Спосіб точного литва металів

Реферат: Спосіб точного литва металів полягає в тому, що спочатку визначають номенклатуру металів і їх відсоток у вазі сплаву, потім проектують ливарну форму, з урахуванням передбачуваної усадки об'єму відливання, і на завершення виготовляють форму та виконують литво. При цьому при проектуванні форми спочатку визначають відсоток усадки відливки згідно з формулою:    2 R  10  1         104 %, n    ai   a i i    i   i 1     n i 1 де i - порядковий номер металу у сплаві; n - кількість металів у сплаві; ai - відсоток і-того металу у сплаві (ai    an  100 %) ; i - питома вага і-того металу у сплаві. UA 122696 U (12) UA 122696 U UA 122696 U 5 10 15 20 25 30 35 Корисна модель належить до ливарних технологій отримання сплавів різних металів і може бути використана для підвищення точності ливарного процесу. Існують загальновідомі способи отримання сплавів металів з різними відсотковими частинами компонентів. Одним з найвідоміших прикладів контролю складу сплава є порядок дій Архімеда [1] при визначенні складу корони з золота та срібла, яку замовив ювеліру царь Гиерон II. Оригінальність рішення, яке використав Архімед, не позбавило його від похибки в остаточній відповіді, тому що ним не було прийнято до уваги те, що сплав металів має об'єм менший, ніж сума об'ємів складових частин на величину усадки сплаву в ході литва. Відомий спосіб [2], більш пізнього часу, який пропонує розрахунок величини усадки сплаву здійснювати шляхом досить трудомістких експериментів з визначенням шляхом численних вимірів реальних значень зменшення об'єму сплаву при різних відсоткових частинах металів у сплаві. Цей спосіб дає більш точну відповідь, але значно підвищує складність робіт при проектуванні ливарної форми. Недоліком такого способу є звуження технологічних можливостей при необхідності визначення усадки сплавів зі значною кількістю складових металів. Також зроблений зовсім невірний висновок відносно того, що сплав золота з міддю зовсім не має об'ємної усадки. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається в корисній моделі, є спосіб [3] точного литва металів, що полягає в тому, що спочатку визначають номенклатуру металів і їх відсоткову участь у вазі сплаву, потім проектують ливарну форму, з урахуванням передбачуваної усадки об'єму відливки, і на завершення виготовляють форму та проводять литво. Для отримання литва найбільш точного по конфігурації до готового виробу в способі приводяться діапазони можливих відсотків усадок об'єму для різних сплавів, або даються формули, до яких входять коефіцієнти, які підлягають експериментальному визначенню. Недоліком такого способу є звуження технологічних можливостей та зростання трудомісткості при необхідності точного визначення відсотка усадки об'єму для сплавів металів великої кількості. Задача корисної моделі полягає в розширенні його технологічних можливостей та зниженні трудомісткості реалізації способу. Поставлена задача вирішується тим, що способі точного литва металів, який полягає в тому, що спочатку визначають номенклатуру металів і їх відсоток у вазі сплаву, потім проектують ливарну форму, згідно з корисною моделлю, враховують передбачувану усадку об'єму відливки, яку визначають згідно з формулою:     4 10 2  % , (1) R  10  1  n n      ai  a i i     i     i 1 i 1   де i - порядковий номер металу у сплаві; n - кількість металів у сплаві; ai - відсоток і-того металу у сплаві (a   a  100 %) ; i n   40 45 50 i - питома вага і-того металу у сплаві, і на завершення виготовляють форму та проводять литво. Якщо потрібно визначити коливання відсотку усадки об'єму сплаву, складеного з двох металів, відсоток яких у вазі сплаву можливий в деякому інтервалі, діють наступним чином: після визначення номенклатури металів в двокомпонентному сплаві задають діапазон коливань їх відсотків у вазі сплаву, потім за допомогою формули (1) будують графік залежності відсотка усадки від можливого відсотку кожного металу у сплаві, після чого за графіком визначають діапазон коливання відсотку усадки для заданих діапазонів коливань відсотків металів у вазі сплаву, потім, з урахуванням визначеного коливання усадки відливання, проектують ливарну форму. На кресленні зображений графік залежності відсотка усадки сплаву латуні (полутомпак) від відсотка металів Сu та Zn у сплаві (частина графіку усадки від т. 1 до т. 2 відповідає діапазону коливання відсотків Сu - 78-89 % та Zn - 22-11 %). Реалізація запропонованого способу точного литва металів включає наступну послідовність: 1 UA 122696 U 5 10 15 20 25 30 - спочатку визначають, наприклад, для проби золота 585-80, номенклатуру металів - золото, срібло та мідь, і їх відсоткову участь у вазі сплаву (Аu - 58,5 %, Ag - 8 %, та Сu - 33,5 %); - потім проектують ливарну форму, з урахуванням передбачуваної усадки відливки R=12,29 %, яку розраховують згідно з формулою (1) для відсоткової участі металів у вазі сплаву вибраної проби золота (питома вага золота - срібла - мідь прийнята відповідно 19,32-10,5-8,96 3 г/см ); - і на завершення виготовляють форму для вибраного складу відсотків металів у сплаві та виконують ливарні роботи. Якщо потрібно визначити коливання відсотку усадки сплаву складеного з двох металів, відсоток яких у вазі сплаву можливий в деякому інтервалі, реалізують наступну послідовність дій: - після визначення номенклатури металів в двокомпонентному сплаві, наприклад латуні (полутомпак), задають діапазон коливань відсотків міді та цинку у вазі сплаву (Сu - 78-89 % та Zn - 22-11 %); - потім за допомогою формули (1) будують графік залежності відсотка усадки від різних відсотків кожного металу у сплаві (креслення), - після чого за графіком визначають діапазон коливання відсотку усадки сплаву (частина графіку усадки від т. 1 до т. 2) R=0,49-0,86 % для заданих конкретних діапазонів коливань відсотків міді та цинку у вазі сплаву латуні (полутомпак); - після чого, з урахуванням визначеного коливання усадки відливання, проектують ливарну форму. Запропонований спосіб має перевагу в порівнянні з відомим, тому що розширює технологічні можливості і зменшує трудомісткість реалізації способу для точного литва безмежних складових частин необхідного сплаву. Забезпечення точності литва здійснюється за рахунок точного визначення об'єму усадки сплаву. Джерела інформації: 1. "100 человек, которые изменили ход истории", Еженедельное издание, Киев, Выпуск № 12, 2008 г., 31 с., (с. 20-22). 2. Перельман Я.И. "Знаете ли вы физику". - М., 1935 г.,339 с., (с. 132-133). 3. Лившиц В.Б. "Ковка и литье. Изготовление ювелирных и декоративных изделий методами литья и ковки". - М.: Мир энциклопедий Аванта. Полиграфиздат, 2011 г. - 429 с., (с. 353-355). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 1. Спосіб точного литва металів, що полягає в тому, що спочатку визначають номенклатуру металів і їх відсоток у вазі сплаву, потім проектують ливарну форму, з урахуванням передбачуваної усадки об'єму відливання, і на завершення виготовляють форму та проводять литво, який відрізняється тим, що при проектуванні форми відсоток усадки відливки визначають згідно з формулою:    2 R  10  1         104 % , n    ai   a i i    i   i 1     n i 1 де i - порядковий номер металу у сплаві; n - кількість металів у сплаві; ai - відсоток і-того металу у сплаві (ai    an  100 %) ; 45 50 i - питома вага і-того металу у сплаві, і на завершення виготовляють форму та виконують ливарні роботи. 2. Спосіб точного литва металів за п. 1, який відрізняється тим, що після визначення номенклатури металів в двокомпонентному сплаві задають діапазон коливань їх відсотків у вазі сплаву, потім за допомогою формули будують графік залежності відсотка усадки об'єму від можливого відсотку кожного металу у сплаві, після чого за графіком визначають діапазон коливання відсотку усадки об'єму для заданих діапазонів коливань відсотків металів у вазі сплаву, потім, з урахуванням визначеного коливання усадки об'єму відливання, проектують ливарну форму. 2 UA 122696 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3