выплавляемым моделям, и может быть использовано для изготовления оболочковых форм.The invention relates to foundry, in particular to a technology for the manufacture of molds for investment casting, and can be used for the manufacture of shell molds.
Известен способ получения керамических форм [Патент RU №2200643, Способ получения керамических форм при литье по выплавляемым моделям с использованием в качестве связующего жидкого стекла, МПК В 22 С 9/04, В 22 С 1/02, опубл. 03.20.2003 г.]A known method for producing ceramic molds [Patent RU No. 2200643, A method for producing ceramic molds by investment casting using liquid glass as a binder, IPC В 22 С 9/04, В 22 С 1/02, publ. 03/03/2003]
Недостатками способа являются продолжительное время изготовления, а также более низкое качество поверхности литья, наличие пригара и связанная с ним плохая выбиваемость отливок из форм.The disadvantages of the method are the long manufacturing time, as well as the lower quality of the casting surface, the presence of a burn and the associated poor knockability of castings from the molds.
Наиболее близким по сущности заявленного изобретения является способ изготовления форм по выплавляемым моделям [Патент RU №2043825, Способ изготовления форм по выплавляемым моделям, МПК В 22 С 9/04, опубл. 20.09.1995 г.], включающий нанесение на модель лицевого слоя, его подсушку, нанесение последующих внутренних слоев из суспензии с этилсиликатным связующим, их обсыпку и сушку, лицевой слой наносят из суспензии с подкисленным водным растворителем состава, мас.%: вода 15,0-30,0, неорганическая кислота 1,0-3,0, поверхностно-активное вещество анионактивного или неионогенного класса 0,05-0,2, огнеупорный наполнитель остальное, или из суспензии с подкисленным водно-органическим растворителем состава, мас.%: смесь воды и органического растворителя в соотношении 1:1, 3:1, 15,0-30,0, неорганическая кислота 1,0-3,0, огнеупорный наполнитель остальное, подсушку облицовочного слоя осуществляют по крайней мере 5 мин с последующим упрочнением его суспензией из огнеупорного наполнителя и этилсиликатного связующего.The closest to the essence of the claimed invention is a method of manufacturing molds for investment casting [Patent RU No. 2043825, Method for manufacturing molds for investment casting, IPC B 22 C 9/04, publ. September 20, 1995], including applying the face layer to the model, drying it, applying the subsequent inner layers from a suspension with an ethyl silicate binder, dusting and drying them, and applying the face layer from a suspension with an acidified aqueous solvent of the composition, wt.%: Water 15, 0-30.0, inorganic acid 1.0-3.0, surfactant of anionic or nonionic class 0.05-0.2, refractory filler, the rest, or from a suspension with an acidified aqueous-organic solvent composition, wt.% : a mixture of water and an organic solvent in the ratio 1: 1, 3: 1, 15.0-30.0, inorganic acid 1.0-3.0, the rest is refractory, the facing layer is dried for at least 5 minutes, followed by hardening with a suspension of the refractory filler and ethyl silicate binder .
К недостаткам известного способа относятся продолжительность изготовления форм, время для изготовления одного слоя от 1,5 до 2,5 часов, а для изготовления 4-5-слойных оболочковых форм соответственно около 6-12,5 часов, а также плохая выбиваемость литья, связанная с высокой остаточной прочностью, образующейся при обжиге керамики.The disadvantages of this method include the duration of mold manufacturing, the time for manufacturing a single layer from 1.5 to 2.5 hours, and for the manufacture of 4-5-layer shell molds, respectively, about 6-12.5 hours, as well as poor knockability associated with casting with high residual strength formed during firing of ceramics.
Задачей изобретения является сокращение времени изготовления оболочковых форм и улучшение выбиваемости форм.The objective of the invention is to reduce the manufacturing time of shell molds and improve knockability of forms.
Для достижения поставленной задачи в предлагаемом способе изготовления форм по выплавляемым моделям, включающем нанесение на модель лицевого слоя суспензии, его подсушку, нанесение последующих внутренних слоев суспензии, их обсыпку и сушку, согласно изобретению лицевой и последующие слои наносят из суспензии состава, мас.%:To achieve the task in the proposed method for the manufacture of investment casting molds, including applying to the model the face layer of the suspension, drying it, applying the subsequent inner layers of the suspension, sprinkling and drying them, according to the invention, the front and subsequent layers are applied from the suspension composition, wt.%:
обсыпку лицевого слоя осуществляют шамотным песком зернистостью не более 0,2 мм, а обсыпку последующих слоев - шамотным песком зернистостью не более 0,4 мм, затем подсушивают каждый слой в течение 30-40 мин, выплавляют модельный состав и подвергают форму высокотемпературной сушке 300-350°С в течение 2-3 часов, в качестве огнеупорного наполнителя для лицевого слоя используют пылевидный шамот или пылевидный электрокорунд.the front layer is sprinkled with fireclay sand with a grain size of not more than 0.2 mm, and the subsequent layers are sprinkled with fireclay sand with a grain size of not more than 0.4 mm, then each layer is dried for 30-40 minutes, the model composition is melted and the mold is subjected to high-temperature drying 300- 350 ° C for 2-3 hours, as a refractory filler for the front layer using pulverized chamotte or pulverized electrocorundum.
Отличием заявленного решения от известного является введение в состав суспензии лицевого и последующих слоев, вместо этилсиликатного связующего алюмоборфосфатное связующее (ТУ 113-08-606-83) и магнийсиликатный порошок, которые обеспечивают твердение слоя оболочковой формы в течение 25-30 мин, а также применение высокотемпературной сушки вместо обжига.The difference between the claimed solution and the known one is the introduction of the front and subsequent layers into the suspension, instead of an ethyl silicate binder, an aluminoborphosphate binder (TU 113-08-606-83) and magnesium silicate powder, which provide hardening of the shell-shaped layer for 25-30 minutes, as well as application high temperature drying instead of firing.
В качестве поверхностно-активного вещества был использован ЛСТ лигносульфонат технический (ЛСТ ТУ 13-0281036-029-94).LST technical lignosulfonate (LST TU 13-0281036-029-94) was used as a surfactant.
Применение алюмосодержащих огнеупорных материалов в качестве наполнителей лицевого и последующих слоев обусловлено более высокой химической активностью этих материалов при взаимодействии с алюмоборфосфатным связующим при низких температурах.The use of aluminum-containing refractory materials as fillers of the front and subsequent layers is due to the higher chemical activity of these materials when interacting with aluminoborophosphate binder at low temperatures.
Для изготовления лицевого слоя форм используются алюмосодержащие пылевидные наполнители - пылевидный шамот или для более качественного литья - электрокорунд. Повышение качества литья от применения электрокорунда выражается через уменьшение смачивания рабочей части формы металлом, а значит через снижение шероховатости отливки.For the manufacture of the front layer of molds, aluminum-containing dust-like fillers are used - dust-like chamotte or, for better casting, electrocorundum. Improving the quality of casting from the use of electrocorundum is expressed through a decrease in the wetting of the working part of the mold with metal, and therefore through a decrease in the roughness of the casting.
Применение в качестве обсыпочного материала шамота также обусловлено его более высоким химическим взаимодействием с фосфатной связкой по сравнению с кварцевым песком.The use of chamotte as a sprinkling material is also due to its higher chemical interaction with a phosphate binder compared to quartz sand.
Применение в качестве обсыпочного материала для лицевого слоя шамота зернистостью не более 0,2 мм позволило получить более качественный лицевой слой, так как более крупные пески при пробивании суспензии увеличивают шероховатость рабочей поверхности форм, а следовательно, и отливок.The use of chamotte with a grain size of not more than 0.2 mm as a backing material for the front layer made it possible to obtain a better front layer, since larger sands during punching of the suspension increase the roughness of the working surface of the molds and, consequently, of castings.
Применение шамотного песка для обсыпки последующих слоев крупнее зерна 0,4 мм негативно сказывается на прочности форм, так как снижается удельная поверхность шамота, участвующего в реакции химического взаимодействия с фосфатным связующим.The use of fireclay sand to sprinkle subsequent layers larger than a grain of 0.4 mm negatively affects the strength of the molds, since the specific surface of the fireclay participating in the chemical reaction with a phosphate binder decreases.
При применении шамотного наполнителя толщина наносимого слоя увеличивается примерно в 1,5-2 раза, что сокращает количество слоев, а следовательно, и время изготовления форм.When using chamotte filler, the thickness of the applied layer increases by about 1.5-2 times, which reduces the number of layers, and consequently, the manufacturing time of the molds.
Так как суспензия твердеет при комнатной температуре (возможно ускорение процесса твердения тепловой обработкой форм, температура не выше 50°С), отсутствует необходимость дополнительного химического отверждения слоев как при традиционном изготовлении форм на этилсиликатном связующем (отверждение в парах аммиака) или жидком стекле (отверждение в водном растворе сульфата аммония).Since the suspension hardens at room temperature (it is possible to accelerate the hardening process by heat treatment of molds, the temperature is not higher than 50 ° C), there is no need for additional chemical curing of the layers as in the traditional manufacture of molds on ethyl silicate binder (curing in ammonia vapor) or liquid glass (curing in aqueous solution of ammonium sulfate).
Высокотемпературная сушка (300-350, максимум 500°С) вместо обжига объясняется отсутствием необходимости наличия высоких температур, так как в форме, изготовленной из суспензии на фосфатном связующем при этих температурах, уже практически отсутствует вода, и форма обладает необходимой прочностью. Кроме того, такая сушка не способствует процессу спекания в фосфатной форме, что снижает остаточную прочность и способствует облегченному ее разрушению и выбиванию литья. Высокотемпературная сушка придает фосфатной форме необходимую прочность для получения литья и вместе с тем хорошую выбиваемость, к тому же значительно снижает энергозатраты (в сравнении с обжигом) на проведение обработки формы перед заливкой.High-temperature drying (300-350, maximum 500 ° C) instead of firing is explained by the absence of the need for high temperatures, since in a mold made from a suspension on a phosphate binder at these temperatures, there is practically no water, and the mold has the necessary strength. In addition, such drying does not contribute to the sintering process in phosphate form, which reduces the residual strength and contributes to its easier destruction and knockout casting. High-temperature drying gives the phosphate form the necessary strength for casting and, at the same time, good knockability, it also significantly reduces the energy consumption (compared to firing) for processing the mold before pouring.
Формы, полученные с применением суспензии на фосфатном связующем, имеют более низкий коэффициент термического расширения в отличие от суспензии на этилсиликатном связующем, где модификационные превращения SiO2 сопровождаются значительными изменениями объема, а полиморфные превращения AlPO4 кристаллохимического аналога SiO2 менее значимы.The forms obtained using a suspension on a phosphate binder have a lower coefficient of thermal expansion in contrast to a suspension on an ethyl silicate binder, where the modification transformations of SiO 2 are accompanied by significant changes in volume, and the polymorphic transformations AlPO 4 of the crystallochemical analog of SiO 2 are less significant.
Примеры конкретного выполнения способа изготовления форм.Examples of specific performance of the method of manufacturing molds.
Пример 1. На блок моделей, изготовленный из модельного состава ПС 50-50, наносили лицевой слой из суспензии состава, мас.%: алюмоборфосфат 19,0, вода 19,0, лигносульфонат 0,5, магнийсиликатный порошок 5,0, пылевидный шамот остальное. Обсыпка шамотным песком зернистостью не более 02 мм.Example 1. On the block of models made from the model composition PS 50-50, a face layer was applied from a suspension of the composition, wt.%: Aluminoborophosphate 19.0, water 19.0, lignosulfonate 0.5, magnesium silicate powder 5.0, pulverized chamotte rest. Sprinkle with fireclay sand with a grain size of not more than 02 mm.
Через 30-40 мин на лицевой слой наносили еще два слоя покрытия из суспензии того же состава, обсыпали его шамотным песком зернистостью не более 04 мм, сушили 30-40 мин, модельный состав выплавляли в печи и подвергали сушке при 350°С в течение 2-3 часов.After 30-40 minutes, two more coating layers of a suspension of the same composition were applied to the front layer, sprinkled with chamotte sand with a grain size of not more than 04 mm, dried for 30-40 minutes, the model composition was smelted in an oven and dried at 350 ° C for 2 -3 hours.
Пример 2. На блок моделей наносили лицевой слой из суспензии состава, мас.%: алюмоборфосфат 17,0, вода 17,0, лигносульфонат 0,5, магнийсиликатный порошок 5,0, пылевидный электрокорунд остальное. Обсыпка шамотным песком зернистостью 02, сушка 30-40 мин.Example 2. On the block of models was applied the front layer from a suspension of the composition, wt.%: Aluminoborophosphate 17.0, water 17.0, lignosulfonate 0.5, magnesium silicate powder 5.0, dusty electrocorundum the rest. Sprinkling with chamotte sand grit 02, drying 30-40 min.
Далее наносили два слоя аналогично примеру 2.Then two layers were applied analogously to example 2.
После выплавления модельного состава и сушки образцы форм подвергли испытаниям на определение предела прочности при статическом изгибе по методике ГОСТ 4648-71. Результаты прочностных испытаний и время их изготовления приведены в таблице 1.After smelting the model composition and drying, the mold samples were tested to determine the tensile strength under static bending according to the method of GOST 4648-71. The results of strength tests and the time of their manufacture are shown in table 1.
Время изготовления формы и подготовки ее под заливку составляет около 4 часов. Остаточная прочность полученных форм ниже прототипа, что значительно облегчит выбивание литья из форм. Таким образом, применение предлагаемого способа изготовления форм по выплавляемым моделям позволит провести более мягкий режим обработки формы, что облегчит выбиваемость форм и сократит время технологического цикла от изготовления литейных форм до получения в ней отливки до одного рабочего дня.The production time of the mold and its preparation for pouring is about 4 hours. The residual strength of the obtained forms below the prototype, which will greatly facilitate knocking out of the mold. Thus, the application of the proposed method for manufacturing molds by investment casting will allow for a milder mode of mold processing, which will facilitate knockout of molds and reduce the time of the technological cycle from the manufacture of foundry molds to the production of castings in it up to one working day.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005127499/02A RU2295419C1 (en) | 2005-09-01 | 2005-09-01 | Molds with use of investment patterns making method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005127499/02A RU2295419C1 (en) | 2005-09-01 | 2005-09-01 | Molds with use of investment patterns making method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2295419C1 true RU2295419C1 (en) | 2007-03-20 |
Family
ID=37994016
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005127499/02A RU2295419C1 (en) | 2005-09-01 | 2005-09-01 | Molds with use of investment patterns making method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2295419C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2478453C1 (en) * | 2011-11-16 | 2013-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Method of mould making by investment patterns (versions) |
-
2005
- 2005-09-01 RU RU2005127499/02A patent/RU2295419C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2478453C1 (en) * | 2011-11-16 | 2013-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Method of mould making by investment patterns (versions) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102366812B (en) | A kind of preparation method of sodium silicate sand used for casting | |
PT1339512E (en) | MOLD FOR FOUNDATION BY INVOLVEMENT AND MANUFACTURING PROCESS | |
CN108285332B (en) | 3D printing ceramic mold casting material and using method thereof | |
CA1119771A (en) | Method of making and using a ceramic shell mold | |
RU2411104C1 (en) | Method of producing silicaless ceramic moulds for precise metal investment casting | |
RU2295419C1 (en) | Molds with use of investment patterns making method | |
RU2277452C1 (en) | Method of manufacture of ceramic shell for casting with narrow developed inner spaces in process of casing to models | |
US4223716A (en) | Method of making and using a ceramic shell mold | |
CN109336626A (en) | Using forsterite as castable of primary raw material and preparation method thereof | |
RU2478453C1 (en) | Method of mould making by investment patterns (versions) | |
RU2729229C9 (en) | Method of making a ceramic mold for casting on molten patterns | |
CN106904990A (en) | A kind of high porosity Water-soluble ceramic core and preparation method thereof | |
CN105924187B (en) | A kind of two-layer compound side seal board and preparation method thereof | |
CN114682729A (en) | Preparation method of precision casting silica sol shell | |
CN106966755A (en) | A kind of high porosity Water-soluble ceramic core and preparation method thereof | |
RU2360764C1 (en) | Manufacturing method of ceramic molds by removed patterns | |
CN1247346C (en) | Production method of resin sand core for investment casting | |
CN112159203B (en) | Corrosion-resistant composite smoke-discharging brick | |
SU1470423A1 (en) | Method of investment-pattern casting | |
SU948530A1 (en) | Method of producing shell moulds | |
CN103394636B (en) | A kind of disappearance die casting coating and using method thereof | |
JPH0318450A (en) | Manufacture of ceramic mold | |
CN107176828A (en) | A kind of refractory brick of slag adhesion | |
JPH0811273B2 (en) | Mold making method | |
SU599910A1 (en) | Solution for strengthening ceramic shell moulds |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100902 |