SU657908A1 - Способ изготовлени литейных форм и стержней - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к литейному производству и может использоватьс  при изготовлении литейных стержней к форм дл  лить  металлов и сплавов. Известен способ изготовлени  литейных форм с использованием электрокинетических  влений (злектрофорез электроосмос), заключающийс  в том, что на литейную модель нанос т мелко дисперсные частицы и скрепл ют их путем сушки на воздухе. Полученную огнеупорную оболочку упрочн ют жидко стекольным слоем, сушат, удал ют модель из готовой оболочки и спекают оболочку в термопечи перед заливкой, металлом 1. Мелкодисперсные частицы нанос т н модель с токопровод щей поверхностью электроосаждением в ванне злектрофоретической установки. Состав форетической диспензии: дисперсна  средафа запылев ид ный кварц, глина и кварцевый песок; дисперсионна  среда вода; электролит - натриевые соли фосфорных кислот. Напр жение на электродах электрофоретической установки составл ет 5-100 В, максимальна  плотность тока не превышает 0,07-0,1 А/дм. Изготовленные по указанным параметрам литейные формы обеспечивают получение отливок с точностью размеров и чистой поверхности по 4-5 классу. К недостаткам способа следует отнести низкую производительность изготовлени  форм, необходимость применени  длительных операций сушки оболочки, недостаточную механическую прочность формы, необходимость высокотемпературного нагрева- и выдержки дл  спекани  оболочки перед заливкой металлом. Целью изобретени   вл етс  улучшение качества форм и стержней и повышение производительности их изготовлени . Это достигаетс  тем, что скреппение мелкодисперсных частиц на поверхности модели производ т сплавлением в электролите в режиме микродугового и-дугового оксидировани  при плотности тока 0,5-100 А/дм в напр жении от 100 до 5000 В. Оболо.ку образуют послойно из разных материалов путем последовательного нанесени  и сплавлени  частиц . Нанесение и скрепление мелкодисперсных частиц провод т одновременн Микродуговому и дуговому сплавле нию можно подвергать частицы,нанесе ные на модель или посто нную форму бым способом,а именно электрофорезо электростатическим полем, эмульсией вдуванием плакированных частиц и т. Основное требование состоит лишь в том, чтобы .частицы в нанесенном сло не осыпались при погружении .модели электролит и при воздействии динамических потоков при- сплавлении. Дл  образовани  оболочки можно .использовать мелкодисперсные частицы любого химического состава, т.е. карбиды/ .нитриды, окислы и их смеси причем процесс можно вести в таком режиме, что частицы сами плав тс  и скрепл ютс  или нанесенные частицы не плав тс , а скрепл ютс  более легкоплавким окислом, выдел ющимс  из электролита. В некоторых случа х целесообразно в состав оболочки вводить мелкодисперсные частицц двух типЬв, высокотемпературные и низкотемпературные, последние использовать в качестве св зующего материала дл  высокотемпературных . частиц вместо окислов, выдел ющихс  из электролита при обработке дугой. Описываемый способ предусматривает применение широкого выбора материалов дл  изготовлени  моделей т.е. использование легкоплавких металлических сплавов и пластмасс. При использовании последних поверхность необходимо покрывать токопровод щим слоем перед нанесением обо лочки. При изготовлении оболочки много.кр атного использовани  необходимо армировать сталью, т.е. огнеупорную оболочку после обработки дуговьпли разр дами заливают сталыр. При этом нужно учитывать, что если материал оболочки имеет плохую адгезию со сталью, то при изготовлении оболочк при нанесении мелкодисперсных части в ее состав должен войти материал, дающий; нормальную адгезию со сталью Если материал, -вводимый дл  улучшени  адгезии, снижает температуростойкость оболочки, последнюю образуют послойно, при этом материал дл образовани  адгезии должен быть , верхним слоем оболочки со стороны заливки сталью. При изготовлении форм со сложной поверхностью, с выссзкими требговани  ми к качеству покрыти  и вскорости процесса, нанесение и скрепление мелкодисперсных частиц производ т одновременно, т.е. последние ввод т в электролит дл  дугового оксидиров ни , и тогда при горении дуги на поверхности модели идет процесс образовани  пленки из введенных частиц и окислов, выдел емых из электролита Пример 1. На внутреннюю поверхность посто нной литейной формы, выполненной из стали, электрофоретическим процессом нанос т по из вестным режимам слой дисперсной фазы окиси олова толщиной 0,2 мм, затем нанос т слой тол1миной 2 мм из п евидного кварца, глины и кварцевого песка. После образовани  оболочки электролит дл  электрофореза из литейной формы сливают и заливают электролит дл  дугового оксидировани , состо щий из 20%-ного раствора силиката .натри  (жидкое стекло). Затем между катодом, введенным в форму, и самой формой подают разность потенциалов с плавным изменением от 100 до 500 Ви выдерживают до полного оплавлени  оболочки. При этом дуговые разр ды должны обработать полностью всю оболочку. После завершени  сплавлени  мелкодисперсных частиц оболочки электролит сливают , и форма готова дл  заливки металла . Пример2. На металлическую выплавл емую модель, выполненную из легкоплавкого сплава. ВТ и РЬ, нанос т слой AE-jOj толщиной 0., 1 мм в электролите , из 5%-ного водного раствора алюмината натри  в режиме микроду-. гового оксидировани , затем увеличивают этот слой электрофоретическим процессом до 2 мм и осуществл ют повторную обработку в электролите из 10%-ного водного раствора силиката натри  в режиме дуговог® оксидировани  до напр жени  550 В. ..После сплавлени  дисперсной фазы провод т вьплавку модели путем нагрева до и подают готовую оболочку на заливку. П р и м е р 3. На металлический выплавл емый стержень, выполненный из сплава АЛ2,нанос т электрофорети- , ческим процессом слой дисперсной фааы пылевидного кварца толщиной 0,5 мм. Покрытый стержень погружают в электролит из 10%-ного водного раствора силиката натри  и производ т сплавление дисперсной фазы повышением напр жени  от 100 до 400 В при плотности тока 20 А/дм. Готовый стержень нагревают до 250С, устанавливают в литейнуй форму и заливают сталью. После затвердевани  стали; стержень расплавл етс  и его расплав вьшиваетс  из полости отливки. При использовании предлагаемого способа улучшаетс  качество форм и стержней за сч.ет устранени  газотворного св зующего и повышени  прочности оболочки, а также повышаетс  производительность изготовлени  форм и стержней за счет устранени  операций сушки. Кроме того, устран ютс  дорогосто щие св зующие материалы,

например пульвербакелит, улучшаютс  санитарно-гигиенические услови  трут ,а, так как не примен ютс  газотворные св зующие, которые при заливке металла.загр зн ли атмосферу, а также , устран етс  необходимость проведени  операции спекани  оболочек перед заливкой металлом.

Claims (3)

1. Способ изготовлени  литейных форм и стержней, включающий получени огнеупорной оболочки путем нанесени  мелкодисперсных частиц на питейную модель, скрепление частиц и удаление модели из готовой оболочки, о т л ичаютийс  тем, что, с целью улучшени  качества форм и стержней и повышени  производительности их изготовлени , скрепление мелкодисперсных частиц производ т сплавлением в электролите в режиме микроду гового и дугового оксидировани  при плотности тока 0,5-100 А/дм и напр жении lOO - 5000 В.

2.Способ ПОП.1, отличающийс  тем, что образование оболочки производ т послойно из разных материалов путем последовательного нанесени  и сплавлени  частиц.

3.Способ по П.1, о т л и ча ющ и и с   тем, что нанесение и сплавление мелкодисперсных частиц провод т одновременно.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Пененко В.Д. и др. Изготовление форм ТОЧНО1о лить  по выплавл емым в.ыжимаемым и посто нным модёН м с использованием злектрокинетическйх  влений.-Реферативный журнал

1976,

Технологи  мгиииностроени 

I 5.