RU2594060C2 - Method for making models from foamed polystyrene to produce composite casts by using full-mold process - Google Patents

Method for making models from foamed polystyrene to produce composite casts by using full-mold process Download PDF

Info

Publication number
RU2594060C2
RU2594060C2 RU2014147503/02A RU2014147503A RU2594060C2 RU 2594060 C2 RU2594060 C2 RU 2594060C2 RU 2014147503/02 A RU2014147503/02 A RU 2014147503/02A RU 2014147503 A RU2014147503 A RU 2014147503A RU 2594060 C2 RU2594060 C2 RU 2594060C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
substrate
elements
model
expanded polystyrene
alloying elements
Prior art date
Application number
RU2014147503/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014147503A (en
Inventor
Вячеслав Борисович Дементьев
Павел Георгиевич Овчаренко
Андрей Юрьевич Лещев
Сергей Васильевич Васильев
Борис Дмитриевич Ильин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт механики Уральского отделения Российской академии наук
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт механики Уральского отделения Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт механики Уральского отделения Российской академии наук
Priority to RU2014147503/02A priority Critical patent/RU2594060C2/en
Publication of RU2014147503A publication Critical patent/RU2014147503A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2594060C2 publication Critical patent/RU2594060C2/en

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: present invention relates to metallurgy. A model is made from foamed polystyrene, then a base made from a metallic material is placed on the surface of the model using clamping elements. Before it is clamped on the surface of the model the base recieves alloying elements or compounds in the form of paint, paste, powder, powders for forming a transition layer in casts between the metal base and poured melt.
EFFECT: production of composite casts, having strong adhesion of metal base to poured melt.
20 cl, 7 ex

Description

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к способам литья по газифицируемым моделям, и может быть использовано для получения композиционных отливок.The invention relates to the field of foundry, and in particular to methods of casting according to gasified models, and can be used to obtain composite castings.

Из уровня техники известны способы изготовления моделей из пенополистирола, при которых легирующие элементы наносят на гранулы пенополистирола перед их вспениванием в пресс-форме (SU 304049, В22С 7/02. 25.05.1971) или вводят модифицирующие и легирующие добавки в пресс-форму одновременно с гранулами пенополистирола (SU 904872, В22С 7/02. 15.02.1982).The prior art methods of manufacturing models of expanded polystyrene, in which the alloying elements are applied to the polystyrene granules before foaming in the mold (SU 304049, B22C 7/02. 05/25/1971) or modifying and alloying additives are introduced into the mold simultaneously with polystyrene granules (SU 904872, B22C 7/02. 02.15.1982).

Недостатками данных способов является значительный расход легирующих элементов и легирование всего объема отливки.The disadvantages of these methods is the significant consumption of alloying elements and alloying of the entire volume of the casting.

Наиболее близким по технической сущности является способ легирования поверхности металлических изделий, включающий закрепление на поверхности модели по меньшей мере одной подложки из металлического материала (RU 2475331С1, 20.02.2013).The closest in technical essence is the method of alloying the surface of metal products, including fixing on the surface of the model at least one substrate of a metal material (RU 2475331C1, 02.20.2013).

Недостатком данного способа является сложность в обеспечении прочного соединения подложки на поверхности модели, особенно в случае ее значительной массы, поскольку крепление подложки осуществляется с помощью клеевых составов.The disadvantage of this method is the difficulty in providing a strong connection of the substrate on the surface of the model, especially in the case of its significant mass, since the mounting of the substrate is carried out using adhesive compositions.

Все это снижает универсальность способа.All this reduces the versatility of the method.

Предлагаемый способ является более универсальным по отношению к прототипу.The proposed method is more versatile in relation to the prototype.

Повышение универсальности способа выражается в том, что он позволяет, независимо от габаритов и массы подложки, фиксировать ее на поверхности модели посредством выполнения в ней не менее одного фиксирующего элемента.Increasing the versatility of the method is expressed in the fact that it allows, regardless of the dimensions and mass of the substrate, to fix it on the surface of the model by performing at least one fixing element in it.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

К поверхности модели из пенополистирола, изготовленной любым известным способом, фиксируют подложку из металлических материалов, содержащую один или несколько фиксирующих элементов. Фиксирование металлической подложки может быть осуществлено различными способами - установкой подложки или ее фиксирующих элементов в пазы, зазоры, технологические углубления, изготовленные в модели, припаиванием, вклеиванием и другими доступными способами. Исходя из требований к отливке подложка может занимать поверхность модели частично не менее 1% площади поверхности модели, к которой она фиксируется, либо иметь размер, превышающий габариты модели. Способ также допускает установку нескольких подложек на одной поверхности модели. Фиксирующие элементы на металлической подложке могут быть выполнены в виде отверстий, в том числе и конических. При формообразовании отливки фиксирующие элементы в виде конических отверстий большим диаметром, установленные к поверхности модели, обеспечат затекание в них металлического расплава, а в виде конических отверстий меньшим диаметром, установленные к поверхности модели, - надежную фиксацию подложки с металлом в отливке. Для лучшей фиксации подложки на поверхности отливки способ предусматривает изготовление фиксирующих элементов на металлической подложке в виде приваренных к ее поверхности элементов - винтов, гаек, прутков, цилиндрических, конических элементов и прочих элементов. В зависимости от требований к отливкам и условиям их эксплуатации, подложки допускается выполнять из железа, алюминия, меди и сплавов на их основе. Применение в качестве металлической подложки стальной низкоуглеродистой стали или алюминиевого сплава позволяет приваривать отливки (со стороны подложки) на стальные и алюминиевые детали соответственно; подложка из меди или латуни позволяет фиксировать отливки на деталях из медных или железоуглеродистых сплавов при помощи пайки. Для обеспечения механического крепления отливок со стороны подложки к другим деталям либо механизмам способ предусматривает наличие у подложки дополнительных, наряду с фиксирующими элементами (позволяющие фиксировать подложку с моделью), также установочных элементов различной конфигурации (отверстия, гайки, болты и другие элементы). Подложки, выполненные из химико-термически обработанных металлических материалов, обеспечивают заданные свойства отливок со стороны подложки - хромирование, алитирование и силицирование придает повышенные коррозионные свойства и жаростойкость, борирование и азотирование - износостойкость и повышенную твердость.To the surface of the expanded polystyrene model made by any known method, a substrate of metallic materials containing one or more fixing elements is fixed. The metal substrate can be fixed in various ways - by installing the substrate or its fixing elements in the grooves, gaps, technological recesses made in the model, soldering, gluing, and other available methods. Based on the requirements for casting, the substrate can occupy the model surface partially at least 1% of the surface area of the model to which it is fixed, or have a size exceeding the dimensions of the model. The method also allows the installation of several substrates on one surface of the model. The fixing elements on the metal substrate can be made in the form of holes, including conical ones. During molding of the casting, the fixing elements in the form of conical holes with a large diameter installed to the surface of the model will ensure the flow of metal melt in them, and in the form of conical holes with a smaller diameter installed to the surface of the model, the substrate will be securely fixed to the metal in the casting. To better fix the substrate on the surface of the casting, the method involves the manufacture of fixing elements on a metal substrate in the form of elements welded to its surface - screws, nuts, rods, cylindrical, conical elements and other elements. Depending on the requirements for castings and their operating conditions, substrates can be made of iron, aluminum, copper and alloys based on them. The use of steel low-carbon steel or aluminum alloy as a metal substrate makes it possible to weld castings (from the substrate side) to steel and aluminum parts, respectively; a copper or brass substrate allows castings to be fixed on parts made of copper or iron-carbon alloys by soldering. To ensure mechanical fastening of the castings from the side of the substrate to other parts or mechanisms, the method provides for the substrate to have, along with fixing elements (allowing fixing the substrate with the model), mounting elements of various configurations (holes, nuts, bolts and other elements). Substrates made of chemically-thermally treated metal materials provide the specified properties of castings on the substrate side — chromium plating, aluminization and siliconizing give increased corrosion properties and heat resistance, boronation and nitriding — wear resistance and increased hardness.

Для создания переходного слоя на границе металлическая подложка - заливаемый металл данный способ предусматривает нанесение легирующих элементов или соединений в виде пасты, краски, пудры, порошков на поверхность подложки слоем не менее 0,1 мм. С целью экономии легирующих элементов способ предусматривает их нанесение не на всю площадь подложки. Для улучшения фиксации подложки и металла способ допускает нанесение легирующих элементов только на фиксирующие элементы подложки.To create a transition layer at the interface between the metal substrate and the poured metal, this method involves applying alloying elements or compounds in the form of paste, paint, powder, powders to the surface of the substrate with a layer of at least 0.1 mm. In order to save alloying elements, the method provides for their application not to the entire area of the substrate. To improve the fixation of the substrate and metal, the method allows the application of alloying elements only on the fixing elements of the substrate.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

К поверхности модели из пенополистирола, изготовленной любым известным способом, фиксируют подложку из металлических материалов, содержащую один или несколько фиксирующих элементов, на поверхность которой дополнительно наносят легирующие элементы или соединения в виде краски, пасты, пудры, порошков, слоем не менее 0,1 мм. При заливке моделей металлическими расплавами легирующие элементы, нанесенные на подложку, вступают в физико-химическое взаимодействие с металлическим расплавом, формируя переходный слой в отливках на границе металлическая положка - заливаемый металл. С целью формирования переходного слоя, обеспечивающего лучшую фиксацию металлической подложки с металлом в отливке, способ допускает наносить легирующие элементы не менее чем на 0,1% площади подложки либо только на фиксирующие элементы металлической подложки. При заливке моделей металлическими расплавами металлическая подложка нагревается до температур протекания процессов диффузионного насыщения легирующими элементами, что приводит к формированию переходного слоя в отливке. В зависимости от марки заливаемого расплава и требуемых свойств производят выбор легирующих элементов либо их сочетаний. Так, при использовании стальной подложки с заливкой железоуглеродистыми сплавами легирующие элементы в виде ферросплавов обеспечат формирование переходного слоя, прочно связанного с подложкой и заливаемым металлом в отливке; бор, углерод, хром, марганец способствуют формированию переходного слоя повышенной твердости. При заливке моделей алюминиевыми и медными сплавами применение в качестве легирующих элементов алюминия, кремния, меди и латуни формирует в отливке прочно связанный с металлической подложкой и заливаемым расплавом переходный слой. Окрашивание металлической подложки либо ее фиксирующих элементов тепловыделяющими составами, например на основе термита или пудры алюмо-магниевой, позволяет компенсировать теплопотери при контакте расплава с металлической подложкой, позволяя изготавливать качественные отливки.A substrate made of polystyrene foam made by any known method is fixed to a substrate of metallic materials containing one or more fixing elements, on the surface of which alloying elements or compounds are additionally applied in the form of paint, paste, powder, powders, with a layer of at least 0.1 mm . When models are filled with metal melts, the alloying elements deposited on the substrate enter into physicochemical interaction with the metal melt, forming a transition layer in the castings at the metal-to-filled metal interface. In order to form a transition layer that provides better fixation of the metal substrate with the metal in the casting, the method allows applying alloying elements to at least 0.1% of the substrate area or only to the fixing elements of the metal substrate. When models are filled with metal melts, the metal substrate heats up to the temperatures of diffusion saturation by alloying elements, which leads to the formation of a transition layer in the casting. Depending on the grade of the melt being poured and the required properties, alloying elements or their combinations are selected. So, when using a steel substrate filled with iron-carbon alloys, alloying elements in the form of ferroalloys will provide the formation of a transition layer, firmly bonded to the substrate and the cast metal in the casting; boron, carbon, chromium, manganese contribute to the formation of a transition layer of increased hardness. When casting models with aluminum and copper alloys, the use of aluminum, silicon, copper and brass as alloying elements in the casting forms a transition layer firmly bonded to the metal substrate and the melt being cast. Staining of the metal substrate or its fixing elements with heat-releasing compositions, for example, based on termite or aluminum-magnesium powder, makes it possible to compensate for heat loss upon contact of the melt with the metal substrate, making it possible to produce high-quality castings.

Для формирования переходного слоя в отливках на границе металлическая подложка - заливаемый металл при фиксировании подложки к поверхности модели методом приклеивания способ предусматривает введение в клеевой состав легирующих элементов или соединений в виде порошков, пасты, пудры, которые при взаимодействии с расплавом в процессе изготовления отливок образуют переходный слой за счет процессов физико-химического взаимодействия. Для получения комплекса свойств способ допускает вводить в клеевые составы легирующие элементы или соединения в различных сочетаниях.In order to form a transition layer in castings at the metal substrate - cast metal boundary when fixing the substrate to the model surface by gluing, the method involves introducing alloying elements or compounds in the form of powders, pastes, and powders into the adhesive composition, which, when interacting with the melt during the production of castings, form a transition layer due to the processes of physico-chemical interaction. To obtain a set of properties, the method allows introducing alloying elements or compounds in various combinations into the adhesive compositions.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

В клеевые составы производят добавку легирующих элементов или соединений в виде порошка, пасты или пудры, после чего данные составы используют для фиксации металлической подложки, содержащей один или несколько фиксирующих элементов, к поверхности модели из пенополистирола, изготовленной любым известным способом. При заливке моделей происходит растворение и (или) физико-химическое взаимодействие легирующих элементов или соединений с металлическим расплавом (или с отдельными компонентами расплава), приводящее к получению переходного слоя в отливках, имеющего отличный от объема металла фазовый и химический состав, поверхностный слой в зависимости от легирующих элементов или соединений, а также заливаемого расплава, может обладать различными свойствами, в зависимости от требований, предъявляемых к отливкам. Так, добавки в клеевые составы кремния и ферросилиция на отливках из железоуглеродистых сплавов и стальной подложке способствуют формированию переходного слоя повышенной пластичности исходя из высокой графитизирующей способности кремния и ферросилиция; углерод, бор, хром, ферросплавы (ферробор, ферротитан, феррохром и др.) придают поверхностному слою повышенную твердость; фосфористая медь обеспечивает лучшее сцепление стальной подложки и заливаемого железоуглеродистого расплава в отливках, поскольку используется при пайке деталей, в том числе и стальных. При изготовлении композиционных отливок из меди, алюминия и сплавов на их основе для улучшения сцепления металлической подложки и заливаемого расплава в отливках целесообразно вводить в клеевые составы медь, алюминий, кремний, цинк и латунь. Добавки тепловыделяющих составов позволяют компенсировать теплопотери, возникающие при контакте расплава с металлической подложкой в момент заливки, что позволяет обеспечить проливаемость отливок. Кроме того, тепловой эффект, возникающий при их использовании, способствует формированию переходного слоя, прочно связывающего металлическую подложку и заливаемый расплав в отливках. Добавку легирующих элементов или соединений в клеевые составы целесообразно проводить в пределах от 1 до 99% (по массе). При добавлении менее 1% легирующих элементов или соединений полученный переходный слой оказывается неэффективным, а добавка более 99% экономически не целесообразна. Если требуется получить комплекс свойств переходного слоя, то производится добавка легирующих элементов или соединений в различных сочетаниях. Например, для отливок из железоуглеродистых сплавов со стальной подложкой добавка меди в сочетании с бором, ферробором или хромом формирует у поверхностного слоя повышенную твердость в сочетании с высокой теплопроводностью, а алюминия с кремнием или ферросилицием - повышенную пластичность и высокую теплопроводность.Alloying elements or compounds are added to the adhesive compositions in the form of a powder, paste or powder, after which these compositions are used to fix a metal substrate containing one or more fixing elements to the surface of a polystyrene foam model made by any known method. When pouring models, dissolution and (or) physico-chemical interaction of alloying elements or compounds with a metal melt (or with individual components of the melt) occurs, leading to a transition layer in castings having a phase and chemical composition different from the volume of the metal, the surface layer depending from alloying elements or compounds, as well as cast melt, may have various properties, depending on the requirements for castings. Thus, additives in the adhesive compositions of silicon and ferrosilicon on castings from iron-carbon alloys and a steel substrate contribute to the formation of a transition layer of increased plasticity based on the high graphitizing ability of silicon and ferrosilicon; carbon, boron, chromium, ferroalloys (ferroboron, ferrotitanium, ferrochrome, etc.) give the surface layer increased hardness; phosphorous copper provides better adhesion of the steel substrate and the poured iron-carbon melt in the castings, since it is used in the brazing of parts, including steel. In the manufacture of composite castings from copper, aluminum and alloys based on them, it is advisable to introduce copper, aluminum, silicon, zinc and brass into the adhesive compositions to improve the adhesion of the metal substrate and the molten melt being cast. Additives of heat-releasing compositions compensate for heat losses arising from the contact of the melt with the metal substrate at the time of pouring, which ensures the spillability of castings. In addition, the thermal effect arising from their use contributes to the formation of a transition layer, firmly bonding the metal substrate and the poured melt in the castings. The addition of alloying elements or compounds in the adhesive compositions, it is advisable to carry out in the range from 1 to 99% (by weight). When adding less than 1% alloying elements or compounds, the resulting transition layer is ineffective, and the addition of more than 99% is not economically feasible. If you want to obtain a set of properties of the transition layer, then the alloying elements or compounds are added in various combinations. For example, for castings from iron-carbon alloys with a steel substrate, the addition of copper in combination with boron, ferroboron or chromium forms an increased hardness at the surface layer combined with high thermal conductivity, and aluminum with silicon or ferrosilicon forms increased ductility and high thermal conductivity.

После изготовления моделей путем фиксирования металлической подложки, содержащей не менее одного фиксирующего элемента на поверхности модели из пенополистирола, модели окрашивают противопригарным покрытием (краской), после высыхания которого их помещают в контейнер (опоку) и засыпают опорным материалом. Слой противопригарного покрытия предотвращает окисление поверхностей металлической подложки, не контактирующих с расплавом при заливке моделей. Далее объем модели заполняют металлическим расплавом.After making models by fixing a metal substrate containing at least one fixing element on the polystyrene foam model surface, the models are painted with a non-stick coating (paint), after drying of which they are placed in a container (flask) and filled with supporting material. The non-stick coating layer prevents the oxidation of the surfaces of the metal substrate that are not in contact with the melt when pouring the models. Next, the volume of the model is filled with a metal melt.

Примеры конкретного исполненияExamples of specific performance

Пример 1. Модели изготавливали путем вырезания пенополистирола из блоков по требуемым геометрическим размерам. Стальная подложка толщиной 10 мм содержала в качестве фиксирующих элементов приваренные болты М8. Сборку модели проводили путем фиксирования стальной подложки на поверхности модели, которая содержала углубления под фиксирующие элементы подложки. Модели заливали расплавом хромистого чугуна марки ЧХ 15. Полученные композиционные отливки имели прочное сцепление подложки и заливаемого металла за счет наличия фиксирующих элементов на поверхности подложки.Example 1. Models were made by cutting polystyrene foam from blocks according to the required geometric dimensions. A steel substrate 10 mm thick contained M8 welded bolts as fixing elements. The model was assembled by fixing the steel substrate on the surface of the model, which contained recesses for the fixing elements of the substrate. Models were poured with molten chrome cast iron of grade ЧХ 15. The obtained composite castings had strong adhesion of the substrate and the cast metal due to the presence of fixing elements on the surface of the substrate.

Пример 2. То же, что в примере 1, только в качестве фиксирующих элементов на поверхности подложки выступали приваренные и загнутые стальные прутки диаметром 4 мм. Полученные композиционные отливки имели прочное сцепление подложки и заливаемого металла за счет наличия фиксирующих элементов на поверхности подложки.Example 2. The same as in example 1, only as fixing elements on the surface of the substrate were welded and bent steel bars with a diameter of 4 mm. The resulting composite castings had a strong adhesion of the substrate and the poured metal due to the presence of fixing elements on the surface of the substrate.

Пример 3. То же, что в примере 1, только в качестве фиксирующих элементов подложки служили конические отверстия, меньшим диаметром примыкающие к поверхности модели из пенополистирола. Полученные композиционные отливки имели прочное сцепление подложки и заливаемого металла за счет затекания металла в фиксирующие элементы (конические отверстия) на поверхности подложки.Example 3. The same as in example 1, only as fixing elements of the substrate were conical holes with a smaller diameter adjacent to the surface of the expanded polystyrene model. The obtained composite castings had a strong adhesion of the substrate and the cast metal due to the flow of metal into the fixing elements (conical holes) on the surface of the substrate.

Пример 4. То же, что в примере 1, только на фиксирующие элементы подложки (болты М8) дополнительно наносили термитный состав. Полученные композиционные отливки имели прочное сцепление подложки и заливаемого металла как за счет наличия фиксирующих элементов на поверхности подложки, так и за счет образования переходного слоя при взаимодействии термитного состава с заливаемым расплавом.Example 4. The same as in example 1, only on the fixing elements of the substrate (bolts M8), an additional termite composition was applied. The obtained composite castings had strong adhesion of the substrate and the cast metal both due to the presence of fixing elements on the surface of the substrate and due to the formation of a transition layer during the interaction of the termite composition with the molten melt.

Пример 5. Модель теплообменника с фигурными ребрами изготавливали путем вспенивания гранул пенополистирола в пресс-форме. Стальная подложка толщиной 4 мм содержала в качестве фиксирующих элементов приваренные меньшим диаметром к поверхности подложки конические элементы. Сборку моделей производили путем приклеивания модели из пенополистирола (с заранее изготовленными в ней пазами под фиксирующие элементы подложки) на стальную подложку. Модели заливали алюминиевым сплавом. Полученные композиционные отливки имели прочное сцепление подложки и заливаемого металла за счет наличия фиксирующих элементов на поверхности подложки.Example 5. A heat exchanger model with curly ribs was made by foaming polystyrene foam granules in a mold. A steel substrate 4 mm thick contained conical elements welded with a smaller diameter to the surface of the substrate as fixing elements. The models were assembled by gluing a styrofoam model (with grooves pre-made in it for fixing elements of the substrate) onto a steel substrate. Models were cast in aluminum alloy. The resulting composite castings had a strong adhesion of the substrate and the poured metal due to the presence of fixing elements on the surface of the substrate.

Алюминиевый сплав в отливке служит теплообменником, а стальная подложка, выполненная из низкоуглеродистой стали, позволяет осуществлять крепление данного теплообменника на стальные детали путем сварки.The aluminum alloy in the casting serves as a heat exchanger, and the steel substrate made of low carbon steel allows the fastening of this heat exchanger to steel parts by welding.

Пример 6. То же, что в примере 5, только на стальную подложку наносили краску, содержащую кремний, а заливку моделей проводили медью. Полученные композиционные отливки имели прочное сцепление подложки и заливаемого металла за счет наличия фиксирующих элементов на поверхности подложки, а кремний создал переходный слой на стальной подложке, обладающий хорошей жаростойкостью.Example 6. The same as in example 5, only on a steel substrate was applied paint containing silicon, and the pouring of the models was carried out with copper. The resulting composite castings had a strong adhesion of the substrate and the cast metal due to the presence of fixing elements on the surface of the substrate, and silicon created a transition layer on a steel substrate with good heat resistance.

Пример 7. То же, что в примере 5, только в качестве подложки выступал алюминиевый лист толщиной 10 мм с приваренными к его поверхности алюминиевыми прутками диаметром 7 мм в качестве фиксирующих элементов. Модели заливали латунью. Полученные композиционные отливки имели прочное сцепление подложки и заливаемого металла как за счет наличия фиксирующих элементов на поверхности подложки, так и за счет частичного растворения алюминиевой подложки в заливаемом расплаве - латуни. Алюминиевая подложка позволяет фиксировать данные отливки на деталях из алюминиевых сплавов путем сварки.Example 7. The same as in example 5, only as a substrate was an aluminum sheet 10 mm thick with aluminum rods 7 mm in diameter welded to its surface as fixing elements. Models are filled with brass. The resulting composite castings had a strong adhesion of the substrate and the cast metal both due to the presence of fixing elements on the surface of the substrate, and due to the partial dissolution of the aluminum substrate in the cast melt - brass. The aluminum substrate allows you to fix the casting data on parts made of aluminum alloys by welding.

Claims (21)

1. Способ изготовления моделей из пенополистирола для получения композиционных отливок методом литья по газифицируемым моделям, включающий изготовление моделей из пенополистирола, отличающийся тем, что не менее чем на одну из поверхностей модели фиксируют не менее одной подложки, изготовленной из металлических материалов дополнительно содержащей не менее одного фиксирующего элемента.1. A method of manufacturing models of expanded polystyrene for the production of composite castings by gasification models, including the manufacture of models of expanded polystyrene, characterized in that at least one of the surfaces of the model is fixed to at least one substrate made of metal materials additionally containing at least one fixing element. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подложка занимает не менее 1% площади поверхности модели из пенополистирола, к которой ее фиксируют.2. The method according to p. 1, characterized in that the substrate occupies at least 1% of the surface area of the expanded polystyrene model to which it is fixed. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что подложка имеет размер, превышающий габариты модели из пенополистирола.3. The method according to p. 2, characterized in that the substrate has a size exceeding the dimensions of the expanded polystyrene model. 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что подложка дополнительно содержит установочные элементы.4. The method according to p. 3, characterized in that the substrate further comprises mounting elements. 5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что фиксирующие элементы выполнены в виде отверстий в металлической подложке.5. The method according to p. 4, characterized in that the locking elements are made in the form of holes in a metal substrate. 6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что фиксирующие элементы выполнены в виде конических отверстий в металлической подложке, большим диаметром, примыкающим к модели из пенополистирола.6. The method according to p. 5, characterized in that the locking elements are made in the form of conical holes in a metal substrate with a large diameter adjacent to the expanded polystyrene model. 7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что фиксирующие элементы выполнены в виде конических отверстий в металлической подложке, меньшим диаметром, примыкающим к модели из пенополистирола.7. The method according to p. 6, characterized in that the locking elements are made in the form of conical holes in a metal substrate with a smaller diameter adjacent to the expanded polystyrene model. 8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что фиксирующими элементами на металлической подложке служат приваренные к ее поверхности элементы (винты, цилиндрические, конические элементы, гайки, прутки и пр.).8. The method according to p. 7, characterized in that the fixing elements on the metal substrate are elements welded to its surface (screws, cylindrical, conical elements, nuts, rods, etc.). 9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что подложка изготовлена из железа, алюминия, меди и сплавов на их основе.9. The method according to p. 8, characterized in that the substrate is made of iron, aluminum, copper and alloys based on them. 10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что подложка изготовлена из химико-термически обработанных металлических материалов.10. The method according to p. 9, characterized in that the substrate is made of chemically-thermally treated metal materials. 11. Способ изготовления моделей из пенополистирола для получения композиционных отливок, включающий изготовление моделей из пенополистирола с фиксированием на поверхности модели подложки, изготовленной из металлических материалов, дополнительно содержащей фиксирующие элементы, отличающийся тем, что на поверхность подложки дополнительно наносят легирующие элементы или соединения в виде пудры, пасты, краски, порошков, слоем не менее 0,1 мм.11. A method of manufacturing models of expanded polystyrene to obtain composite castings, including the manufacture of models of expanded polystyrene with fixing on the surface of a model of a substrate made of metal materials, additionally containing fixing elements, characterized in that alloying elements or compounds are additionally applied on the surface of the substrate in the form of powder , pastes, paints, powders, with a layer of at least 0.1 mm. 12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что легирующие элементы или соединения наносят на фиксирующие элементы подложки.12. The method according to p. 11, characterized in that the alloying elements or compounds are applied to the fixing elements of the substrate. 13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что легирующие элементы или соединения наносят не менее чем на 0,1% площади подложки.13. The method according to p. 12, characterized in that the alloying elements or compounds are applied at least 0.1% of the surface of the substrate. 14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что легирующие элементы или соединения наносят на подложку со стороны, не соприкасающейся с поверхностью модели из пенополистирола.14. The method according to p. 13, characterized in that the alloying elements or compounds are applied to the substrate from the side not in contact with the surface of the expanded polystyrene model. 15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что в качестве легирующих элементов используют ферросплавы.15. The method according to p. 14, characterized in that as alloying elements using ferroalloys. 16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что легирующие элементы или соединения наносят в различных сочетаниях.16. The method according to p. 15, characterized in that the alloying elements or compounds are applied in various combinations. 17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что в качестве легирующих элементов используют тепловыделяющие составы.17. The method according to p. 16, characterized in that as the alloying elements using fuel compositions. 18. Способ изготовления моделей из пенополистирола для получения композиционных отливок, включающий изготовление моделей из пенополистирола любым известным способом с приклеиванием на поверхность модели подложки, изготовленной из металлических материалов, содержащей фиксирующие элементы, отличающийся тем, что в клеевые составы добавляют легирующие элементы или соединения в виде порошков, пасты или пудры в количестве от 1 до 99% (масс).18. A method of manufacturing models of expanded polystyrene to obtain composite castings, including the manufacture of models of expanded polystyrene in any known manner by gluing to the surface of a model of a substrate made of metal materials containing fixing elements, characterized in that alloying elements or compounds are added to the adhesive compositions in the form powders, pastes or powders in an amount of from 1 to 99% (mass). 19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что в качестве легирующих элементов используют ферросплавы.19. The method according to p. 18, characterized in that ferroalloys are used as alloying elements. 20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что легирующие элементы или соединения добавляют в клеевые составы в различных сочетаниях.20. The method according to p. 19, characterized in that the alloying elements or compounds are added to the adhesive compositions in various combinations. 21. Способ по п. 20, отличающийся тем, что в качестве легирующих элементов используют тепловыделяющие составы. 21. The method according to p. 20, characterized in that as the alloying elements using fuel compositions.
RU2014147503/02A 2014-11-25 2014-11-25 Method for making models from foamed polystyrene to produce composite casts by using full-mold process RU2594060C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014147503/02A RU2594060C2 (en) 2014-11-25 2014-11-25 Method for making models from foamed polystyrene to produce composite casts by using full-mold process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014147503/02A RU2594060C2 (en) 2014-11-25 2014-11-25 Method for making models from foamed polystyrene to produce composite casts by using full-mold process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014147503A RU2014147503A (en) 2016-06-10
RU2594060C2 true RU2594060C2 (en) 2016-08-10

Family

ID=56114995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014147503/02A RU2594060C2 (en) 2014-11-25 2014-11-25 Method for making models from foamed polystyrene to produce composite casts by using full-mold process

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2594060C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2745221C1 (en) * 2020-05-18 2021-03-22 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" Method of manufacturing models from expanded polysterene for obtaining composite castings by casting according to gasified models

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2473411C1 (en) * 2011-08-02 2013-01-27 Павел Георгиевич Овчаренко Method of making castings with preset properties at preset surface areas of preset depth by lost pattern casting
RU2475331C2 (en) * 2011-03-15 2013-02-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Ижмаш" Method of alloying metal surfaces
RU2510304C2 (en) * 2012-04-04 2014-03-27 Павел Георгиевич Овчаренко Method of making patterns of foamed polystyrene for production of composite casts
RU2514250C1 (en) * 2012-09-17 2014-04-27 Павел Георгиевич Овчаренко Method of making composite casts by full mould process

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2475331C2 (en) * 2011-03-15 2013-02-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Ижмаш" Method of alloying metal surfaces
RU2473411C1 (en) * 2011-08-02 2013-01-27 Павел Георгиевич Овчаренко Method of making castings with preset properties at preset surface areas of preset depth by lost pattern casting
RU2510304C2 (en) * 2012-04-04 2014-03-27 Павел Георгиевич Овчаренко Method of making patterns of foamed polystyrene for production of composite casts
RU2514250C1 (en) * 2012-09-17 2014-04-27 Павел Георгиевич Овчаренко Method of making composite casts by full mould process

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2745221C1 (en) * 2020-05-18 2021-03-22 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" Method of manufacturing models from expanded polysterene for obtaining composite castings by casting according to gasified models

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014147503A (en) 2016-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102274951B (en) Method for synthesizing titanium carbide-base hard alloy coating on surfaces of castings in situ
RU2391177C2 (en) Method of cast surface modification
CN100534663C (en) Dry aggregate mixture, method of foundry molding using dry aggregate mixture and casting core
CN102274923B (en) Method for in situ synthesis of tungsten carbide-based hard alloy coating on surface of cast
US3450189A (en) Process of coating metal castings
CN105689643A (en) Fast casting preparation method for steel-based abrasion-resistant and corrosion-resistant coating based on 3D printing
RU2510304C2 (en) Method of making patterns of foamed polystyrene for production of composite casts
CN105964919B (en) A kind of method of the compound magnalium composite casting of lost foam casting liquid liquid
RU2473411C1 (en) Method of making castings with preset properties at preset surface areas of preset depth by lost pattern casting
RU2594060C2 (en) Method for making models from foamed polystyrene to produce composite casts by using full-mold process
CN103143673B (en) Coating for magnesium alloy metal mold casting as well as preparation method and applications thereof
CN102943223A (en) Preparation method of aluminum matrix composite with high heat conductivity coefficient under ultrasonic field
RU2455103C2 (en) Method of producing casts with preset properties of required surface sections to preset depth in consumable pattern casting, particularly, drilling and cutting tools
RU2581336C1 (en) Method for surface alloying of iron-carbon alloy ingots
RU2612864C1 (en) Surface alloying method for iron-carbon alloy castings
JP2007105759A (en) Composite member filled with foamed metal body
RU2475331C2 (en) Method of alloying metal surfaces
RU2620422C2 (en) Method of manufacturing models of foam polystyrene for producing composite castings according to gasificable models
RU2660446C2 (en) Method for surface alloying of castings from metallic alloys to set depths
RU2744688C1 (en) Method for modifying and alloying castings during molding by casting according to gasified models
RU2619548C2 (en) Manufacturing method of casts by gasified models
RU2514250C1 (en) Method of making composite casts by full mould process
RU2612476C1 (en) Casts surface alloying method for iron-carbon alloys
RU2675675C1 (en) Method of modification and alloying castings at lost pattern casting
CN1256207C (en) Copper and copper alloy surface casting and penetrating process

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171126