RU2774243C2

RU2774243C2 - Casting mixture

Info

Publication number: RU2774243C2
Application number: RU2020114216A
Authority: RU
Inventors: Вэнь ЧЖАН
Original assignee: Сафран
Priority date: 2017-09-22
Filing date: 2018-09-21
Publication date: 2022-06-16

Abstract

FIELD: casting production.

SUBSTANCE: invention relates to the field of casting production; it can be used in the manufacture of shell molds. A casting mixture for manufacturing shell molds contains powder particles, a binder, and a surfactant stabilizing the spreading rate. The casting mixture contains at least one substance of Tyrone C₆H₄Na₂O₈S₂ and sodium polyacrylate as the surfactant stabilizing the spreading rate, wherein the mass content of the specified surfactant in the mixture is less than 0.1%.

EFFECT: due to the interaction with the binder, the surfactant contributes to an increase in the stability of a mixture and elongates its service life, improves covering with mixture of closed or less accessible areas of patterns during the manufacture of molds due to an increase in the spreading rate of the mixture.

9 cl, 1 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

Настоящее раскрытие относится к области литья, в частности к процессам литья по выплавляемым моделям и, в частности, к шликерам, используемым в таких процессах, особенно для изготовления литейных оболочковых форм.The present disclosure relates to the field of casting, in particular to investment casting processes and, in particular, to slips used in such processes, especially for the manufacture of foundry shell molds.

ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИPRIOR ART

Процессы литья, известные как литье по выплавляемым моделям или по газифицируемым моделям, сами по себе давно известны. Они в частности подходят для производства металлических деталей сложной формы. Например, литье по выплавляемым моделям используется, в частности, для изготовления лопаток турбинных двигателей или секторов лопаток ротора. В процессе литья по выплавляемым моделям первым этапом обычно является изготовление оболочковой формы, которая обычно включает изготовление шаблона из материала со сравнительно низкой температурой плавления, такого как воск или смола, вокруг которого затем располагается оболочка из огнеупорного материала. После разрушения шаблона, обычно путем удаления материала шаблона из внутренней части оболочковой формы, что дает этим процессам их название, в эту форму заливается расплавленный металл, чтобы заполнить полость, образованную шаблоном в кристаллизаторе после его удаления. Как только металл остывает и затвердевает, форму можно открывать или разрушать, чтобы извлечь металлическую деталь, соответствующую форме шаблона.The casting processes known as investment casting or gasified casting have long been known per se. They are particularly suitable for the production of complex metal parts. For example, investment casting is used, in particular, for the manufacture of turbine engine blades or sectors of rotor blades. In the investment casting process, the first step is usually the manufacture of a shell mold, which usually involves the manufacture of a template from a material with a relatively low melting point, such as wax or resin, around which a shell of refractory material is then placed. After the template is broken, usually by removing the template material from the inside of the shell mold, which gives these processes their name, molten metal is poured into the mold to fill the cavity formed by the template in the mold after it has been removed. Once the metal has cooled and solidified, the mold can be opened or broken to extract the metal piece that matches the shape of the template.

Чтобы зготовить оболочковую форму, восковой шаблон обычно погружают в литейный шликер, затем покрывают песком и сушат. Эти операции могут повторяться для образования нескольких слоев и получения желаемой толщину и механическую прочности оболочковой формы.To prepare the shell mold, the wax template is usually dipped in casting slip, then covered with sand and dried. These operations can be repeated to form several layers and obtain the desired thickness and mechanical strength of the shell mold.

На практике литейные щликеры производятся в больших количествах для использования в течение нескольких месяцев, но их свойства со временем ухудшаются, что влияет на качество оболочковых форм. Известный способ противодействия этой деградации состоит в том, чтобы регенерировать шликер путем разбавления старого шликера недавно изготовленным шликером, который частично восстанавливает свойства шликера. Однако этот способ приводит к значительным колебаниям свойств, его эффекты кратковременны, и значительная часть старого шликера утилизируется. In practice, casting slips are produced in large quantities to be used for several months, but their properties deteriorate over time, which affects the quality of the shell molds. A known method of counteracting this degradation is to regenerate the slurry by diluting the old slurry with freshly made slurry which partially restores the properties of the slurry. However, this method leads to significant fluctuations in properties, its effects are short-lived, and a significant part of the old slurry is disposed of.

Альтернативно, могут использоваться некоторые добавки, но ни одна из этих добавок не показала себя удовлетворительной в той связи, что улучшение одного параметра шликера было компенсировано неприемлемым ухудшением другого параметра.Alternatively, some additives may be used, but none of these additives has proven satisfactory in that an improvement in one slurry parameter has been offset by an unacceptable deterioration in another parameter.

Следовательно, существует потребность в новом типе литейного шликера с повышенной стабильностью во времени.Therefore, there is a need for a new type of foundry slip with increased stability over time.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Для этой цели настоящее раскрытие относится к литейному шликеру для изготовления оболочковых форм, содержащему частицы порошка и связующее, отличающемуся тем, что он содержит поверхностно-активное вещество, стабилизирующее укрывистость (кроющую способность).For this purpose, the present disclosure relates to a foundry slip for making shell molds containing powder particles and a binder, characterized in that it contains a surfactant that stabilizes hiding power (covering power).

Литейный шликер представляет собой суспензию, подходящую для использования при образовании оболочковой формы, в которую заливается расплавленный металл. В частности, в отличие от любой другой суспензии, такая суспензия содержит связующее, то есть соединение, обеспечивающее когезию между частицами порошка и придающее оболочковой форме механическую прочность в необожженном состоянии и после спекания. Связующее может быть неорганическим. Примеры связующих будут приведены ниже. Классически, частицы порошка могут быть частицами песка (также известными как «мука»), особенно огнеупорными частицами, обычно имеющими диаметр от 1 микрометра до 100 микрометров.Slip is a slurry suitable for use in forming a shell mold into which molten metal is poured. In particular, unlike any other slurry, such a slurry contains a binder, that is, a compound that provides cohesion between the powder particles and gives the shell form mechanical strength in the unfired state and after sintering. The binder may be inorganic. Examples of binders will be given below. Classically, the powder particles can be sand particles (also known as "flour"), especially refractory particles, typically having a diameter of 1 micrometer to 100 micrometers.

Поверхностно-активное вещество, также известное как поверхностный агент, представляет собой соединение, которое модифицирует поверхностное натяжение между двумя поверхностями, например, между двумя компонентами в смеси. Неожиданно автор изобретения обнаружил, что добавление конкретного поверхностно-активного вещества к литейному шликеру значительно стабилизировало укрывистость шликера, то есть его способность, измеренную в массе на единицу площади, оставаться на заданной поверхности после смачивания и слива. И наоборот, укрывистость щликера по известному уровню техники без поверхностно-активного вещества, стабилизирующего укрывистость, имеет тенденцию увеличиваться со временем без стабилизации.A surfactant, also known as a surface agent, is a compound that modifies the surface tension between two surfaces, such as between two components in a mixture. Unexpectedly, the inventor found that the addition of a particular surfactant to the foundry slurry significantly stabilized the opacity of the slurry, that is, its ability, measured in mass per unit area, to remain on the desired surface after wetting and draining. Conversely, the hiding power of prior art slip without a hiding power stabilizing surfactant tends to increase over time without stabilization.

Некоторые поверхностно-активные вещества известны как диспергирующие агенты для псевдоожижения определенных суспензий, но для этих суспензий они не стабилизируют укрывистость из-за отсутствия связующего. И наоборот, в шликере по настоящему изобретению поверхностно-активное вещество, стабилизирующее укрывистость, модифицирует взаимодействие между связующим веществом и частицами порошка, чтобы стабилизировать укрывистость шликера. Обычно соединения, ранее использовавшиеся в качестве псевдоожижающих или диспергирующих агентов, не влияли на укрывистость.Some surfactants are known as dispersing agents for fluidizing certain suspensions, but for these suspensions they do not stabilize hiding power due to the lack of a binder. Conversely, in the slip of the present invention, the hiding power stabilizing surfactant modifies the interaction between the binder and the powder particles to stabilize the hiding power of the slip. In general, compounds previously used as fluidizing or dispersing agents did not affect hiding power.

Кроме того, поверхностно-активное вещество также стабилизирует вязкость шликера.In addition, the surfactant also stabilizes the viscosity of the slurry.

Таким образом, шликер в соответствии с настоящим изобретением имеет состав с ключевыми параметрами (вязкостью, pH, плотностью и подобное), в частности укрывистостью, которая стабильна во времени, таким образом, улучшая повторяемость процесса изготовления оболочковой формы и значительно ограничивая количество отходов, связанных с традиционной регенерацией шликера.Thus, the slip according to the present invention has a composition with key parameters (viscosity, pH, density, and the like), in particular hiding power, which is stable over time, thus improving the repeatability of the shell mold manufacturing process and greatly limiting the amount of waste associated with traditional slurry regeneration.

В некоторых вариантах выполнения поверхностно-активное вещество имеет углеродную цепь, содержащую самое большее четыре тысячи восемьсот атомов углерода, предпочтительно самое большее две тысячи атомов углерода, еще предпочтительнее самое большее тысячу атомов углерода, еще более предпочтительно самое большее пятьсот атомов углерода, предпочтительнее самое большее сто атомов углерода. Это предотвращает загущение шликера, так как молекулы связующего могут запутаться в слишком длинной углеродной цепи.In some embodiments, the surfactant has a carbon chain containing at most four thousand eight hundred carbon atoms, preferably at most two thousand carbon atoms, even more preferably at most one thousand carbon atoms, even more preferably at most five hundred carbon atoms, more preferably at most one hundred carbon atoms. This prevents the slurry from thickening as the binder molecules can become entangled in an overly long carbon chain.

В некоторых вариантах выполнения поверхностно-активное вещество не содержит ионы аммония. Поскольку ионы аммония имеют тенденцию вызывать связывание с образованием геля, использование такого поверхностно-активного вещества дополнительно стабилизирует суспензию.In some embodiments, the surfactant does not contain ammonium ions. Because ammonium ions tend to cause gelling, the use of such a surfactant further stabilizes the suspension.

В некоторых вариантах выполнения поверхностно-активное вещество оставляет рН суспензии неизменным с точностью до ± 5%. Другими словами, pH суспензии изменяется менее чем на ± 5% до и после добавления поверхностно-активного вещества. Это обеспечивает совместимость суспензии с другими спецификациями процесса изготовления оболочковой формы.In some embodiments, the surfactant leaves the pH of the suspension unchanged to within ±5%. In other words, the pH of the slurry changes by less than ±5% before and after the addition of the surfactant. This ensures that the slurry is compatible with other shell mold manufacturing process specifications.

В некоторых вариантах выполнения поверхностно-активное вещество содержит Тирон C₆H₄Na₂O₈S₂. Предпочтительно, поверхностно-активное вещество представляет собой Тирон. Помимо соответствия вышеуказанным критериям, Тирон является относительно обычной молекулой, обычно используемой в качестве индикатора комплексометрии в аналитической химии для выявления присутствия определенных ионов или в качестве диспергатора.In some embodiments, the surfactant contains Tyrone C ₆ H ₄ Na ₂ O ₈ S ₂ . Preferably, the surfactant is Tyrone. In addition to meeting the above criteria, Tyrone is a relatively common molecule commonly used as a complexometric indicator in analytical chemistry to detect the presence of certain ions or as a dispersant.

Альтернативно или в дополнение, в некоторых вариантах выполнения поверхностно-активное вещество содержит полиакрилат натрия. Полиакрилат натрия имеет общую формулу [−CH2−CH(COONa)−]n. Предпочтительно поверхностно-активное вещество представляет собой полиакрилат натрия. Alternatively or in addition, in some embodiments, the surfactant comprises sodium polyacrylate. Sodium polyacrylate has the general formula [−CH2−CH(COONa)−]n. Preferably the surfactant is sodium polyacrylate.

В некоторых вариантах выполнения связующее выбирают из: этилсиликата, силиката натрия или коллоидов, включая, в частности, коллоидный диоксид кремния, коллоидный оксид алюминия, коллоидный оксид иттрия или коллоидный диоксид циркония.In some embodiments, the binder is selected from: ethyl silicate, sodium silicate, or colloids, including but not limited to colloidal silica, colloidal alumina, colloidal yttrium oxide, or colloidal zirconia.

В некоторых вариантах выполнения массовое содержание поверхностно-активного вещества в суспензии составляет менее 0,1%, предпочтительно менее или равно 0,05%. Поэтому небольшого количества поверхностно-активного вещества достаточно для стабилизации литейного шликера, в частности его укрывистости. И наоборот, чрезмерное количество поверхностно-активного вещества, стабилизирующего укрывистость, может привести к слишком сильному изменению укрывистости. В результате состав шликера практически не изменяется. Это позволяет поддерживать совместимость шликера с другими спецификациями процесса изготовления оболочковой формы.In some embodiments, the weight content of surfactant in the suspension is less than 0.1%, preferably less than or equal to 0.05%. Therefore, a small amount of surfactant is sufficient to stabilize the slip, in particular its hiding power. Conversely, an excessive amount of surfactant that stabilizes the hiding power, can lead to too much change in hiding power. As a result, the composition of the slip practically does not change. This allows the slurry to be compatible with other shell mold manufacturing process specifications.

В некоторых вариантах выполнения шликер представляет собой контактный шликер, выполненный для контакта с шаблоном из восковой детали или аналога. Первый используемый шликер, который непосредственно покрывает указанный шаблон, называется контактным шликером, в отличие от следующих шликеров, которые называются усиливающими шликерами и покрывают предыдущие слои образуемой оболочковой формы. Контактный шликер выполнен с возможностью соответствовать форме шаблона, а не изменять его. Контактный шликер часто выдерживается в течение более длительных периодов времени, чем усиливающий шликер, который расходуется быстрее, что увеличивает потребность в стабильности контактного шликера.In some embodiments, the slurry is a contact slurry made to contact a template of a wax piece or the like. The first slip used, which directly covers said pattern, is called a contact slip, in contrast to the following slips, which are called reinforcing slips and cover the previous layers of the formed shell form. The contact slurry is configured to conform to the shape of the template rather than change it. The contact slip is often held for longer periods of time than the reinforcing slip, which is used up more quickly, increasing the need for contact slip stability.

В некоторых вариантах выполнения частицы порошка содержат по меньшей мере одно соединение из композитов оксида алюминия, муллита, циркона, диоксида циркония, диоксида кремния, муллита и диоксида циркония. Муллит относится к глиноземо-кремнеземистым материалам.In some embodiments, the powder particles contain at least one of alumina, mullite, zircon, zirconia, silica, mullite, and zirconia composites. Mullite refers to alumina-silica materials.

Настоящее раскрытие также относится к применению литейного шликера, как описано выше, для изготовления оболочковой формы.The present disclosure also relates to the use of a foundry slip, as described above, for the manufacture of a shell mold.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Изобретение и его преимущества будут лучше поняты после прочтения следующего подробного описания вариантов осуществления изобретения, приведенных в качестве неограничительных примеров. Это описание относится к прилагаемым графическим изображениям, на которых единственная фигура представляет собой график, иллюстрирующий изменение укрывистости различных шликеров в зависимости от времени.The invention and its advantages will be better understood after reading the following detailed description of embodiments of the invention, given as non-limiting examples. This description refers to the accompanying graphics, in which the single figure is a graph illustrating the change in hiding power of various slips as a function of time.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

Чтобы оценить добавление поверхностно-активного вещества в литейный шликер, автор изобретения сначала изучил контрольный шликер, обозначенную шликер A, предназначенный для использования в качестве контактного шликера для изготовления оболочковой формы. Шликер А может иметь следующий состав, выраженный в массовых процентах:In order to evaluate the addition of a surfactant to the foundry slip, the inventor first studied a control slip, designated slip A, intended to be used as a contact slip for making a shell mold. Slip A may have the following composition, expressed as a percentage by mass:

- связующее (коллоидный кремнезем): 29,8%;- binder (colloidal silica): 29.8%;

- частицы порошка (муллит-циркониевый композит): 70,0%;- powder particles (mullite-zirconium composite): 70.0%;

- смачиватель, пеногаситель и другие добавки: 0,2%.- wetting agent, defoamer and other additives: 0.2%.

Это распределение массы приведено здесь в качестве примера с пониманием того, что возможно изменение распределения массы между 0,1% и 10%. Шликер А имеет основное значение рН и не содержит даже среди вышеупомянутых «других добавок» какого-либо поверхностно-активного вещества, оказывающего влияние на укрывистость.This weight distribution is given here as an example with the understanding that the weight distribution may vary between 0.1% and 10%. Slip A has a basic pH value and does not contain, even among the aforementioned "other additives", any surfactant that affects hiding power.

Кроме того, как упомянуто выше, автор изобретения исследовал шликер C, который был приготовлена путем взятия шликера A и добавления поверхностно-активного вещества, стабилизирующего укрывистость, в данном случае Тирон, при массовом содержании 0,05%, предпочтительно 0,005%. Таким образом, полученный литейный шликер C также является контактным шликером. Специалист в данной области может отрегулировать количество Тирона в соответствии с начальной укрывистостью и желаемой укрывистостью, предпочтительно не превышающей 0,1% по массе. Например, массовое содержание Тирона может быть меньше или равно 0,08%, предпочтительно меньше или равно 0,05%, предпочтительно меньше или равно 0,02% и предпочтительно еще меньше или равно 0,01%.In addition, as mentioned above, the inventor investigated slip C, which was prepared by taking slip A and adding a hiding power stabilizing surfactant, in this case Tyrone, at a weight content of 0.05%, preferably 0.005%. The foundry slip C thus obtained is also a contact slip. One skilled in the art can adjust the amount of Tyrone according to the initial hiding power and the desired hiding power, preferably not exceeding 0.1% by weight. For example, the weight content of Tyrone may be less than or equal to 0.08%, preferably less than or equal to 0.05%, preferably less than or equal to 0.02%, and preferably still less than or equal to 0.01%.

Автор изобретения подтвердил, что добавление Тирона в суспензию практически не изменяет его pH, то есть на величину, меньшую или равную плюс или минус 5%. Кроме того, Тирон имеет короткую углеродную цепь, содержащую менее ста атомов углерода, в данном случае шесть атомов углерода. Тирон не содержит ионов аммония, поскольку он вообще не содержит азота. Тирон также является хорошим комплексообразующим агентом для химических элементов оксидов, присутствующих в шликере C и происходящих из частиц порошка; на самом деле, Тирон имеет сходство с этими оксидами и может эффективно взаимодействовать с ними. Кроме того, Тирон будет исключен во время термической обработки соответствующей оболочковой формы и не оказывает вредного воздействия на металл детали, отливаемой в оболочковую форму.The author of the invention confirmed that the addition of Tiron to the suspension practically does not change its pH, that is, by an amount less than or equal to plus or minus 5%. In addition, Tyrone has a short carbon chain containing less than a hundred carbon atoms, in this case six carbon atoms. Tyrone does not contain ammonium ions as it does not contain nitrogen at all. Tyrone is also a good complexing agent for the chemical elements of the oxides present in slip C and derived from powder particles; in fact, Tyrone shares similarities with these oxides and can effectively interact with them. In addition, Tyrone will be eliminated during the heat treatment of the respective shell mold and will not adversely affect the metal of the part being cast into the shell mold.

Таким образом, благодаря своему взаимодействию с оксидами и коллоидным кремнеземом, образующим связующее, поверхностно-активное вещество, в данном случае Тирон, обеспечивает хорошую стабильность шликера C, в частности его укрывистость, что будет видно со ссылкой на единственную фигуру.Thus, due to its interaction with oxides and colloidal silica forming the binder, the surfactant, in this case Tyrone, provides good stability to slip C, in particular its hiding power, as will be seen with reference to the single figure.

На этой фигуре показано изменение укрывистости HP четырех шликеров в зависимости от времени t. Покрытие может быть измерено в граммах на квадратный сантиметр (г/см²) и в днях. Чтобы измерить укрывистость шликера, восковой шаблон или объект, имеющий эквивалентное состояние поверхности, имеющие заданную форму, погружают в указанный шликер в течение первого предварительно определенного времени, обычно 10 секунд, а затем осушают в течение второго предварительно определенного времени, обычно 120 секунд. Затем укрывистость рассчитывается как разница в массе шаблона до и после погружения относительно поверхности шаблона. Укрывистость сильно зависит от состава шаблона, состава шликера и времени, используемого в способе расчета, поэтому точные значения не показаны на одном рисунке, только репрезентативное сравнительное изменение.This figure shows the change in hiding power HP of four slips as a function of time t. Coverage can be measured in grams per square centimeter (g/cm²) and in days. In order to measure the hiding power of a slip, a wax pattern or an object having an equivalent surface condition having a given shape is immersed in said slip for a first predetermined time, typically 10 seconds, and then dried for a second predetermined time, typically 120 seconds. Spreading power is then calculated as the difference in the weight of the template before and after immersion relative to the surface of the template. Hiding power is highly dependent on the composition of the template, the composition of the slip and the time used in the calculation method, so the exact values are not shown in one figure, only a representative comparative change.

Четыре шликера, сравниваемые на одной фигуре, представляют собой, с одной стороны, шликеры A и C, описанные выше, и их изменение представлено соответственно кривыми A и C, а с другой стороны, шликер B, изменение которого представлено кривой B и шликером D, изменение которого представлено кривой D. Шликер B имеет исходный состав, идентичный шликеру A, но отличается от шликера A тем, что он периодически подвергается регенерации R. Регенерация заключается в удалении части шликера B и разбавлении оставшейся части свежеприготовленном шликером. Шликер может быть разбавлен в пропорции от 10 до 50%, например, 20%. Такая операция известна сама по себе.The four slurries compared in one figure are, on the one hand, slurries A and C described above, and their change is represented respectively by curves A and C, and on the other hand, slurry B, whose change is represented by curve B and slurry D, the change of which is represented by curve D. Slip B has an initial composition identical to slip A, but differs from slip A in that it periodically undergoes regeneration R. Regeneration consists in removing part of slip B and diluting the rest with freshly prepared slip. The slip can be diluted in a proportion of 10 to 50%, for example 20%. Such an operation is known per se.

ШЛикер D имеет исходный состав, идентичный шликеру C, за исключением массовой доли Тирона, которая составляет 0,1%.Sludge D has an initial composition identical to slip C, except for the mass fraction of Tiron, which is 0.1%.

Четыре литейных шликера A, B, C, D перемешивали в течение всего периода измерений. Укрывистость шликеров должна оставаться между нижним пределом Min и верхним пределом Max, показанным на фигуре, чтобы соответствовать требуемым техническим характеристикам. Амплитуда интервала между минимальным и максимальным пределами может составлять примерно от 5 до 10% от целевой укрывистости.Four casting slips A, B, C, D were mixed during the entire measurement period. The hiding power of the slips must remain between the lower limit Min and the upper limit Max shown in the figure in order to meet the required specifications. The amplitude of the interval between the minimum and maximum limits may be about 5 to 10% of the target coverage.

Как представлено длинной пунктирной кривой A, шликер A показывает, что его укрывистость непрерывно увеличивается с течением времени, пока она не превысит верхний предел Max и больше никогда не опустится ниже ее. Этот шликер, который ведет себя в соответствии с известным уровнем техники, является неудовлетворительным с точки зрения укрывистости.As represented by the long dashed curve A, slip A shows that its hiding power increases continuously over time until it exceeds the upper limit Max and never falls below it again. This slurry, which behaves according to the prior art, is unsatisfactory in terms of hiding power.

Как показано жирной кривой линией B, шликер B, регулярно регенерируемый, обладает укрывистостью, которая в основном остается в желаемом минимальном диапазоне. Однако даже помимо ограничений на обработку и загрязнение, налагаемых регенерацией, его укрывистость демонстрирует значительные колебания, которые влияют на характеристики контактного слоя оболочковой формы и, следовательно, на качество поверхности детали, отливаемой в указанной форме.As shown by the heavy curve line B, slip B, regularly regenerated, has a hiding power that generally remains in the desired minimum range. However, even apart from the processing and contamination limitations imposed by regeneration, its hiding power exhibits significant fluctuations which affect the characteristics of the contact layer of the shell mold and hence the surface quality of the part cast in said mold.

Как показано кривой C с короткими точками, шликер C, содержащий поверхностно-активное вещество, как указано выше, обладает относительно стабильной укрывистостью, при этом наблюдаются небольшие изменения, обусловленные отклонением измерения и/или добавлением воды для компенсации потерь при постепенном испарении воды, содержащейся в коллоидном кремнеземе. Ни Тирон, ни другие агенты не были добавлены во время испытаний после первоначального добавления Тирона в шликер C.As shown by curve C with short dots, slurry C containing the surfactant as above has a relatively stable hiding power, with little change due to measurement deviation and/or addition of water to compensate for the gradual evaporation loss of the water contained in the colloidal silica. Neither Tyrone nor other agents were added during testing after the initial addition of Tyrone to slip C.

Как представлено кривой D с тонкой линией, шликер D, содержащий поверхностно-активное вещество, стабилизирующее укрывистость, в количестве, большем или равном 0,1% по массе, имеет укрывистость ниже минимального предела Min, таким образом, слишком низкую по отношению к характеристикам шликера.As represented by curve D with a thin line, slip D containing a hiding power stabilizing surfactant in an amount greater than or equal to 0.1% by weight has a hiding power below the minimum limit Min, thus too low in relation to the characteristics of the slip. .

Кроме того, было обнаружено, что Тирон также оказывает влияние в качестве диспергирующего агента, делая шликер более текучим и улучшая погружение шаблонов во время изготовления форм. Это улучшает покрытие шликером закрытых или менее доступных областей.In addition, Tyrone has also been found to have an effect as a dispersing agent, making the slurry more fluid and improving dipping of templates during mold making. This improves slip coverage in closed or less accessible areas.

Как видно из фигуры, шликер C, содержащий поверхностно-активное вещество и, в частности, Тирон, имеет значительно более длительный срок службы благодаря стабилизации укрывистости. Добавление поверхностно-активного вещества в литейный шликер является недорогим и простым для осуществления. Таким образом, этот тип литейного шликера позволяет при меньших затратах лучше контролировать параметры изготовления оболочковых форм, технологические затраты, сокращать промышленные отходы и упрощать использование шликеров.As can be seen from the figure, slip C containing the surfactant, and in particular Tyrone, has a significantly longer service life due to the stabilization of the hiding power. Adding a surfactant to the slip is inexpensive and easy to implement. Thus, this type of foundry slip allows, at a lower cost, better control over shell mold manufacturing parameters, process costs, reduction of industrial waste and simplification of the use of slips.

Поверхностно-активные вещества, отличные от Тирона, могут быть использованы для стабилизации литейного шликера, например, полиакрилат натрия общей формулы [−CH2−CH(COONa)−]n.Surfactants other than Tiron can be used to stabilize the slip, for example sodium polyacrylate of the general formula [−CH2−CH(COONa)−]n.

Вместо коллоидного диоксида кремния шликер может содержать другое связующее, например, выбранное из: этилсиликата, силиката натрия или коллоидов, содержащих, в частности, коллоидный оксид алюминия, коллоидный оксид иттрия или коллоидный диоксид циркония.Instead of colloidal silica, the slurry may contain another binder, for example selected from: ethyl silicate, sodium silicate or colloids containing, in particular, colloidal alumina, colloidal yttrium oxide or colloidal zirconium dioxide.

Вместо или в дополнение к композиту муллит-диоксид циркония шликер может содержать другие частицы порошка, выбранные из оксида алюминия, муллита, диоксида кремния, циркона, диоксида циркония, всех материалов на основе алюмосиликата и их смесей.Instead of or in addition to the mullite-zirconia composite, the slurry may contain other powder particles selected from alumina, mullite, silica, zircon, zirconia, all aluminosilicate-based materials, and mixtures thereof.

Согласно одной альтернативе, вместо включения Тирона в исходную композицию шликера C, его можно добавлять во время использования шликера.According to one alternative, instead of including Tyrone in the original slip composition C, it can be added during the use of the slip.

Литейный шликер С может быть использован для изготовления оболочковой формы. Для этой цели шаблон детали, обычно выполненный из воска, может быть погружен в литейный шликер C, а затем высушен, покрыт песком и высушен. Эти операции могут повторяться впоследствии, предпочтительно с другим шликером, действующим в качестве усиливающего шликера.The foundry slip C can be used to make the shell mold. For this purpose, the part template, usually made of wax, can be immersed in foundry slip C and then dried, covered with sand and dried. These operations may be repeated subsequently, preferably with another slurry acting as reinforcing slurry.

Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на конкретные примеры вариантов осуществления, в эти примеры могут быть внесены модификации, не выходя за рамки общего объема охраны изобретения, определенного формулой изобретения. В частности, отдельные признаки различных вариантов выполнения, проиллюстрированных/упомянутых, могут быть объединены в дополнительных вариантах выполнения. Поэтому описание и чертежи следует рассматривать в иллюстративном, а не в ограничительном качестве.Although the present invention has been described with reference to specific exemplary embodiments, modifications may be made to these examples without departing from the general scope of protection of the invention as defined by the claims. In particular, individual features of the various embodiments illustrated/mentioned may be combined in additional embodiments. Therefore, the description and drawings are to be considered illustrative and not restrictive.

Claims

1. Foundry slip for the manufacture of shell molds containing powder particles and a binder, characterized in that it contains at least one substance from Tiron C₆H_fourNa₂O_eightS₂andsodium polyacrylate as a surfactant stabilizing hiding power, and the mass content of the specified surfactant in the slip is less than 0.1%.

2. A foundry slip according to claim 1, wherein the surfactant has a carbon chain containing not more than four thousand eight hundred carbon atoms.

3. A foundry slip according to claim 1, wherein the surfactant leaves the pH of the slurry unchanged to within 5%.

4. Foundry slip according to any one of paragraphs. 1-3, in which the binder is selected from: ethyl silicate, sodium silicate or colloids.

5. Foundry slip according to any one of paragraphs. 1-3, in which the mass content of surfactant in the slip is less than or equal to 0.05%.

6. Foundry slip according to any one of paragraphs. 1-3, in which the slurry is a contact slurry made to contact the part template.

7. Foundry slip according to any one of paragraphs. 1-3, in which the powder particles contain at least one of composites based on alumina, mullite, zirconia, mullite and zirconia.

8. A foundry slip according to claim 4, wherein the colloid comprises colloidal silicon dioxide, colloidal alumina, colloidal yttrium oxide, or colloidal zirconia.

9. The use of foundry slip according to any one of paragraphs. 1-8 for making a shell mold.