Спосіб виготовлення ливарної форми по крижаній моделі
Номер патенту: 85830
Опубліковано: 10.12.2013
Автори: Шинський Олег Йосипович, Дорошенко Володимир Степанович
Формула / Реферат
1. Спосіб виготовлення ливарної форми по крижаній моделі, що включає нанесення незв'язаної піщаної формувальної суміші зі зв'язуючим і речовинами, що сприяють твердненню цього зв'язуючого в результаті хімічних реакцій, на модель, ущільнення цієї формувальної суміші навколо моделі, розплавлення моделі з одночасним створенням порожнини піщаної форми, заповненої розплавом моделі, просочування шару цієї формувальної суміші розплавом моделі, отвердіння зв'язуючого в цьому просякнутому шарі формувальної суміші, при тому, що решта формувальної суміш залишається незв'язаною, і створення міцної кірки навколо порожнини піщаної форми, який відрізняється тим, що до незв'язаної піщаної формувальної суміші зі зв'язуючим і речовинами, що сприяють твердненню цього зв'язуючого в результаті хімічних реакцій, вводять матеріали, які виключають участь молекул розплаву моделі в хімічних реакціях, що призводять до затвердіння зв'язуючого, але без контакту з розплавом моделі ці реакції не відбуваються.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як зв'язуюче в незв'язаній піщаній формувальній суміші використовують порошковий концентрат рідкого скла, а як речовини, що сприяють твердненню цього зв'язуючого, застосовують порошкові гідрокарбонат натрію і кислоту і/або сполуки кальцію.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як сполучне в незв'язаній піщаній формувальній суміші використовують порошкові технічні лігносульфонати, а як речовини, що сприяють твердненню цього зв'язуючого застосовують порошковий хромовий ангідрид або інші сполуки шестивалентного хрому.
Текст
Реферат: UA 85830 U UA 85830 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до ливарного виробництва, а саме, способів виготовлення піщаних форм за крижаними моделями. Відомий спосіб виготовлення форм по легкоплавких моделях, що включає нанесення на модель, виконану із замороженої води, матеріалів та виготовлення з них лицювальної вогнетривкої оболонки, додаткове зміцнення оболонки або формування її в контейнері з наповнювачем (Пат. UA 80372 МПК В22С 9/00, 9/02, 9/04, 7/00 - Опубл. 2007, Бюл. № 14). Однак цей спосіб при литті по крижаних моделях (ЛКМ) передбачає технологію створення оболонкової форми традиційними способами (зокрема, почерговим нанесенням на модель суспензії зі зв'язуючим і обсипання піском) з контролем перш за все теплового режиму цього процесу, щоб уникнути передчасного танення моделі до завершення виготовлення форми шляхом застосування охолоджених матеріалів, що є досить енергомістким і важкоконтрольованим процесом при відсутності розробленого обладнання, в тому числі для багаторазового нанесення охолоджених трохи нижче 0 °С водних суспензій в'яжучих, наприклад з рідким склом, що наносяться на модель. Неможливість достатнього охолодження без замерзання цих водних суспензій має ті недоліки, що вони нагрівають, знижують міцність і розмивають контактуючу з ними модель, температура якої повинна бути не вище мінус 10-15 °С, щоб уникнути деформації льоду. Одночасно при цій (і нижче) температурі моделі зазначена суспензія нерівномірно намерзає на модель, створюючи на ній різностінне покриття, а застосування суспензій з додаванням спирту розчиняє модель. Зазначені невирішені проблеми перешкоджають використанню ЛКМ. Відомий спосіб виготовлення форми за легкоплавкою моделлю, що включає нанесення незв'язаної піщаної формувальної суміші на модель, виконану із замороженої води, ущільнення цієї формувальної суміші навколо моделі, розплавлення моделі з одночасним створенням порожнини піщаної форми, заповненої розплавом моделі, просочування шару цієї формувальної суміші розплавом моделі, отвердіння зв'язуючого в цьому просякнутому шарі формувальної суміші та створення міцної кірки навколо порожнини піщаної форми, при тому, що зв'язуюче та його затверджувач вводять роздільно в матеріал моделі та формувальну суміш, а непросочену формувальну суміш залишають незв'язаною і використовують багато разів (Заявка на винахід UA № а201003761 МПК В22С 9/02 від 01.04.2010). Однак введення в модельний матеріал хімічно активних компонентів, таких як содове рідке скло, кислоти, смоли, сполуки шестивалентного хрому та ін. компонентів хімічно швидкотверднучих зв'язуючих різко погіршує умови праці в ливарному цеху в порівнянні з виробництвом і використанням моделей з водопровідної чистої замороженої води. Персоналу, який працює з насиченою хімічними сполуками водною композицією, треба забезпечити одяг, що не допускає потрапляння цих хімічних реагентів на шкіру, різко погіршується повітря робочої зони, що потребує встановлення потужних вентиляційних систем з очисними фільтрами для викиду видаленого повітря в атмосферу. Устаткування для приготування рідких композицій, ємності, трубопроводи, обладнання і оснащення для виробництва (заморожування) і складування крижаних моделей повинно бути забезпечено хімічно стійкими поверхнями. Морозильники та холодильники, що у великій кількості виробляються і традиційно застосовуються для харчових продуктів, не придатні для такого модельного виробництва і складування. Виникають проблеми з утилізацією відпрацьованої модельної композиції. В цьому випадку технологія ЛКМ, спочатку розроблена як екологічно чиста, втрачає свої переваги і стає малопридатною. Найбільш близьким до заявленого рішення з технічними якостями є спосіб виготовлення форм за одноразовими моделями, що включає нанесення формувальної суміші на модель, виконану із замороженої води, розплавлення моделі і всмоктування в формувальну суміш продуктів розплавлення моделі, введення в формувальну суміш перед нанесенням на модель матеріалу, що сприяє створенню міцної кірки з продуктами розплавлення моделі, і в процесі використання цієї суміші створення такої кірки (Пат. UA 83891 МПК В22С9/04, В22С 7/00. Опубл. 2008. Бюл. № 16. Серед зазначених у цьому патенті матеріалів, які вводять у формувальну суміш і які твердіють при взаємодії з водою і створюють міцну кірку, перераховані напівводний гіпс та цемент. Їх введення повинно призводити до того, що вода проникає в суміш і отверджує її тонкий поверхневий прошарок, але зазначені матеріали мають вельми обмежене застосування при виготовленні ливарних форм, тому що гіпсові речовини належать до повітряних в'яжучих речовин, які характеризуються тим, що при дозованому змішуванні з водою здатні тверднути, тобто переходити в кам'яноподібний стан, зберігати і підвищувати свою міцність лише на повітрі (Волженский А.В. «Минеральные вяжущие вещества» Стройиздат, 1986). Тому в контакті з розплавом моделі кам'яноподібний стан гіпсу втрачається разом з несучою спроможністю 1 UA 85830 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 стабільно утримувати стінку форми, що потім погіршує якість виливків. До низької міцності гіпсових сумішей у водному середовищі, створюваної розплавом моделі, додається їх низькі вогнетривкість і газопроникність. Цемент відносять до гідравлічних в'яжучих речовин, які після замішування їх водою здатні тверднути, а після попереднього затвердіння на повітрі продовжувати зберігати і нарощувати свою міцність у воді. Однак цементні суміші мають високу тривалість твердіння, що ускладнює їх застосування для ЛКМ, тому що вимагають тривалого утримання крижаної моделі в твердому вигляді або рідкому вигляді в контакті зі стінкою із сипучих формувальних матеріалів без обвалення цієї стінки на моделі, що тане, а це не завжди вдається. Обидві суміші важко регенерувати. Піщано-гіпсова і цементна суміш має властивість відбирати молекули води (дифузією, стимулюванням сублімації в контактній зоні) з льоду моделі, що призводить до заовалювання гострих кутів і країв моделі і погіршує якість форми. Форми з переліченими сполучними, що твердіють при хімічній взаємодії з водою від моделі, що тане, часто мають високу обсипальність поверхні, вони не мають тих властивостей, щоб отримувати широкий спектр, перш за все, залізовуглецевих виливків з достатньою їх якістю, на відміну від традиційних перевірених практикою самотвердіючих формувальних композицій, що сьогодні застосовують в ливарних цехах. Сукупність притаманних ознак останнього та попередніх способів показує їх недостатність для стабільного досягнення очікуваного технічного результату, а саме отримання якісних виливків за крижаними моделями в оболонкові форми. В основу корисної моделі поставлено задачу поліпшення якості виливків та підвищення продуктивності отримання оболонкових форм шляхом застосування хімічно швидкотверднучих зв'язуючих у поєднанні зі сприятливими умовами праці, простотою обладнання та підвищенням екологічної безпеки при отриманні і використанні моделей з чистої замороженої води. Поставлена задача вирішується тим, що в способі виготовлення ливарної форми по крижаній моделі, який включає нанесення незв'язаної піщаної формувальної суміші зі зв'язуючим і речовинами, що сприяють твердненню цього зв'язуючого в результаті хімічних реакцій, на модель, ущільнення цієї формувальної суміші навколо моделі, розплавлення моделі з одночасним створенням порожнини піщаної форми, заповненої розплавом моделі, просочування шару цієї формувальної суміші розплавом моделі, отвердіння зв'язуючого в цьому просякнутому шарі формувальної суміші, при тому, що решта формувальної суміші залишається незв'язаною, і створення міцної кірки навколо порожнини піщаної форми, згідно з корисною моделлю до незв’язаної піщаної формувальної суміші зі зв'язуючим і речовинами, що сприяють твердненню цього зв'язуючого в результаті хімічних реакцій, вводять матеріали, які виключають участь молекул розплаву моделі в хімічних реакціях, що призводять до затвердіння зв'язуючого, але без контакту з розплавом моделі ці реакції не відбуваються. Крім того, як зв'язуюче в незв'язаній піщаній формувальній суміші можуть використовувати порошковий концентрат рідкого скла, а як речовини, що сприяють твердненню цього зв'язуючого, застосовувати порошкові гідрокарбонат натрію і кислоту і/або сполуки кальцію. Також як сполучне в незв'язаній піщаній формувальній суміші можуть використовувати порошкові технічні лігносульфонати, а як речовини, що сприяють твердненню цього зв'язуючого застосовувати порошковий хромовий ангідрид або інші сполуки шестивалентного хрому. Швидке утворення поверхневої кірки шляхом затвердіння традиційних ливарних зв'язуючих у піщаній формі при просоченні її водою без розмивання й осипання піску з поверхні порожнини форми дає поліпшення якості виливків. Прискорення процесу твердіння у кілька разів порівняно з цементними в'яжучими підвищує продуктивність отримання оболонкових форм. За відсутності хімічних добавок у замороженій воді моделей все модельне виробництво і морозильне господарство з огляду безпеки праці функціонує на рівні харчового виробництва без додаткового захисту холодильного обладнання та модельного оснащення, що спрощує обладнання і дозволяє використовувати морозильники, що серійно поставляються для холодильних комбінатів харчової промисловості. Застосування незв'язаної сипучої піщаної суміші дозволяло її швидко (за 60-90 с) ущільнити у контейнерній опоці шляхом вібрації і створення псевдорідкого стану. Ця суміш витрачається на оболонкову форму настільки, наскільки просочується поверхнева кірка форми (зазвичай товщиною 3-10 мм), де вода від моделі ініціює реакції твердіння без участі її молекул в самій реакції, а решта сипкої суміші, де в сухому стані без води реакції не йдуть, після виготовлення оболонки, як правило, видаляється від оболонки і може використовуватися повторно для отримання наступної форми. Вода просочується з боку порожнини форми (часто під тиском) і розчиняє сухі дрібнодисперсні порошки одного або більше компонентів в суміші, в результаті чого вони в процесі реакції швидко утворюють зв'язану піщану оболонку. При цьому (з точки зору покращення умов праці) хімічні реагенти в порошковому вигляді (значно більш безпечні 2 UA 85830 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 для робочої зони, ніж в рідкому вигляді) інертні один до одного (і до стінок обладнання та оснащення) і набувають активність лише всередині піщаної кірки, бо без води реакції не відбуваються. Те, що розплав моделі не вступає в реакції, які призводять до затвердіння формувальної суміші, дає технологічний час на формування якісної фасонної стінки (відбитка) з піщаної суміші навколо крижаної моделі від першого контакту моделі з формувальної сумішшю до ущільнення і створення перепаду тиску біля поверхні моделі (умови непорушності незв'язаної піщаної стінки) з гарантованою відсутністю взаємодії льоду (і навіть при його можливому точковому таненні на тонких місцях) з формувальної сумішшю. Це підвищує стабільність якості виливків. У той час як використання для контакту з льодом термічно оброблених мінералів у складі гіпсу та цементу, частинки (молекули) яких примусово зневоднені, досить часто в процесі формування викликає ерозію поверхні моделі, особливо на опуклих її місцях. Засоби і методи, за допомогою яких можлива реалізація винаходу, а також його промислову придатність ілюструють наведені нижче приклади. Через нагрівання і танення крижаної моделі в контакті з повітрям цеху і формувальною сумішшю в процесі формування потрібно швидке утворення кірки як оболонкової форми навколо моделі. При цьому нерухомого стану стінки з незв'язаної суміші без осипання навколо утвореної порожнини досягали застосуванням вакуумування форми аналогічно принципу ВПФ і/або (частіше) створенням гідростатичного тиску надлишку рідкої (модельної) композиції через відкритий трубчастий випір і/або стояк достатньої довжини, що примикає до моделі. Процес зв'язування частинок формувальної суміші прийнято розглядати як скріплення твердих тіл рідкою речовиною (у нашому випадку з подальшим твердненням), коли міцність зв'язування залежить від співвідношення сил когезії та адгезії та їх абсолютних величин. На моделях отримували кірку з мінімальною тривалістю зазначеного утримання тиском сипкої стінки шляхом застосування швидкотверднучих сумішей з інгредієнтами, взятими з технології виготовлення форм, що твердіють в контакті з оснасткою, - холоднотверднучих сумішей (ХТС) або тверднучих під дією різних хімічних реагентів (Дорошенко С.П. и др. Формовочные материалы и смеси. - К.: Вища шк., 1990. - С. 8). Вибирали склади інгредієнтів для миттєвого (краще всього) або найбільш швидкого тверднення (з мінімальним індукційним періодом). Крім того, повільне тверднення стимулює глибоке просочення форми, що дає перевитрату формувальних сумішей часто є дорогими інгредієнтами, а також зайво зволожує форму, що також вимагає збільшення часу підсушування оболонки і в цілому уповільнює цикл формування. Повільне тверднення гальмує виробничий процес, веде до зайвої перевитрати ресурсів і знижує якість форм і виливків, а при швидкому створенні міцної кірки можна відразу після закінчення твердіння видалити залишок рідких продуктів моделі з порожнини отриманої оболонкової форми і передати її на наступну операцію підсушування або лиття під вакуумом . У першому прикладі як зв'язуюче для сухої піщаної суміші застосовували рідке скло (содове) у вигляді сухого концентрату за ТУ 5743-001-31178039-2001 (мелена силікат-брила виробництва ЗАТ "УРАЛ ВІМ", м. Челябінськ) у вигляді порошкоподібного матеріалу тонкого помелу. Цей концентрат поставляється в мішках для швидкого приготування водних розчинів рідкого скла безпосередньо на місці споживання шляхом додавання до розрахункової кількості концентрату необхідної кількості води. Отвердіння рідкоскляних сумішей крім СО 2-процесу, найчастіше проводять за допомогою таких порошкоподібних матеріалів, як ферохромовий шлак, нефеліновий шлам та ін. (Голотенков О.Н. Формовочные материалы: Учеб. пособие. - Пенза: Изд-во Пенз. Гос. унта, 2004. - с. 82). Нефеліновий шлам, %: СаО 54-58; SiO2 28-32; Аl2О3 2-4; Fe2O3 2-4; (Na2O+К2О) 2-3 - побічний продукт виробництва глинозему з нефелінових руд. Ферохромовий шлак саморозсипний шлак феросплавного виробництва, що містить більше 70 % двокальцієвого силікату (2CaO·SiO2), його хімічний склад, %. СаО 48-54; SiO2 20-30; Аl2Оз 4-8; MgO 7-12, Сr2О3 2-12; FeO 0,1-2. Механізм тверднення рідкого скла докладно розглянуто в роботі (Корнеев В.И., Данилов В.В. Растворимое и жидкое стекло. - СПб.: Стройиздат. 1996. - 216 c.), з якої взято визначення для затверджувачів рідкого скла. Застосовували наступний склад сухої сипкої формувальної суміші: формувальний кварцовий пісок марки 2К02 93-97 мас. ч., сухий концентрат рідкого скла содового (з модулем 2,6-3,3) 3-7 мас. ч., шлак феросплавного виробництва 4-11 мас. ч. Тривалість твердіння шару суміші (від появи рідкого компонента на моделі до початку утворення корки достатньої міцності для подальших операцій) для моделей масою до 1 кг становила 6-10 хв. Крім сполук кальцію використовували СО2-процес таким чином, як описано в наступному прикладі. У зазначену вище кількість кварцового піску давали 1,0 мас. ч. гідрокарбонату натрію 3 UA 85830 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 в порошку тонкого помелу білого кольору, в побуті званого харчовою содою (виробництва ВАТ «Лисичанська сода», ГОСТ 2156-76 «Натрій двовуглекислий»), а також 0,8 мас. ч. лимонної кислоти (2-гідрокси-1,2,3-пропантрикарбонової кислоти, 3-гідрокси-3-карбоксіпентандіоваї, C6H8O7), мелену кристалічну речовину білого кольору, виробництва ВАТ «Смілянський цукровий завод» (ГОСТ 3652-69). Зазначене співвідношення двох останніх матеріалів взято з патенту РФ № 2114131 (МПК C08J9/04, C08L25/06, В29С67/20, опублік. 27.06.1998). Ці речовини, а також одержуваний в результаті їх реакції цитрат натрію використовують як харчові добавки Е500ii та Е330, що характеризує їх екологічність. У реакції між ними NaHCO3+Н3(С5Н5О7)→Na3(C5H5O7)+CO2↑+Н2О вода в числі речовин, що вступають в реакцію не вбачається, але без неї реакція не відбувається (див. Фиалков Ю.Я. Не только о воде. - Л.: Химия, 1989. - С. 3). В зазначеній роботі проф. Фіалкова на прикладі лимонної кислоти наведена реакція будь-якої кислоти з гідрокарбонатом натрію, що в результаті в продуктах реакції має солі натрію, вуглекислий газ та воду. В останній склад сухої формувальної суміші вводили 2,4-3,5 мас. ч. вищевказаного сухого концентрату рідкого скла содового. Маса його моля приблизно в 3 рази перевищує масу моля NaHCO3. Моль СО2, що виділяється у вищенаведеній реакції, приймає участь у відомій реакції з переходом рідкого скла із золю в гель, яка описує СO2-процес, і отверджує рідке скло в кількості одного моля. В усіх наведених прикладах для прискорення розчинення компонентів і реакцій між ними після ущільнення формувальної суміші (як варіанти застосування способу) у трубчастий випор моделі заливали воду, нагріту до температури кипіння (Пат. UA 89664 МПК В22С 9/04, В22С 7/00. - Опубл. 25.02.2010). При цьому при нагріванні гідрокарбонат натрію вище 60° С, в тому числі і окропом, розкладається: NaHCO3→NаHСО3+Н2О+СО2↑. Отриманий нормальний карбонат реагує з лимонною кислотою аналогічно кислому карбонату з виділенням вуглекислого газу. Крім того, отвердіння рідкого скла в формувальній суміші може відбуватися за рахунок збільшення його силікатного модуля шляхом нейтралізації частини або всього лугу, який міститься в рідкому склі, що досягається його взаємодією з кислотою, в тому числі, твердою, що також описано в книзі (Корнеев В.И., Данилов В.В. Растворимое и жидкое стекло. - СПб.: Стройиздат. 1996. - С. 107-109). При цьому отриманий з рідкого скла кремнегель має підвищену водостійкість, що є позитивним фактором у нашому випадку для підвищення якості оболонкової форми. З метою реалізації такого механізму тверднення у ряді експериментів з виготовлення оболонок за моделями масою 0,8-1,0 кг додатково вводили в зазначену піщану суміш кислоту в кількості 0,2-0,8 мас. ч. В описаних реакціях виділяється вода, яка стимулює розчинення компонентів формувальної суміші. Тривалість твердіння оболонкового шару суміші (від появи рідкого компонента на моделі до початку утворення кірки достатньої міцності для подальших операцій) для моделей масою до 1 кг складала 5-9 хв. Це визначали так, що більшість отриманих оболонок розпилювали і контролювали якість поверхні при наявності маніпуляційної міцності, коли цю оболонку можна витягти з сухої сипкої суміші в контейнері, або отримані оболонки після виливання з них залишку води продували та заливали металом з вакуумуванням форми та аналізували якість поверхні отриманих виливків, або в відкритих формах без піщаної стелі приладом «Голка Віка» з голкою діаметром 1,1 мм визначали термін твердіння піщаних сумішей в процесі змочення їх розплавом моделі, що танула в контакті до їх поверхні. В ряді випадків при розповсюдженні цього способу виготовлення оболонкових форм на виробництво не тільки дрібних, а й середніх виливків, може бути доцільним застосування вищеописаного аналогу СО2-процесу в поєднанні з твердінням рідкого скла з затверджувачами, що містять сполуки кальцію, зокрема двокальцієвий силікат 2CaO·SiO2, не дивлячись на деяке ускладнення процесу приготування сухої сипкої формувальної суміші введенням додаткового компоненту. А також, підсумовуючи вищевказані приклади застосування описуваного способу для виготовлення оболонок з рідким склом, до його новизни слід віднести можливість поєднання трьох методів ствердження рідкого скла: газом, кислотою та сполуками кальцію (або лише будь-яких двох з зазначених) завдяки застосуванню порошкових компонентів реакцій, що ініціює та стимулює розплав крижаної моделі. Це розширює гнучкість (варіативність) технології з незначним її доопрацюванням в різній мірі для виготовлення кожної конкретної групи виливків. Виконані досліди по виготовленні піщаних оболонок показують, що варіанти способу дозволяють в досить широкому діапазоні регулювати термін утворення оболонок як підвищенням кількості речовин, реакція яких постачає СО 2, так і окремо додатковим введенням кислоти до кількості рідкого скла, чи використанням інших вищезазначених поєднань, що в кожному випадку оптимізується з огляду продуктивності, собівартості виробництва та якості оболонки. Для реального втілення способу з відомого (в т. ч. по зазначеній книзі Корнеева В.И., 4 UA 85830 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Данилова В.В.) великого ряду речовин, що спричиняють твердіння рідкого скла добирали лише ті, що, згідно з зазначеним суспільно важливим технічним результатом, зберігають сприятливі умови праці, мають просте обладнання та підвищену екологічну безпеку, зокрема, не виділяють шкідливих газів, наприклад аміаку, що спостерігається при застосуванні NH4Cl, антипірену з нефеліну та ін. У наступному прикладі як зв'язуюче (сполучне) для сухої піщаної суміші використовували лігносульфонати (ЛСТ) - побічні продукти при виробництві целюлози з деревини сульфітним способом, застосування яких в ливарному виробництві часто зменшує шкідливі відходи целюлозного виробництва. Вони займають у ливарництві четверте місце після глини, рідкого скла і синтетичних смол, головним чином тому, що є дуже дешевими і недефіцитними органічними водними зв'язуючими, що забезпечують легку вибивальність форм, у тому числі з ХТС. Згідно з ГОСТ 1913 183-83 використовували ЛСТ марки Т (тверді, більше 76 % сухих речовин). Аналогічно ХТС для оболонкових форм, що твердіють з CrО3, найбільш придатними є ЛСТ з кальцієвою основою. Застосовували наступний склад сухої формувальної суміші: кварцовий пісок марки 2К02 9598 мас. ч., порошок ЛСТ тонкого помелу в кількості 2-5 мас. ч., іноді до 8 мас. ч. і/або в поєднанні з глиною до 2-3 %, або природними формувальними глинистими пісками в такій же кількості. Як домішка, що викликає швидке твердіння сумішей з ЛСТ, використовували хромовий ангідрид в порошку тонкого помелу 0,3-1,0 мас. ч. У результаті ряду експериментів підтвердилися рекомендації роботи (Семик А.П. и др. Формовочные и стержневые смеси со связующими материалами на основе технических лигносульфонатов, М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1990. - С. 20-22), що мінімальним співвідношенням між ЛСТ і СrО3, при якому помітний процес поліконденсації, слід вважати 8:1, або 0,3% СrО3 від маси піску, а оптимальним співвідношенням між цими реагентами є 5:1, при цьому процес поліконденсації йде найбільш повно. Аналогічно визначають оптимальну кількість для цієї ж мети використовуваних у ливарному виробництві біхромату натрію, калію і персульфату амонію. Характерною властивістю процесу взаємодії між ЛСТ і СrО3, яку спостерігали на підтвердження проходження поліконденсації, була екзотермічна реакція, що нагрівала піщану форму. Утворення піщаної кірки відбувалось через 18-24 хв. після початку просочення її водою. В окремих випадках для зменшення вмісту сполук шестивалентного хрому в піщаній суміші, а також у варіантах використання інших описаних способів порошкові реагенти вводили в лицювальний піщаний прошарок, наприклад як по пат. UA 88304. У цьому випадку отримана оболонкова форма спиралася на навколишній пісок, що знаходився в контейнерній опоці, її в такому вигляді заливали металом, включаючи застосування вакуумування піску, якщо таке було передбачено технологією. В окремих випадках перед введенням інгредієнтів у суміші в порошковому вигляді їх піддавали розмелу, а кількості інгредієнтів у зазначених вище межах вибирали в залежності від необхідної швидкості твердіння оболонкові форми. Описані суттєві ознаки заявленого способу, сукупність яких дозволяє досягти зазначеного технічного результату і підтверджує промислову придатність способу, відповідає таким потребам. Спосіб дозволяє підвищити якість виливків, одержуваних по крижаних моделях, що швидко тануть в піщаній формі, шляхом застосування зв'язуючого формувальної суміші та отверджувача або каталізатора твердіння цього зв'язуючого, що в результаті реакції швидко утворюють міцну кірку оболонкової піщаної форми. Таке промислове застосування хімічно швидкотверднучих зв'язуючих підвищує продуктивність отримання оболонкових форм. Це відбувається в поєднанні зі сприятливими умовами праці, простотою обладнання та екологічною безпекою при отриманні і використанні моделей з чистої замороженої води, а також мінімальними відходами виробництва. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 60 1. Спосіб виготовлення ливарної форми по крижаній моделі, що включає нанесення незв'язаної піщаної формувальної суміші зі зв'язуючим і речовинами, що сприяють твердненню цього зв'язуючого в результаті хімічних реакцій, на модель, ущільнення цієї формувальної суміші навколо моделі, розплавлення моделі з одночасним створенням порожнини піщаної форми, заповненої розплавом моделі, просочування шару цієї формувальної суміші розплавом моделі, отвердіння зв'язуючого в цьому просякнутому шарі формувальної суміші, при тому, що решта формувальної суміш залишається незв'язаною, і створення міцної кірки навколо порожнини піщаної форми, який відрізняється тим, що до незв'язаної піщаної формувальної суміші зі зв'язуючим і речовинами, що сприяють твердненню цього зв'язуючого в результаті хімічних реакцій, вводять матеріали, які виключають участь молекул розплаву моделі в хімічних 5 UA 85830 U 5 10 реакціях, що призводять до затвердіння зв'язуючого, але без контакту з розплавом моделі ці реакції не відбуваються. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як зв'язуюче в незв'язаній піщаній формувальній суміші використовують порошковий концентрат рідкого скла, а як речовини, що сприяють твердненню цього зв'язуючого, застосовують порошкові гідрокарбонат натрію і кислоту і/або сполуки кальцію. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як сполучне в незв'язаній піщаній формувальній суміші використовують порошкові технічні лігносульфонати, а як речовини, що сприяють твердненню цього зв'язуючого застосовують порошковий хромовий ангідрид або інші сполуки шестивалентного хрому. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6
ДивитисяДодаткова інформація
Автори англійськоюDoroshenko Volodymyr Stepanovych, Shynskyi Oleh Yosypovych
Автори російськоюДорошенко Владимир Степанович, Шинський Олег Иосифович, Шинский Олег Иосифович
МПК / Мітки
МПК: B22C 9/02
Мітки: крижаний, ливарної, виготовлення, форми, спосіб, моделі
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-85830-sposib-vigotovlennya-livarno-formi-po-krizhanijj-modeli.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб виготовлення ливарної форми по крижаній моделі</a>
Попередній патент: Спосіб терновської т.о. лікування варикозної хвороби дітей
Наступний патент: Механізований пристрій для підсилення ґрунтів основ фундаментів існуючих будівель
Випадковий патент: Спосіб захисту від механічного стиснення проксимального кінця системи для шунтування шлуночків головного мозку лікворошунтуючими системами типу лшс 2 та лшс 3