SU1475758A1 - Смесь дл изготовлени литейных форм по выплавл емым модел м - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к материалам литейной формы при изготовлении отливок по выплавл емым модел м, преимущественно при производстве ювелирных изделий. Цель изобретени  - стабилизаци  свойств смесей, увеличение ее живучести и газопроницаемости, повышение качества поверхности отливок и уменьшение трудоемкости их изготовлени . Смесь содержит, мас. %: электрокорунд 38-55, диатомит 3-16, гипс 6-18, оксиэтилцеллюлоза 0,06-0,12, вода остальное. Электрокорунд обеспечивает высокую точность отливок, диатомит - газопроницаемость, оксиэтилцеллюлоза уменьшает скорость твердени  смеси и повышает ее жидкотекучесть, гипс обеспечивает необходимую прочность формы. Использование смеси снижает трудоемкость изготовлени  форм и отливок и снижает брак отливок до 5-7%. 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к литейному производству, в частности к вопросу разработки составов смесей дл  изготовлени  литейных форм по выплавл емым модел м, преимущественно используемым при производстве ювелирных изделий .

Цель изобретени  - стабилизаци  свойств смеси, увеличение ее живучести и газопроницаемости, повышение качества поверхности отливок и уменьшение трудоемкости их изготовлени .

Смесь дл  изготовлени  литейных форм состоит из огнеупорного наполни- тет , электрокорунда, диатомита, гипса , воды и замедлител  твердени  гипса - оксиэтшщеллюлозы.

Электрокорунд представл ет собой искусственно полученный плавлением глинозем с примес ми других оксидов. Дл  смесей используетс  измельченный электрокорунд с размером фракций 0,008-0,14 мм. При этом фракции размером 0,03-0,06 мм составл ют 67- 78%. Плавленный электрокорунд имеет стабильные размеры при нагреве и мало измен ет геометрическую и размерную точность отливок, полученных в формах из смесей с использованием электрокорунда в качестве огнеупог - ного наполнител .

Диатомит или аглопсритовый песок (ГОСТ 11991-76) представл ет собой кремнистые опаловые породы, в част J Oi Сл

oo

ности диатомита, содержащие полые панцыри микроскопических организмов (диатомитовые водоросли) гидрокремнистого состава. Химический состав диатомита следующий мас.%: Si02 72-95; А1203 1,5-11; СаО 0,3-0,5; MgO 0,1-1,1; Ь егО, 0,7-3,2; KJ) до 1,0; до 0,4; SO, до 0,15. Природный диатомит после интенсивного размешивани  в воде имеет мелкодисперсную структуру и состоит из отдельных включений крупностью 0,004- 0,02 мм 88%; 0,02-0,12 мм - остальное . Диатомит имеет объемную массу 90-150 кг/м, коэффициент теплопроводности 0,06-0,09 Вт/м-К и температуру плавлени  1270-1570 С. Ввод диатомита в состав смеси повышает ее газопроницаемость и улучшает качест- во поверхности отливок ювелирных изделий .

Оксиэтилцеллюлоза представл ет собой эфир целлюлозы, образующийс  при действии на щелочную целлюлозу оксида этилена. Последн   взаимодействует как с гидроксильными группами целлюлозы, так и с оксиэтильными группами. При этом образуетс  приви- той сополимер целлюлозы и полиэтилен оксида. Представл ет собой белую аморфную массу. Использование окси- этилцеллюлозы основано на растворимости ее в воде, высокой в зкости и стабильности образующихс  растворов , Оксиэтилцеллюлоза, обволакива  тонкой пленкой включени  огнеупорного наполнител , диатомита и гипса, атрудн ет доступ воды к поверхности частиц гипса и замедл ет процесс пе- рех ода полугидрата в двугидрат и твердени  гипса. Кроме того, в меньшей степени заполн ютс  водой поры диатомита, а это способствует сохра нению высокой газопроницаемости смеси и ликвидации образовани  пористости в рабочем поверхностном слое формы. Обволакивание ацетшщеллюло- зой измельченного электрокорунда способствует уменьшению скорости протекани  химических реакций примесей с кислотами или щелочами, растворенными в воде, и уменьшению количества выдел ющихс  газов.

Гипс марок Г-6БШ и Г-7БШ по ГОСТ 125-79  вл етс  в жущим и использует с  в качеств - основного компонента смеси дл  форм точного лить .

5

Q 5 0

0 5 0 5 0 5

Составы смесей и параметры смесей и отливок приведены в табл.1 и 2.

Критерии живучести смеси определ ют в минутах от момента приготовлени  смеси до начала повышени  в зкости . Исследовани  в зкости смесей провод т на вискозиметре ВЗ-6. Характеризуетс  изменение в зкости временем истечени  определенного объема смеси через калиброванное отверстие и выражаетс  в секундах.

Исследование текучести смесей провод т по методу Суттерда, Навеску смеси в 350 г по этому методу заливают в полый цилиндр диаметром 50 мм и высотой 100 мм, установленный на ровную и горизонтальную поверхность из оргстекла. Через 8 мин выдержки цилиндр поднимают и текучесть определ ют по диаметру расгечени  смеси на оргстекле.

Поры в затвердевшей и прокаленной смеси и на поверхности отливок исследуют под микроскопом МБС-2 с применением интеграционного столика модели ИСА.

Уменьшение содержани  в смеси измельченного электрокорунда меньше 38 мас.% приводит к уменьшению стабильности размеров и геометрической точности отливок. Увеличение содержани  в смеси измельченного электрокорунда больше 55 мас.% приводит к снижению газопроницаемости смеси и образованию в поверхностном рабочем слое пористости и ухудшению качества лить .

Если содержание в смеси диатомита меньше 3,0%, то газопроницаемость смеси оказываетс  недостаточной и отливки имеют шероховатую поверхность с отдельными выступами. Если содержание диатомита превышает 16 мас.%, то увеличиваетс  податливость смеси и при прокалке форма тер ет размерную и геометрическую точность.

Уменьшение содержани  в смеси оксиэтилцеллюлозы .меньше 0,06 мас.% приводит к увеличению скорости твердени  смеси, снижению ее живучести и повышению газовыделени  и ухудшению качества формы, а увеличение содержани  в смеси оксиэтилцеллюлозы больше 0,12 мас.% приводит к значительному снижению скорости твердени  и удлинению технологического про- цесга изготовлени  форм и отливок в целом.

Если годерллние гипса в смеси меньше 6 мас.%, снижаютс  прочностные свойства смеск. При увеличении содержани  гипса больше 18 мас.% наблюдаетс  повышенна  усадка форм и потер  геометрической и размерной точности отливок.

Содержание воды в смеси определ етс  необходимостью достижени  оптимальных живучести, жидкотекучести и в зкости смеси. При расходе воды меньше нижнего предела наблюдаютс  малые живучесть, жидкотекучесть и в зкость смеси, а при увеличении воды больше верхнего предела смесь медленно твердеет и при сушке и прокалке форм в них образуютс  трещины

Смеси и формы дл  ювелирных отливок приготавливаютс  по следующей технологии,,

Сухие составл ющие смеси ввод т в специальный скоростной смеситель и перемешивают в течение 0,5-1,5 мин. Параллельно готов т необходимой концентрации раствор ацетилцеллюлозы в воде. Затем этот раствор вливают в смеситель и дополнительно перемешивают 0,5-1,5 мин. После перемешивани  смеситель накрывают крышкой и смесь вакуумируют при остаточном давлении 10 мм рт.ст, в течение 2-3 мин и, сн в крышку, смесь разливают по формам, в которых предварительно установлены блоки с восковыми модел ми ювелирных изделий. Затем смесь в формах дополнительно вакуумируют с целью удалени  запутавшихс  при перемешивании в смеси газов и газов, выделившихс  при протекании химических реакций при твердении смеси. При этом увеличиваетс  плотность смеси и улучшаетс  рабоча  поверхность форм, соприкасающа с  с выплавл емыми модел ми. Вакуумирова- ние форм длитс  3-5 мин, а затем вакуум снимают и смесь в формах затвердевает в течение 25-50 мин. Дл  повышени  прочности гипса формы

757586

выдерживают на воздухе- в течение 10-24 ч. Дальше их подвергают ступенчатой термообработке при 150- 800°С в течение 8-9,5 ч. Затем нагретые формы в специальных установках заливают одним из известных способов: свободным, центробежным, вакуумным или др. Залитые формы охлажЮ даютс  до нормальной температуры

и затем выбиваютс . Блоки с отливками очищают от остатков смеси, .отмывают в воде, а затем в специальных кислотных растворах. Очищенные блоки

15 подаютс  на контроль и разбраковку отливок о

Смесь обеспечивает получение отливок с повышенной точностью и хорошим качеством поверхности благодар  при- менению электрокорунда. Использование оксиэтилцеллюлозы повышает живу

честь и текучесть смесей.

Все это позвол ет снизить брак отливок до 5-7%.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Смесь дл  изготовлени  литейных форм по выплавл емым МОДРЧТМ, используема  при производстве ювелирных изделий , включающа  огнеупорный наполнитель , воду, гипс и замедлитель твердени , отличающа с  тем, что, с целью стабилизации

   свойств смеси, увеличени  ее живучести и газопроницаемости, повышени  качества поверхности отливок и уменьшени  трудоемкости их изготовлени , в качестве огнеупорного наполнител  она содержит электрокорунд и диатомит , а в качестве замедлител  твердени  - оксиэтилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.%: Электрокорунд 38-55 Диатомит3-16

   Гипс6,0-18,0

   Оксиэтилцеллюлоэа 0,06-0,12 ВодаОстальное

   Таблица 1

   Таблица 2