RU2314891C1 - Mold making method for casting with use of investment patterns - Google Patents
Mold making method for casting with use of investment patterns Download PDFInfo
- Publication number
- RU2314891C1 RU2314891C1 RU2006119838/02A RU2006119838A RU2314891C1 RU 2314891 C1 RU2314891 C1 RU 2314891C1 RU 2006119838/02 A RU2006119838/02 A RU 2006119838/02A RU 2006119838 A RU2006119838 A RU 2006119838A RU 2314891 C1 RU2314891 C1 RU 2314891C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- quartz sand
- suspension
- castings
- refractory material
- Prior art date
Links
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано в сложнопрофильных формах для отливок, особенно из жаропрочных, легированных и нержавеющих сплавов.The invention relates to the field of foundry and can be used in complex molds for castings, especially from heat-resistant, alloyed and stainless alloys.
Известен «Способ изготовления литейных керамических форм» (патент RU №2177856, МПК В 22 С 9/04, 10.01.2002), получаемых по выплавляемым моделям, включающий нанесение на выплавляемую модель не менее двух слоев суспензии на этилсиликатном связующем, последующее нанесение не менее двух слоев, полученных на жидкостекольном связующем, сушку каждого слоя, вытопку в воде, при этом в последний слой суспензии на этилсиликатном связующем вводят натрий фтористый в количестве 0,1 -0,3 вес.%.The well-known "Method for the manufacture of foundry ceramic molds" (patent RU No. 2177856, IPC В 22 С 9/04, 01/10/2002) obtained by investment casting, including applying to the investment casting model of at least two layers of a suspension on an ethyl silicate binder, subsequent application of at least two layers obtained on a liquid-glass binder, drying each layer, drowning in water, while in the last layer of the suspension on ethyl silicate binder, sodium fluoride is introduced in an amount of 0.1-0.3 wt.%.
Недостатком данного способа является невысокая прочность формы, вследствие чего при заливке металла происходит нарушение целостности формы, что ведет к высокому проценту брака.The disadvantage of this method is the low mold strength, as a result of which the integrity of the mold is violated when pouring metal, which leads to a high percentage of marriage.
Известен «Способ изготовления многослойных комбинированных форм по выплавляемым моделям» (а.с. №1129014, МКИ В 22 С 9/04, опубл. Бюл. №46 от 15.12.84 г.), включающий последовательное нанесение на модель слоев суспензии на этилселикатном связующем и слоев, полученных на жидкостекольном связующем, обсыпку огнеупорным материалом каждого слоя, сушку одновременно парных слоев, полученных на упомянутых связующих, при этом после обсыпки каждого слоя, полученного на суспензии на этилселикатном связующем, осуществляют сушку, а затем наносят слой из водного раствора жидкого стекла плотностью 1,1-1,35 г/см3.The well-known "Method of manufacturing multilayer combined molds for investment casting" (AS No. 1129014, MKI B 22 C 9/04, publ. Bull. No. 46 dated 12/15/84,), including the sequential application of the model layers of suspension on ethyl silicate the binder and the layers obtained on a liquid-glass binder, sprinkling with a refractory material of each layer, drying simultaneously the paired layers obtained on the said binders, while after sprinkling each layer obtained on a suspension on an ethyl silicate binder, drying is carried out, and then a layer of water liquid glass solution with a density of 1.1-1.35 g / cm 3 .
Недостатками этого способа являются низкая прочность формы и большое количество раковин, образуемых на поверхности изделий из жаропрочных и высоколегированных материалов, которые получены из форм, изготовленных по данному способу.The disadvantages of this method are the low mold strength and a large number of shells formed on the surface of products from heat-resistant and high-alloy materials, which are obtained from molds made by this method.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Способ изготовления многослойной оболочковой формы по выплавляемым моделям» (а.с. №1136883, МКИ В 22 С 9/04, опубл. Бюл. №4 от 30.01.85 г.), включающий последовательное нанесение на блок выплавляемых моделей слоев суспензии на этилсиликатном связующем и слоев, полученных на жидкостекольном связующем, обсыпку огнеупорным материалом каждого слоя, сушку слоев, при этом в качестве обсыпочного огнеупорного материала используют гранулированный шлак от производства ферросплавов зернистостью 0.5-6,0 мм и с содержанием в нем окиси магния 35,0-49,0 мас.%, при этом первый слой обсыпают гранулированным шлаком от производства ферросплавов зернистостью 0,5-0,7 мм, второй слой - шлаком зернистостью 0,7-1.1 мм, а третий и четвертый слои - шлаком зернистостью 1,3-6 мм.The closest in technical essence and the achieved result is “A method of manufacturing a multilayer shell mold according to investment casting” (AS No. 1136883, MKI V 22 C 9/04, publ. Bull. No. 4 dated 01/30/85), including sequential application of the suspension layer layers on the ethyl silicate binder and the layers obtained on the liquid-glass binder onto the block of investment models, sprinkling with refractory material of each layer, drying the layers, while granular slag from the production of ferroalloy is used as refining material with a grain size of 0.5-6.0 mm and a magnesium oxide content of 35.0-49.0 wt.%, the first layer being sprinkled with granular slag from the production of ferroalloys with a grain size of 0.5-0.7 mm, the second layer with slag grit size 0.7-1.1 mm, and the third and fourth layers - slag grit 1.3-6 mm.
Недостатками этого способа являются высокая трудоемкость изготовления формы и большое количество раковин, образуемых на поверхности изделий, которые получены из форм из-за пригара и обезуглероживания верхнего слоя отливки, изготовленных по данному способу.The disadvantages of this method are the high complexity of the manufacture of the mold and a large number of shells formed on the surface of the products, which are obtained from the molds due to burning and decarburization of the upper layer of the castings made by this method.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание экономически выгодного способа изготовления форм для литья по выплавляемым моделям, при помощи которого получались бы прочные и геометрически правильные формы для получения качественных изделий (отливок) с малым количеством брака, вызванным нарушением их геометрии и неравномерным температурным распределением при получении отливок, а также наличием большого числа раковин на поверхности, приводящих к необходимости проведения черновой очистки отливок.The technical task of the invention is the creation of a cost-effective method of manufacturing molds for investment casting, with which would be obtained strong and geometrically correct forms to obtain high-quality products (castings) with a small amount of marriage, caused by the violation of their geometry and uneven temperature distribution when receiving castings , as well as the presence of a large number of shells on the surface, leading to the need for rough cleaning of castings.
Техническая задача решается способом изготовления форм для литья по выплавляемым моделям, включающим послойное нанесение на выплавляемую модель суспензии на основе огнеупорного материала с этилсиликатным связующим, последующую обсыпку каждого слоя кварцевым песком и дальнейшую формовку полученной формы в опоке.The technical problem is solved by the method of manufacturing investment casting molds, including layer-by-layer application of a suspension on the basis of a refractory material with an ethyl silicate binder to the investment casting, subsequent coating of each layer with quartz sand and further molding of the obtained mold in a flask.
Новым является то, что в суспензию, начиная с третьего слоя, добавляют 2-4% графита серебристого от массы огнеупорного материала, а при формовке в кварцевый песок, засыпаемый в опоку, предварительно добавляют 4-6% карбюризатора от массы кварцевого песка.New is that in the suspension, starting from the third layer, 2-4% of silver graphite, by weight of the refractory material, is added, and when molded into quartz sand, which is filled into the flask, 4-6% of the carburizer of the mass of quartz sand is preliminarily added.
Способ реализуется следующим образом (на примере конкретного выполнения).The method is implemented as follows (for example, a specific implementation).
Сначала приготавливают гидролиз этилсиликата-32, ТУ 6-02-895-78. Затем на основе гидролизированного этилсиликата-32 и огнеупорного материала (маршалита марки А, ГОСТ 9077-82) изготавливают суспензию. Часть суспензии (до 3/4 частей) отбирают и добавляют 2-4% графита серебристого ГОСТ 5279-74 от массы маршалита с суспензии (чем выше температура плавления, тем выше процент содержания). Для отливок из сплавов 20Х13 и 12Х18Н9Т в суспензию добавляют 3% графита серебристого. В бункер с дозатором засыпают кварцевый песок марки ВС-020-1 ГОСТ 22551-77.First, hydrolysis of ethyl silicate-32, TU 6-02-895-78 is prepared. Then, based on hydrolyzed ethyl silicate-32 and refractory material (marshalite grade A, GOST 9077-82), a suspension is made. Part of the suspension (up to 3/4 parts) is selected and 2-4% of silver graphite GOST 5279-74 is added from the mass of marshalite from the suspension (the higher the melting point, the higher the percentage). For castings from alloys 20X13 and 12X18H9T, 3% silver graphite is added to the suspension. The silo sand grade BC-020-1 GOST 22551-77 is poured into the hopper with a dispenser.
При изготовлении керамической формы первые два слоя изготавливают последовательным помещением модельного блока в суспензию и в дозатор с бункером для обсыпки кварцевым песком, которые просушивают в аммиачном шкафу. Далее, начиная с третьего слоя, модельный блок для каждого слоя последовательно помещают в суспензию с графитом серебристым и в дозатор с бункером с последующей сушкой. Для отливок из сплавов 20Х13 и 12Х18Н9Т изготавливают 7 слоев.In the manufacture of ceramic molds, the first two layers are made by sequentially placing the model block in suspension and in a dispenser with a hopper for sprinkling with quartz sand, which are dried in an ammonia cabinet. Next, starting from the third layer, the model block for each layer is sequentially placed in a suspension with silver graphite and in a dispenser with a hopper, followed by drying. For castings from alloys 20X13 and 12X18H9T, 7 layers are made.
После чего осуществляют вытопку в горячей воде с последующей сушкой на воздухе в течение 24 часов. Наличие с третьего слоя графита серебристого образует в них микропоры, благодаря которым происходит лучшее и более крепкое соединение с кварцевым песком, и влага равномерно распределяется по слою во время сушки, исключая коробление и появление трещин в форме.Then carry out a reflux in hot water, followed by drying in air for 24 hours. The presence of silver graphite from the third layer forms micropores in them, due to which a better and stronger bond with quartz sand occurs, and moisture is evenly distributed over the layer during drying, eliminating warping and cracking in the mold.
Затем модельные блоки формируют в опоки, где в качестве наполнителя используют кварцевый песок группы 04, перемешанный с 4-6% карбюризатора ГОСТ 2407-83 от массы кварцевого песка (чем выше температура расплава, тем выше процент содержания карбюризатора в кварцевом песке). Для отливок из сплавов 20Х13 и 12Х18Н9Т использовался кварцевый песок с 4% карбюризатора.Then model blocks are formed into flasks, where group 04 quartz sand is used as a filler, mixed with 4-6% of GOST 2407-83 carburizer based on the mass of quartz sand (the higher the melt temperature, the higher the percentage of carburizer in quartz sand). For castings from 20X13 and 12X18H9T alloys, quartz sand with 4% carburizer was used.
Далее модельные блоки, заформованные в опоке, прокаливают при температуре 900°C, выдерживают при 900°C в течение 4 часов при скорости нагрева 100°/ч. Затем заливают расплавленным металлом.Next, the model blocks molded in the flask are calcined at a temperature of 900 ° C, kept at 900 ° C for 4 hours at a heating rate of 100 ° / h. Then pour molten metal.
Наличие карбюризатора в кварцевом песке опоки и серебристого графита в слоях формы увеличивает их теплоемкость, что позволяет более равномерно распределить температурное воздействие на выплавляемое изделие (отливку), что исключает температурные искривления получаемых отливок. При этом наличие, начиная с третьего слоя, серебристого графита позволяет интенсивно отводить газ из поверхностных слоев отливок и не допускает отслоения частиц от первых двух слоев (определено опытным путем), что приводит к значительному улучшению качества отливок, особенно из жаропрочных, легированных и нержавеющих сплавов.The presence of a carburizing agent in the quartz sand of the flask and silver graphite in the mold layers increases their heat capacity, which allows a more even distribution of the temperature effect on the smelted product (casting), which eliminates the temperature distortions of the resulting castings. Moreover, the presence, starting from the third layer, of silver graphite allows intensive gas removal from the surface layers of the castings and does not allow particle detachment from the first two layers (experimentally determined), which leads to a significant improvement in the quality of castings, especially from heat-resistant, alloyed and stainless alloys .
При использовании многослойных форм, полученных другими способами с использованием суспензии на основе огнеупорного материала с этилсиликатным связующим или жидкостекольным связующим, получалось 100% отливок, поверхности которых на 90% были покрыты раковинами глубиной до 0,5 мм и отклонением от линейных геометрических размеров до 1,5% от заданных, что требовало делать формы с «запасом», с учетом предварительной черновой, обдирочной обработки отливок для приведения в соответствие с заданными параметрами чистоты поверхности и геометрических размеров. После применения форм, изготовленных по предлагаемому способу, отливки получались с отклонением от линейных геометрических размеров не более чем на 0,35% и с чистотой поверхности, соответствующей чистоте не менее Rz 320, что позволило изготавливать формы с меньшими допусками и, как следствие, экономить на материалах, используемых при изготовлении формы и в получении самой отливки (которые дорогостоящи, особенно жаропрочные и нержавеющие сплавы), на технологических операциях (отсутствие первой черновой обдирочной операции) и на материалах, так как на получение такого же количества отливок, как и в аналогичных способах, требуется меньшее количество расплава.When using multilayer forms obtained by other methods using a suspension based on a refractory material with an ethyl silicate binder or a liquid glass binder, 100% castings were obtained, the surfaces of which were 90% coated with shells up to 0.5 mm deep and deviation from linear geometric dimensions to 1, 5% of the set, which required making molds with a “margin”, taking into account preliminary roughing, peeling processing of castings to bring into line with the given parameters the surface cleanliness and geometrically sizes. After applying the molds made by the proposed method, castings were obtained with a deviation from linear geometric dimensions of not more than 0.35% and with a surface cleanliness corresponding to a cleanliness of at least R z 320, which made it possible to produce molds with lower tolerances and, as a result, save on materials used in the manufacture of the mold and in obtaining the casting itself (which are expensive, especially heat-resistant and stainless alloys), on technological operations (the absence of the first roughing operation) and on materials, t to how to receive the same number of castings, as in similar methods, require less melt.
Использование предлагаемого способа изготовления форм для литья по выплавляемым моделям позволяет экономить на технологических операциях и материалах формы и отливки за счет получения прочной геометрически правильной формы и равномерного температурного распределения при получении отливок, а также более качественной наружной поверхности получаемых отливок.Using the proposed method for manufacturing investment casting molds allows to save molds and castings on technological operations and materials by obtaining a solid geometrically regular shape and uniform temperature distribution when producing castings, as well as a better outer surface of the obtained castings.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006119838/02A RU2314891C1 (en) | 2006-06-06 | 2006-06-06 | Mold making method for casting with use of investment patterns |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006119838/02A RU2314891C1 (en) | 2006-06-06 | 2006-06-06 | Mold making method for casting with use of investment patterns |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2314891C1 true RU2314891C1 (en) | 2008-01-20 |
Family
ID=39108555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006119838/02A RU2314891C1 (en) | 2006-06-06 | 2006-06-06 | Mold making method for casting with use of investment patterns |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2314891C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2505376C1 (en) * | 2012-06-05 | 2014-01-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева") | Manufacturing method of forms for casting on molten models |
RU2539894C2 (en) * | 2013-05-13 | 2015-01-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" им. М.В. Проценко" (ФГУП ФНПЦ "ПО "Старт" им. М.В. Проценко") | Method of mould making by investment patterns (versions) |
RU2725921C1 (en) * | 2020-02-03 | 2020-07-07 | Акционерное общество «ОДК-Авиадвигатель» | Method of making ceramic shell mold |
RU2729229C1 (en) * | 2020-01-31 | 2020-08-05 | Акционерное общество «ОДК-Авиадвигатель» | Method of making a ceramic mold for casting on molten patterns |
RU2743439C1 (en) * | 2020-09-23 | 2021-02-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ") | Cast multilayer shell mold |
RU2803907C1 (en) * | 2022-12-19 | 2023-09-21 | Акционерное общество "ОДК-Авиадвигатель" | Suspension for damping layer of ceramic moulds in investment casting (options) |
-
2006
- 2006-06-06 RU RU2006119838/02A patent/RU2314891C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2505376C1 (en) * | 2012-06-05 | 2014-01-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева") | Manufacturing method of forms for casting on molten models |
RU2539894C2 (en) * | 2013-05-13 | 2015-01-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" им. М.В. Проценко" (ФГУП ФНПЦ "ПО "Старт" им. М.В. Проценко") | Method of mould making by investment patterns (versions) |
RU2729229C1 (en) * | 2020-01-31 | 2020-08-05 | Акционерное общество «ОДК-Авиадвигатель» | Method of making a ceramic mold for casting on molten patterns |
RU2729229C9 (en) * | 2020-01-31 | 2022-02-08 | Акционерное общество «ОДК-Авиадвигатель» | Method of making a ceramic mold for casting on molten patterns |
RU2725921C1 (en) * | 2020-02-03 | 2020-07-07 | Акционерное общество «ОДК-Авиадвигатель» | Method of making ceramic shell mold |
RU2743439C1 (en) * | 2020-09-23 | 2021-02-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ") | Cast multilayer shell mold |
RU2803907C1 (en) * | 2022-12-19 | 2023-09-21 | Акционерное общество "ОДК-Авиадвигатель" | Suspension for damping layer of ceramic moulds in investment casting (options) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109759543B (en) | Cast copper sculpture casting production method | |
CN102861873A (en) | Casting method of gear | |
RU2314891C1 (en) | Mold making method for casting with use of investment patterns | |
CN104148583A (en) | Investment casting method | |
CN105057593A (en) | Investment casting technology for copper alloy casting | |
CN106424562A (en) | Precision investment casting method eliminating shrinkage cavities and porosity defects | |
CN104550719A (en) | Ice mold based investment casting technology | |
EP0020373B1 (en) | Method of making and using a ceramic shell mold | |
JPH03282187A (en) | Crucible and manufacture thereof | |
CN104759590A (en) | Investment casting method | |
CN110640085A (en) | Investment casting process for hollow casting | |
US4223716A (en) | Method of making and using a ceramic shell mold | |
CN110976770A (en) | Method for eliminating shrinkage cavity in precision casting based on chilling block | |
US3389743A (en) | Method of making resinous shell molds | |
RU2404011C1 (en) | Method of preparing granular materials for production of ceramic moulds and rods | |
CN103993188A (en) | Method for reducing depth of nickel-based high-temperature alloy ingot shrinkage hole | |
RU2478453C1 (en) | Method of mould making by investment patterns (versions) | |
RU2512710C1 (en) | Method of making 3d moulds from loose sodium silicate mixes using investment patterns | |
RU2297302C2 (en) | Method of making molds for casting with use of investment patterns | |
CN103357819A (en) | Bucket tooth investment casting method | |
CN108311654A (en) | The production method of thick-walled metal mold is prepared using centrifugal method | |
CN114406229B (en) | Method for casting wax mould by using chill | |
JP7309143B2 (en) | How to make a wax model | |
CN116060582A (en) | Investment casting process of stainless steel pump shell | |
CN106513575A (en) | Manufacturing method of precise casting mold |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080607 |