RU2729270C1 - Способ изготовления отливок по газифицируемым (выжигаемым) моделям - Google Patents
Способ изготовления отливок по газифицируемым (выжигаемым) моделям Download PDFInfo
- Publication number
- RU2729270C1 RU2729270C1 RU2019135050A RU2019135050A RU2729270C1 RU 2729270 C1 RU2729270 C1 RU 2729270C1 RU 2019135050 A RU2019135050 A RU 2019135050A RU 2019135050 A RU2019135050 A RU 2019135050A RU 2729270 C1 RU2729270 C1 RU 2729270C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- powder
- gasified
- models
- binder liquid
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
- B22C9/04—Use of lost patterns
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении отливок по газифицируемым моделям. Изготавливают газифицируемую модель, осуществляют формовку и заливку полученной формы металлом. Газифицируемую модель изготавливают трехмерной печатью с использованием порошка и связующей жидкости. Порошок используют следующего состава (мас.%): декстрин (10-50), волокно целлюлозы (5-30), картофельный крахмал (5-25), сахарная пудра (5-30), водный коагулянт (0-1). Связующая жидкость имеет следующий состав (мас.%): глицерин (0-20), увлажнитель (0-20), алкоголь (менее 1), поверхностно-активное вещество (0-1), кислая соль (0-1), краситель (0-1), вода (75-98). Содержание порошка и связующей жидкости в объеме газифицируемой модели варьируют в диапазоне от 30 до 70 мас.%. Обеспечивается повышение точности и стабильности размеров моделей, повышение скорости печати моделей, снижение токсичности материалов и продуктов, выделяющихся в процессе производства моделей. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 10 ил.
Description
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при производстве литых заготовок и деталей из стали и сплавов по способу изготовления отливок по газифицируемым (выжигаемым) моделям.
В качестве прототипа на основе просмотра и анализа технической литературы и патентов по МПК В22С 9/04, B22F 3/105, B33Y 30/00 принято изобретение "Способ изготовления отливок по газифицируемым моделям" - патент RU №2571238 от 20.12.2015 по МПК В22С 9/04.
По данному изобретению способ изготовления отливок по газифицируемым моделям включает в себя изготовление из пенополистирола газифицируемой модели с литниково-питающей системой, содержащей прибыль, окрашивание моделей противопригарной краской, формовку и заливку металлом, при этом 15-75% прибыли литниково-питающей системы выполняют полой и перед формовкой заполняют полую часть прибыли экзотермической смесью, при следующем соотношении компонентов, вес. %:
Окисляемый компонент - 5-65
Окислитель - 5-65
Катализатор - 0-10
Вермикулит вспученный - остальное.
Признаки известного способа изготовления отливок по газифицируемым моделям, совпадающие с признаками заявляемого изобретения, заключаются в наличии операций изготовления газифицируемой (выжигаемой) модели, формовки и заливки металлом.
Причина, препятствующая получению в известном техническом решении технического результата, который обеспечивается заявляемым изобретением, состоит в том, что технические средства известного способа изготовления отливок по газифицируемым моделям не позволяют обеспечить высокие технологические, экономические и экологические характеристики процесса изготовления отливок.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении технологических, экономических и экологических характеристик процесса изготовления отливок.
Технический результат, обеспечивающий решение указанной задачи, состоит в повышении эффективности и экологичности процесса создания газифицируемых (выжигаемых) моделей, а именно,
- во-первых, в повышении точности и стабильности размеров моделей при соблюдении технологии производства и инфильтрации моделей;
- во-вторых, в повышении скорости печати моделей в пересчете на единицу объема;
- в-третьих, в снижении стоимости расходных материалов и, как следствие, в снижении себестоимости создания моделей;
- в-четвертых, в наличии химической инертности по отношению к большинству химических соединений или слабого взаимодействия с выделением безопасных веществ;
- в-пятых, в снижении токсичности как компонентов материалов так и продуктов, выделяющихся в процессе производства моделей, их инфильтрации и выжигания.
Достигается технический результат тем, что в заявляемом способе изготовления отливок по газифицируемым моделям, включающем в себя: изготовление газифицируемой (выжигаемой) модели, формовку и заливку металлом, газифицируемую (выжигаемую) модель изготовляют с применением трехмерной печати, при которой используют порошок и связующую жидкость следующих составов:
порошок:
П01. Декстрин (декстриновый клей) - 10-50%,
П02. Волокно целлюлозы - 5-30%,
П03. Картофельный крахмал - 5-25%,
П04. Сахарная пудра - 5-30%,
П05. Водный коагулянт - 0-1%;
связующая жидкость:
Ж01. Глицерин - 0-20%,
Ж02. Увлажнитель - 0-20%,
Ж03. Алкоголь - менее 1%,
Ж04. Поверхностно-активное вещество - 0-1%,
Ж05. Кислая соль - 0-1%,
Ж06. Краситель - 0-1%,
Ж07. Вода-75-98%;
при этом соотношение порошка и связующей жидкости в общем объеме газифицируемой (выжигаемой) модели варьируется в диапазоне от 30% до 70%.
Технический результат достигается также и тем, что:
- изготовление газифицируемой (выжигаемой) модели производят на струйных монохромных принтерах;
- трехмерная печать включает в себя послойное наращивание детали с получением первого слоя путем нанесения порошка на платформу, его выравнивание, уплотнение и обработку этого слоя порошка связующей жидкостью с шагом, равным 1-2 толщинам слоя, получение второго и последующих слоев путем нанесения порошка на первый и на каждый последующий слой, его выравнивание, уплотнение и обработку каждого слоя порошка связующей жидкостью с шагом, равным 1-2 толщинам слоя;
- трехмерная печать включает в себя послойное наращивание детали с получением первого слоя путем нанесения порошка на платформу, его выравнивание, уплотнение и обработку этого слоя порошка связующей жидкостью с шагом, равным 3-4 толщинам слоя, получение второго и последующих слоев путем нанесения порошка на первый и на каждый последующий слой, его выравнивание, уплотнение и обработку каждого слоя порошка связующей жидкостью с шагом, равным 3-4 толщинам слоя, при этом при обработке связующей жидкостью она подается струей, совершающей колебательные движения с возможностью обработки поверхности шириной, равной 3-4 толщинам слоя.
- при обработке связующей жидкостью процесс уплотнения, например, путем вибрации платформы, продолжается.
Новые признаки заявляемого технического решения заключаются в том, что газифицируемую (выжигаемую) модель изготовляют с применением трехмерной печати, при которой используют порошок и связующую жидкость следующих составов:
порошок:
П01. Декстрин (декстриновый клей) - 10-50%,
П02. Волокно целлюлозы - 5-30%,
П03. Картофельный крахмал - 5-25%,
П04. Сахарная пудра - 5-30%,
П05. Водный коагулянт - 0-1%;
связующая жидкость:
Ж01. Глицерин - 0-20%,
Ж02. Увлажнитель - 0-20%,
Ж03. Алкоголь - менее 1%,
Ж04. Поверхностно-активное вещество - 0-1%,
Ж05. Кислая соль - 0-1%,
Ж06. Краситель - 0-1%,
Ж07. Вода-75-98%;
при этом соотношение порошка и связующей жидкости в общем объеме газифицируемой (выжигаемой) модели варьируется в диапазоне от 30% до 70%.
Новые признаки заявляемого технического решения заключаются также и в том, что:
- изготовление газифицируемой (выжигаемой) модели производят на струйных монохромных принтерах;
- трехмерная печать включает в себя послойное наращивание детали с получением первого слоя путем нанесения порошка на платформу, его выравнивание, уплотнение и обработку этого слоя порошка связующей жидкостью с шагом, равным 1-2 толщинам слоя, получение второго и последующих слоев путем нанесения порошка на первый и на каждый последующий слой, его выравнивание, уплотнение и обработку каждого слоя порошка связующей жидкостью с шагом, равным 1-2 толщинам слоя;
- трехмерная печать включает в себя послойное наращивание детали с получением первого слоя путем нанесения порошка на платформу, его выравнивание, уплотнение и обработку этого слоя порошка связующей жидкостью с шагом, равным 3-4 толщинам слоя, получение второго и последующих слоев путем нанесения порошка на первый и на каждый последующий слой, его выравнивание, уплотнение и обработку каждого слоя порошка связующей жидкостью с шагом, равным 3-4 толщинам слоя, при этом при обработке связующей жидкостью она подается струей, совершающей колебательные движения с возможностью обработки поверхности шириной, равной 3-4 толщинам слоя.
- при обработке связующей жидкостью процесс уплотнения, например, путем вибрации платформы, продолжается.
Осуществление изобретения производится следующим образом.
Реализация способа изготовления отливок по газифицируемым (выжигаемым) моделям включает в себя три основных операции: изготовление газифицируемой (выжигаемой) модели, формовку и заливку металлом.
В нашем случае, в заявляемом изобретении определяющей является операция "изготовление газифицируемой (выжигаемой) модели", для этого выполняют следующее.
Готовят порошок и связующую жидкость соответствующих составов с соблюдением диапазонов входящих в них веществ, указанных выше, например,
Готовят к работе струйный монохромный принтер трехмерной печати, например, с объемом рабочей камеры, в нашем случае, не менее 203×203×250 мм. Загружаются в рабочие емкости принтера порошок и связующая жидкость в количествах, соответствующих объемам и массам выращиваемых способом трехмерной печати газифицируемых (выжигаемых) моделей с выдерживанием заданного соотношения порошка и связующей жидкости, с соблюдением диапазона, указанного выше (от 30% до 70%), например, 50%. Производят настройку принтера (заводят соответствующую программу, проверяют состояние и работоспособность основных блоков, готовность к работе с данным видом материала и т.п.).
Запускают принтер, начинается послойное наращивание газифицируемой (выжигаемой) модели с получением первого слоя путем нанесения порошка на платформу, его выравнивания, с уплотнением, и обработкой этого слоя порошка связующей жидкостью с шагом, равным, например, 1-2 толщинам слоя, получение второго и последующих слоев путем нанесения порошка на первый и на каждый последующий слой, его выравнивание, уплотнение и обработка каждого слоя порошка связующей жидкостью с шагом, равным 1-2 толщинам слоя.
Как вариант, описанная выше операция может производиться с обработкой каждого слоя порошка связующей жидкостью с шагом, равным 3-4 толщинам слоя. При этом увеличивается производительность процесса и взрастает степень монолитности (цельности) всего тела выращиваемой модели.
По окончании операция "изготовление газифицируемой (выжигаемой) модели" ее извлекают из рабочей камеры принтера, подвергают обдувке, сушке.
Дальнейшие операции по реализации способа изготовления отливок по газифицируемым (выжигаемым) моделям производятся по общепринятым, стандартным технологическим процессам (пропитка воском модели, формовка, заливка металлом и др.), что не является предметом рассмотрения в данном заявляемом изобретении.
Выжигание модели из формы производится или перед заливкой металла внешним источником нагрева формы вместе с моделью внутри нее или в процессе заливки металла в форму теплом самого металла с эвакуацией газов из формы от сгорающей модели по специально предусмотренным каналам.
Ниже приведена таблица с информацией о моделях, изготовленных с применением трехмерной печати (технология 3D-печати).
Далее, на рисунках (на чертежах) на отдельных листах показаны сами модели (условные их формы): "каркас", "брусок", "полуцилиндр", "шнек", рабочее колесо БТ-255440 и его часть (Фиг. 1-6).
Показаны также и реально выполненные в материале модели для способа изготовления отливок по газифицируемым (выжигаемым) моделям: Колесо-1, Колесо-2, Часть-1 колеса, Часть-2 колеса (Фиг. 7-10).
Описанное выше осуществление изобретения подтверждает возможность получения технического результата, который состоит в повышении эффективности и экологичности процесса создания газифицируемых (выжигаемых) моделей, а именно,
- во-первых, в повышении точности и стабильности размеров моделей при соблюдении технологии производства и инфильтрации моделей;
- во-вторых, в повышении скорости печати моделей в пересчете на единицу объема;
- в-третьих, в снижении стоимости расходных материалов и, как следствие, в снижении себестоимости создания моделей;
- в-четвертых, в наличии химической инертности по отношению к большинству химических соединений или слабого взаимодействия с выделением безопасных веществ;
- в-пятых, в снижении токсичности, как компонентов материалов, так и продуктов, выделяющихся в процессе производства моделей, их инфильтрации и выжигания.
Названный технический результат обеспечивает решение поставленной в заявляемом изобретении задачи, а именно, повышение технологических, экономических и экологических характеристик процесса изготовления отливок.
Claims (16)
1. Способ изготовления отливок по газифицируемым моделям, включающий изготовление газифицируемой модели, формовку и заливку полученной формы металлом, отличающийся тем, что газифицируемую модель изготавливают с применением трехмерной печати и использованием порошка и связующей жидкости следующих составов, мас.%:
порошок:
связующая жидкость:
Поверхностно-активное
при этом содержание порошка и связующей жидкости в общем объеме газифицируемой модели варьируют в диапазоне от 30 до 70 мас.%.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что изготовление газифицируемой модели производят на струйных монохромных принтерах.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при трехмерной печати осуществляют послойное наращивание газифицируемой модели с получением первого слоя путем нанесения порошка на платформу, его выравнивание, уплотнение и обработку упомянутого слоя порошка связующей жидкостью с шагом, равным 1-2 толщинам слоя, получение второго и последующих слоев путем нанесения порошка на первый и на каждый последующий слой, его выравнивание, уплотнение и обработку каждого слоя порошка связующей жидкостью с шагом, равным 1-2 толщинам слоя.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при трехмерной печати осуществляют послойное наращивание газифицируемой модели с получением первого слоя путем нанесения порошка на платформу, его выравнивание, уплотнение и обработку упомянутого слоя порошка связующей жидкостью с шагом, равным 3-4 толщинам слоя, получение второго и последующих слоев путем нанесения порошка на первый и на каждый последующий слой, его выравнивание, уплотнение и обработку каждого слоя порошка связующей жидкостью с шагом, равным 3-4 толщинам слоя, при этом при обработке связующей жидкостью она подается струей, совершающей колебательные движения с возможностью обработки поверхности шириной, равной 3-4 толщинам слоя.
5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что при обработке связующей жидкостью процесс уплотнения, например, путем вибрации платформы, продолжают.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019135050A RU2729270C1 (ru) | 2019-11-01 | 2019-11-01 | Способ изготовления отливок по газифицируемым (выжигаемым) моделям |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019135050A RU2729270C1 (ru) | 2019-11-01 | 2019-11-01 | Способ изготовления отливок по газифицируемым (выжигаемым) моделям |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2729270C1 true RU2729270C1 (ru) | 2020-08-05 |
Family
ID=72085319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019135050A RU2729270C1 (ru) | 2019-11-01 | 2019-11-01 | Способ изготовления отливок по газифицируемым (выжигаемым) моделям |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2729270C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2784035C1 (ru) * | 2022-09-16 | 2022-11-23 | Общество с ограниченной ответственностью "АВП Инновации" | Способ аддитивного производства удаляемых литейных моделей из порошковых материалов |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1741962A1 (ru) * | 1989-08-29 | 1992-06-23 | Пермское производственное объединение "Моторостроитель" им.Я.М.Свердлова | Способ получени комбинированной модельной композиции |
| SU1764768A1 (ru) * | 1988-03-21 | 1992-09-30 | Одесский Политехнический Институт | "Способ получени лить по газифицируемым модел м "Див-процесс" и литейна форма дл получени лить " |
| US5340656A (en) * | 1989-12-08 | 1994-08-23 | Massachusetts Institute Of Technology | Three-dimensional printing techniques |
| US5950702A (en) * | 1997-04-11 | 1999-09-14 | Ashland Inc. | Consumable pattern coating for lost foam castings |
| RU2571238C2 (ru) * | 2014-01-09 | 2015-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Способ изготовления отливок по газифицируемым моделям |
| RU2607073C2 (ru) * | 2015-06-04 | 2017-01-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ изготовления графитовой формы для получения отливок из жаропрочных и химически активных сплавов |
-
2019
- 2019-11-01 RU RU2019135050A patent/RU2729270C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1764768A1 (ru) * | 1988-03-21 | 1992-09-30 | Одесский Политехнический Институт | "Способ получени лить по газифицируемым модел м "Див-процесс" и литейна форма дл получени лить " |
| SU1741962A1 (ru) * | 1989-08-29 | 1992-06-23 | Пермское производственное объединение "Моторостроитель" им.Я.М.Свердлова | Способ получени комбинированной модельной композиции |
| US5340656A (en) * | 1989-12-08 | 1994-08-23 | Massachusetts Institute Of Technology | Three-dimensional printing techniques |
| US5950702A (en) * | 1997-04-11 | 1999-09-14 | Ashland Inc. | Consumable pattern coating for lost foam castings |
| RU2571238C2 (ru) * | 2014-01-09 | 2015-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Способ изготовления отливок по газифицируемым моделям |
| RU2607073C2 (ru) * | 2015-06-04 | 2017-01-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ изготовления графитовой формы для получения отливок из жаропрочных и химически активных сплавов |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2784035C1 (ru) * | 2022-09-16 | 2022-11-23 | Общество с ограниченной ответственностью "АВП Инновации" | Способ аддитивного производства удаляемых литейных моделей из порошковых материалов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100956707B1 (ko) | 주형의 조형방법 | |
| US8122939B2 (en) | Method for the layered construction of models | |
| US8393381B2 (en) | Method of forming a cast metal article | |
| JP5418950B2 (ja) | 中子砂又は鋳物砂、中子砂又は鋳物砂の製造方法、鋳型部品の製造方法、鋳型部品、及び中子砂又は鋳物砂の使用方法 | |
| WO2004041460A1 (ja) | 乾燥骨材混合物、その乾燥骨材混合物を用いた鋳型造型方法及び鋳造用中子 | |
| JPH03210960A (ja) | 鉄への耐摩耗性物質含浸方法 | |
| US4361181A (en) | Casting core and process for the production thereof | |
| JP6440139B2 (ja) | 三次元造形物の製造方法 | |
| RU2729270C1 (ru) | Способ изготовления отливок по газифицируемым (выжигаемым) моделям | |
| JP3891215B2 (ja) | 鋳型の造型方法及び金属鋳造用中子 | |
| US4754798A (en) | Casting metal in a flowable firmly set sand mold cavity | |
| CN106573293A (zh) | 铸造用湿型以及使用该铸造用湿型的铸造物品的制造方法 | |
| EP4135918A1 (de) | VERFAHREN UNTER VERWENDUNG EINES ANORGANISCHEN BINDERS FÜR DIE HERSTELLUNG VON AUSGEHÄRTETEN DREIDIMENSIONAL GESCHICHTETEN FORMKÖRPERN FÜR GIEßEREIKERNE UND -FORMEN | |
| WO2022247977A1 (de) | 3d-druckverfahren und damit hergestelltes formteil unter verwendung von wasserglasbinder und ester | |
| JP2019166540A (ja) | 鋳型用骨材混合物、鋳型、及び鋳型の造型方法 | |
| RU2760029C1 (ru) | Способ изготовления керамических форм и стержней по постоянным моделям | |
| RU2630399C2 (ru) | Способ изготовления литейных стержней из жидкостекольных смесей в нагреваемой оснастке "термо-шок-со2-процессом" | |
| US1858083A (en) | Compound for preparing molds for metal castings | |
| JPH0339774B2 (ru) | ||
| RU2256530C1 (ru) | Способ получения пористых отливок | |
| CN100402187C (zh) | 型芯成型方法与金属铸造用型芯 | |
| JPH0323031A (ja) | 消失鋳造用消失型の成形方法 | |
| KR100893423B1 (ko) | 주형 조형방법 및 그 주형 | |
| US20030041992A1 (en) | Rapid investment casting or molding method | |
| JP2020093298A (ja) | 鋳型の製造方法および鋳型造型用型 |