SU1366043A3 - Способ получения замороженных литейных форм или стержней - Google Patents

Description

Изобретение относится к литейному производству, в частности к способу получения замороженных литейных форм или стержней. Цель изобретения ускорение процесса формообразования. При получении замороженных форм или стержней связующее предварительно зймораживают. Замороженное связующее используют в виде тонких дендритов, например, льда или снега. Для получения связующего используют жидкое стекло и жидкий углекислый газ. 2з.п. ф-лы.

1366043"

Изобретение относится к способу получения замороженных литейных форм или стержней гранулированного материала и связующего в литейном опоке или стержневом ящике, заключающемуся в использовании способного замерзать связующего, которое при положительных температурах, рассчитанных в градусах Цельсия, находится в газооб- ю разном или жидком состоянии.

Известен способ, при котором формовочную смесь смешивают с контролируемым количеством воды, которая после формования замерзает до льда на 15 определенную глубину от поверхности, т.е. вызывают соприкосновение расплавленного металла, например, путем размещения слоя из сухого льда или распыления на поверхность жидкого азота. 20 Это придает поверхности формы высокую прочность. Прочность и форма сохраняются до тех пор, пока поверхность металла не станет твердой. Так как металл отдает свое тепло, вода 25 в замерзшем виде, т.е. лед, плавится и испаряется, так что форма начинает распадаться без применения механических средств. Практически в процессе отливки не образуется никакой копоти, зо и формовочную смесь можно сразу вовлекать в повторное применение.

Известно также замораживание формовочной смеси, содержащей 3-7% воды, с помощью охлаждающего агента, который циркулирует через испаритель в системе охлаждения и через форму.

Замораживание введенной воды является медленным процессом, оно занимает большое время от момента,когда до процесс формования завершен, до того момента, когда форма достаточно промерзла для того, чтобы быть способной противостоять воздействию расплавленного металла в течение доста- 45 точно длительного времени, а это приводит к большим затратам времени на весь процесс формования по сравнению с обычными процессами изготовления форм. 59

Цель изобретения - ускорение процесса формообразования.

Способ осуществляется следующим образом.

Связующее замораживают до процесса 55 формования или в ходе указанного процесса оно быстро охлаждается до температуры ниже его точки замерзания благодаря тому, что по меньшей

мере одно из устройств и/или материалов, с которым связующее,которое само может быть предварительно охлаждено, вынуждают контактировать в процессе формования, бьшо охлаждено заранее. При этом техническом решении частичное или полное необходимое охлаждение можно производить заранее, т.е. до процесса формования, так что расплавленный металл можно разливать в форму сразу после окончания процесса формования. Это обеспечивает такую большую производительность, что способ можно применять совместно с высокопроизводительными автоматами по производству литейных форм с применением или без применения стержней, например, известных литейных ф,орм.

Когда связующее замерзло до процесса¹ формования, может оказаться целесообразным, чтобы дополнительно по меньшей мере одно из устройств и/или материалов, которые вынуждают связующее контактировать в процессе формования, было охлаждено до температуры нижней точки замерзания связующего или до температуры, несколько выше указанной точки замерзания.

Связующее литейной формы.может. быть охлаждено до процесса изготовления литейной формы, так что оно находится в форме мелких дендритных частиц, например в виде,снега, в формовочном материале, а прессование в ходе процесса формования может привести к тому, что связующее получает частично или полностью свои связующие свойства в зависимости от температурных условий во.время процесса изготовления формы.

Формовочное связующее, которое используется при этом, может также быть охлаждено перед процессом изготовления формы, так что оно находит ся в виде мелко измельченного порошкообразного материала, например, в формовочном материале, а прессование в процессе формования может привести к тому, что связующее достигает частично или полностью своей связующей способности в зависимости от температурных условий во время процесса · изготовления формы.

При прессовании в формовочном ящике смеси из гранулированного материала и снега или молотого льда, снег

или лед связывают гранулы материала

3

1366003

4

друг с другом с тем, чтобы придать силу сцепления форме и/или стержню, достаточную для того,чтобы выдержать воздействие жидкого металла, который заливают в готовую литейную форму со стержнями или без них. Соответствующий результат может быть достигнут благодаря впрыскиванию одной из упомянутых смесей формовочного материала в стержневой ящик с достаточно большой силой и с достаточно большой скоростью.

Предварительно охлажденное связующее в виде пылевидного материала может также быть объединено с жидким газом. Это позволяет снизить температуру формовочного материала до очень низкого значения до и в ходе процесса формования и в течение незамедлительно следующего процесса разливки. Смесь может быть однородной и легко текучей.

Ничего не мешает применению обычных отверждаемых связующих, таким образом, для образования связующего можно использовать жидкое стекло и жидкую углекислоту, или смесь полиизоцианата и фенольной смолы, которая активирована предварительно охлажденным жидким диметилэтиламином или триэтиламином. Это обеспечивает уменьшение использования вредного для окружающей среды связующего.

Для достижения лучшего сопротивления тепловому воздействию расплавленного металла и тем самым замедления нагрева формы или стержня в процессе отливки гранулированный материал, используемый для образования формы или стержня, можно глубоко заморозить заранее.

Технологические компоненты могут быть глубоко заморожены заранее с помощью смешанного оахлаждающего агента^ используемый охлаждающий агент может быть сжиженным газом. Использование инертного газа исключает любую опасность химического воздействия на оборудование, используемое для процесса и/или химические реакции с отливаемым металлом.

Необходимое охлаждение может также производиться с помощью глубокого замораживания деталей устройства, формовочный материал которого вступает в соприкосновение в ходе процесса формования. При производстве литейных форм литейная модель, которая

10

15

25

30

35

45

55

20

40

50

соприкасается с той же поверхностью формы, с которой соприкасается позднее расплавленный металл, может быть глубоко заморожена заранее, а может быть использован стержневой ящик, заранее глубоко замороженный при производстве стержней. Стержневой ящик со стержнем или стержнями можно одновременно и дополнительно охладить, например, с помощью сжиженного газа.

Предлагаемое техническое решение способа, предусмотренного при производстве литейных форм, включает использование глубоко замороженных моделей из материала, который испаряется при нагревании, и этот материал может быть надлежащим образом глубоко заморожен и вспенен. Такие модели можно изготовлять в специальном составном модельном ящике, соответствующем обычному ящику, и помещать в закрытую камеру, после чего пространство между моделью и стенками камеры заполнят формовочным материалом, который охлаждается моделью и может быть заранее дополнительно охлажден. После окончания процесса формования модель быстро испаряется благодаря подводу тепла.

При помощи предлагаемого способа возможно получение точных отливок, так как исключаются неточности, которые при обычном процессе изготовления форм являются результатом износа модели, вызванного ударами частиц песка. Кроме того, разъем формовочного ящика не является необходимым при использовании легко испаряемых моделей.

Claims (3)

1. Формула изобретения

   1. Способ получения замороженных литейных форм или стержней из формовочной смеси в опоке или стержневом ящике, включающий перемешивание формо вочного песка со связующим, выбранным из группы связующих, переходящих при положительной температуре в газообраз ное или жидкое состояние, и прессование смеси с одновременным ее заморажи ванием, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса формообразования, связующее предваритель но замораживают путем контакта с приспособлением или материалом, предварительно охлажденным.
2. 2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что предварительно замороженное связующее используют в ви5

   1366043

   6

   де тонких дендритов, например льда или снега, которые обеспечивают частичную или полную связующую способность при прессовании.
3. 3. Способ поп.1, отличающийся тем, что в качестве связую щего используют жидкое стекло и жидкий углекислый газ.