UA63153A

UA63153A - Method for manufacturing of casting patterns of foamed polystyrene

Info

Publication number: UA63153A
Application number: UA2003020952A
Authority: UA
Inventors: Yevhen Andriiovych Mandrik
Original assignee: Donbaska State Machinery Const
Priority date: 2003-02-04
Filing date: 2003-02-04
Publication date: 2004-01-15

Abstract

The method for manufacturing of casting patterns of foamed polystyrene includes preliminary heating of the mould in the flow of boiling water at which the moulds are filled up with granules preliminary foamed polystyrene and immersed in boiling water which is in the condition of circulation. The sawdust fractions are added to the composition of the mix (granules of foamed polystyrene).

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до галузі техніки, а саме: виготовлення ливарних моделей з пінополістиролу, за 2 допомогою яких виготовляють фасонні виливки за методом точного лиття. Він може бути використаним і для виготовлення інших виробів із пінополістиролу.The invention relates to the field of engineering, namely: the production of foundry models from expanded polystyrene, with the help of which shaped castings are made by the method of precision casting. It can also be used for the manufacture of other polystyrene products.

Відомо безліч способів виготовлення ливарних моделей з використанням спіненого полістиролу (1), як вітчизняного, так і імпортного виробництва. Важливим параметром ефективного використання піномоделей є їх об'ємна щільність (кг/м): чим вона менша, тим скоріше проходить деструкція пінополістиролу у технологічному то циклі процесу, тим краще якість виливків і тим менше витрати модельного матеріалу.There are many ways of manufacturing foundry models using expanded polystyrene (1), both domestically and imported. An important parameter for the effective use of foam models is their bulk density (kg/m): the smaller it is, the faster the destruction of polystyrene foam takes place in the technological cycle of the process, the better the quality of castings and the less consumption of model material.

Тому об'ємну щільність піномоделей зберігають у межах 20-4Окг/м?. Це в деякій мірі відповідає перерахованим раніше вимогам, та моделі такої щільності не забезпечують виготовлення виливків підвищеної точності. 75 Відомо |2), що виготовлення виливків підвищеної точності (на 1-2 класи вище, ніж за моделями, що виплавляються, можливе за моделями з пінополістиролу, що розчиняються. На такі моделі наносять вогнетривку оболонку (аналогічно литтю за моделями, що виплавляються |З), після чого модель з оболонкової форми вилучають із використанням органічних розчинників.Therefore, the volume density of foam models is kept within 20-4Okg/m?. To some extent, this corresponds to the requirements listed earlier, but models of such density do not ensure the production of high-precision castings. 75 It is known |2) that the production of high-precision castings (1-2 classes higher than for meltable models) is possible with soluble polystyrene foam models. A refractory shell is applied to such models (similarly to casting with meltable models | C), after which the model is removed from the shell mold using organic solvents.

Підвищення точності виливків у такому процесі досягається тим, що піномодель має меншу усадку у порівнянні з моделлю з парафіно-стеаринової композиції (ПС) (відповідно 0,2-0,395 з пінополістиролу проти 2,0-2,390 - із композиції ПС). Причому чим більша об'ємна щільність піномоделі, тим менше значення усадки матеріалу (відомо, що для описаних цілей об'ємну щільність моделей утримують у межах 35-40кг/м"). Водночас це приводить до перевитрат пінополістиролу, подовженість розчинення таких моделей (один з основних параметрів процесу лиття за моделями, що розчиняються) є значною і негативно впливає на ефективність ов процесу.An increase in the accuracy of castings in this process is achieved by the fact that the foam model has less shrinkage compared to the model made of paraffin-stearin composition (PS) (respectively, 0.2-0.395 from polystyrene foam versus 2.0-2.390 - from the composition of PS). Moreover, the higher the volume density of the foam model, the smaller the value of the shrinkage of the material (it is known that for the described purposes the volume density of the models is kept within 35-40 kg/m"). At the same time, this leads to overexpenditure of polystyrene foam, the lengthening of the dissolution of such models (one of the main parameters of the casting process according to soluble models) is significant and negatively affects the efficiency of the process.

Відомі ІЗ) заходи підвищення швидкості розчинення піномоделей: використання високоактивних розчинників « (ССІ/х, бензол, толуол), нагрівання розчинників до певної температури та інше. Проте такі розчинники є шкідливими для здоров'я, а їх нагрівання підвищує цю шкідливість, тому їх використання є небажаним. Найбільш розповсюдженим є використання таких розчинників, як Р-646, Р-647 та їх комбінацій, але подовженість со зо розчинення піномоделей при цьому залишається тривалою, що у цілому знижує ефективність технології.Known IZ) measures to increase the dissolution rate of foam models: the use of highly active solvents (SSI/x, benzene, toluene), heating solvents to a certain temperature, etc. However, such solvents are harmful to health, and their heating increases this harmfulness, so their use is undesirable. The most widespread is the use of such solvents as P-646, P-647 and their combinations, but the length of time of dissolution of foam models remains long, which in general reduces the efficiency of the technology.

Відомий спосіб виготовлення моделей з пінополістиролу у потоці киплячої води з попереднім нагріванням що) прес-форм, при якому використовують прес-форми, наповнені гранулами передспіненого пенополістіролу, які «- занурюють у киплячу воду, яка знаходиться у стані кругообертання |4), який дозволяє отримувати крупногабаритні моделі з однорідною структурою, але тривалість розчинення таких моделей залишається одним /-« із факторів знижуючих продуктивність технології. соThere is a known method of manufacturing polystyrene foam models in a stream of boiling water with preheating of the mold, which uses molds filled with granules of pre-foamed polystyrene, which are immersed in boiling water, which is in a state of circular rotation |4), which allows to obtain large-sized models with a uniform structure, but the duration of dissolution of such models remains one of the factors reducing the productivity of the technology. co

В основу винаходу поставлено задачу розробки такого способу виготовлення моделей з пінополістиролу, і насамперед, тих, що розчиняються, у якому шляхом пінополістиролом не знижувала б якості виготовленої моделі і в той же час була б нейтральною для розчинників та не була б перешкодою для проникнення розчинника у модель. Така речовина є баластом у складі продуктів розчинення піномоделей, який механічним « способом відділяється від вказаних продуктів розчинення, які можуть бути або повторно використаними для 2 с розчинення моделей, або за іншим призначенням.The basis of the invention is the task of developing such a method of manufacturing models from polystyrene foam, and first of all, those that dissolve, in which the polystyrene method would not reduce the quality of the manufactured model and at the same time would be neutral to solvents and would not be an obstacle to the penetration of the solvent into model. Such a substance is a ballast in the composition of dissolution products of foam models, which is mechanically separated from the specified dissolution products, which can be either reused for 2 seconds of dissolution of models, or for another purpose.

Використання такої речовини привело б до зниження витрат пінополістиролу та зниження подовженості :з» розчинення моделей. Крім того, це в деякій мірі знизило 6 і витрати розчинників як коштовних матеріалів.The use of such a substance would lead to a reduction in the cost of polystyrene foam and a reduction in the elongation of the dissolution of the models. In addition, this reduced the cost of solvents as precious materials to some extent.

Поставлена задача вирішується тим, що до пінополістиролу, як модельного матеріалу додають, наприклад, дрібну тирсу (подібну до пилу), що отримується при розпилюванні деревини, у такому співвідношенні (об'єми, ч.):The task is solved by adding, for example, fine sawdust (similar to dust) obtained by sawing wood to polystyrene foam as a model material in the following ratio (volumes, parts):

Ме ! ! спінений полістирол 65-70 (95) тирса 30-35.Me! ! expanded polystyrene 65-70 (95) sawdust 30-35.

Ці матеріали змішують між собою з використанням клею на органічній основі і таку суміш подають у металеву с 50 прес-форму, у якій проходить спікання її у модельну масу.These materials are mixed with each other using an organic glue, and this mixture is fed into a 50 cm metal mold, in which it is sintered into a model mass.

Додавання тирси до пінополістиролу вказаної фракції та заданій кількості не знижує здібності спікання с» пінополістиролу у модельну масу, водночас знижує витрати пінополістиролу на модель та подовженість Її вилучення з оболонкової форми.Adding sawdust to polystyrene foam of the specified fraction and given amount does not reduce the sintering ability of polystyrene foam into the model mass, at the same time it reduces the cost of polystyrene foam per model and the length of time it takes to extract it from the shell form.

Суть винаходу пояснюється конкретним прикладом виконання. 99 У змішувач, обладнаний мішалкою, завантажують 7Ооб'ємн.ч. спіненого пінополістиролу робочої фракції. При в. перемішуванні пінополістиролу подають у змішувач 490-й розчин полівінілбутиралю у спирті у кількості, необхідній для змочування (плакування) матеріалу. Далі (при роботі мішалки) додають Збоб'ємн.ч. пилоподібної деревинної тирси. Суміш ретельно перемішують протягом 10-15 хвилин і висипають на дерев'яний або паперовий піддон, де вона повністю висихає. Висушену суміш переводять до сипучого стану, необхідного для 60 подання її у металеву прес-форму для спікання у модель.The essence of the invention is explained by a concrete example. 99 Into a mixer equipped with a stirrer, load 7 V.h. foamed polystyrene of the working fraction. At while mixing polystyrene foam, a 490-th solution of polyvinyl butyral in alcohol is fed into the mixer in the amount necessary for wetting (coating) the material. Then (when the mixer is working) add Zbobyemn.ch. dusty wood sawdust. The mixture is thoroughly stirred for 10-15 minutes and poured onto a wooden or paper pallet, where it dries completely. The dried mixture is transferred to a loose state, necessary for 60 feeding it into a metal mold for sintering into a model.

Виготовлена таким чином модель має чітку конфігурацію та якісну, без дефектів поверхню. Витрати пінополістиролу на одну модель скорочені на третину, а подовженість розчинення такої моделі скорочена в 1,25-1,3 рази у порівнянні з чмистою" моделлю.The model produced in this way has a clear configuration and a high-quality, defect-free surface. Styrofoam costs for one model are reduced by a third, and the elongation of dissolution of such a model is reduced by 1.25-1.3 times compared to the "smooth" model.

Спосіб виготовлення ливарних моделей з пінополістиролу з тирсою впроваджено на Краматорському АТ бо сКМ3.The method of manufacturing foundry models from expanded polystyrene with sawdust was implemented at Kramatorsk JSC bo sKM3.

Джерела інформації 1. Литье по газифицируемьм моделям. Под. ред. Ю.А. Степанова. М.: "Машиностроение", 1987.-350с. 2. Першин П.С. Технология точного литья. М.:Изд. Машгиз", 1976.-86с.Sources of information 1. Casting on gasified models. Under ed. Yu.A. Stepanova. M.: "Mashinostroenie", 1987.-350p. 2. Pershin P.S. Precision casting technology. M.: Izd. Mashgiz", 1976.-86p.

З. Тупчиенко В.Й. Дисс. Краматорск: 1984.-20660. 4. Патент Украиньі Мо36387А, В829С67/20, Бюл.МоЗ.Z. Tupchienko V.Y. Diss. Kramatorsk: 1984.-20660. 4. Patent of Ukraine Mo36387А, В829С67/20, Byul.MoZ.

Claims

The formula of the invention , and , , and , , The method of manufacturing models from expanded polystyrene, which includes preheating the molds in a stream of boiling water, in which the molds are filled with granules of pre-foamed polystyrene and immersed in boiling water, which is in a state of rotation, which differs by adding sawdust of dusty fraction to the composition of the mixture (granules of expanded polystyrene) in the ratio of components (parts by volume): и и и « и и и и « и и и и и « и и и и и « и и и и и « и и и и и и « и и и и и и « и и и и и и « и и и и и и « и и и и и и « и и и и и и « и

Official bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2004, M 1, 15.01.2004. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine.

"

with you

- co

(Se)

shi s ;"

(22) (95) - with 50 syu»

60 b5