Патент на изобретение №2282522
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ МЕТАЛЛА В ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для центробежного литья любых металлов, включая тугоплавкие и химически активные. Способ включает получение расплава в промежуточной емкости и слив его во вращающуюся форму после наполнения емкости под действием центробежных сил через направляющий трубопровод, причем центр тяжести объема расплава смещен от оси вращения в сторону формы. Способ осуществляют в промежуточной емкости и соединенной с ней посредством направляющего трубопровода вращающейся форме, выполненными как единое целое, при этом для поступления расплава непосредственно из-под источника нагрева под действием центробежных сил из емкости во вращающуюся форму нижнюю часть направляющего трубопровода выполняют под углом подъема
Предлагаемое изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для литья любых металлов, включая тугоплавкие и химически активные. Наиболее близким техническим решением в качестве аналога является способ центробежного литья металла с получением расплава в гарнисажной печи, где расплав металла плавится в тигле. Положительной чертой центробежного литья в гарнисажной печи является возможность получения фасонных изделий сложной формы из тугоплавких и химически активных металлов, поскольку на заливаемый в форму металл действует центробежная сила, а литье производится в защитной среде (RU 2122922). Целью изобретения является повышение эффективности использования и расширения технических возможностей за счет получения более качественных изделий, более сложной формы, включая фасонные изделия и т.д. для применения в стоматологии, ювелирном деле, спец. технике и т.п.Поставленная цель достигается тем, что в известном способе центробежного литья металла в горизонтальной плоскости, включающем получение расплава в промежуточной емкости и слив его во вращающуюся форму после наполнения емкости под действием центробежных сил через направляющий трубопровод, причем центр тяжести объема расплава смещен от оси вращения в сторону формы, отличающийся тем, что способ литья осуществляют в промежуточной емкости и соединенной с ней вращающейся форме посредством направляющего трубопровода, выполненными как единое целое, при этом для поступления расплава непосредственно из-под источника нагрева под действием центробежных сил из емкости во вращающуюся форму нижнюю часть направляющего трубопровода выполняют под углом подъема Предложенный способ реализует установка, представленная чертеже. Установка включает камеру плавления 1, в которой расположен нагреватель металла 2 (электрод, электролучевая пушка, плазмотрон, лазер и т.п.). Расплав металла получают в охлаждаемой емкости 3, смещенной относительно центра вращения в сторону формы 5. Емкость 3 может быть выполнена из меди, при наплавлении в которую ванны металла 4 расплав не взаимодействует с материалом емкости, далее после получения необходимого объема ванны метала 4, прямо из-под источника нагрева 2, после включения вращения расплав под действием центробежных сил поступает в направляющий трубопровод 6, а затем стекает во вращающуюся форму 5, находящуюся в вакуумируемой камере плавления 1. О способе центробежного литья в гарнисажной печи известно, что при получении необходимой ванны расплава металла последний приходится несколько перегревать, так как при переливе из тигля в форму расплав теряет тепловую энергию. Кроме того, необходимость создания защитной атмосферы вокруг плавильной печи, сливного устройства и формы увеличивает энергозатраты и габаритные размеры установки. В предлагаемом изобретении охлаждаемая емкость 3 плавно переходит в направляющий трубопровод 6 (трубопроводы), соединенный с формой 5. Линия, формирующая нижнюю часть емкости трубопровода, выполнена под некоторым углом Для получения более сложных форм из более тугоплавких металлов, где время кристаллизации очень небольшое и скорости заполнения должны быть очень высокими, центр тяжести ванны расплава в охлаждаемой емкости расположен в стороне от оси вращения, как можно ближе к форме. Данное расположение позволяет при включении вращения оказывать более высокие усилия на расплав при поступлении его в форму, при этом сокращая время ее заполнения. В предлагаемом способе, как и в аналоге, используется положительный эффект от центробежных сил вращения при воздействии на металл во время заливки в форму. Но в предлагаемом изобретении охлаждаемая емкость плавно переходит в трубопровод соединенный в форму, тем самым резко сокращается время на транспортирование расплава в форму, усиливается воздействие на заливаемый в форму металл, при этом получаются более тонкостенные и сложные изделия, не насыщенные инородными примесями с мелкозернистой структурой. Получение расплава в охлаждаемой емкости плавно, через трубопровод, соединенной с формой, позволяет снизить перегрев расплава, точно регулировать температуру при его сливе, сократить время при перемещении расплава в форму и уменьшить габариты установки. Охлаждаемая емкость 3, трубопровод 6 и форма 5 представляют из себя единое целое, что позволяет значительно упростить технологический процесс, сократить время и энергию на перемещение расплава, его нагрев и уменьшить конструкцию за счет сокращения различных устройств, необходимых для выплавки фасонных изделий. Поэтому в данном случае, кроме керамических форм, могут использоваться металлические формы, которые могут быть изготовлена по выплавляемым моделям и способны выдерживать значительно большие механические нагрузки от сил вращения в отличие от керамических форм, поэтому на заливаемый металл можно воздействовать большими силами, а следовательно получить более сложные и тонкостенные изделия. Кроме того, металлические формы более интенсивно отводят тепло из расплава, тем самым изделие получает мелкозернистую структуру, а следовательно, и получает более высокие механические свойства. Получение сложных тонкостенных изделий с высокими механическими свойствами из тугоплавких и химически активных металлов (титан, ниобий, тантал, платина, иридий и т.д.) на сегодня особенно необходимо в стоматологии, ювелирном деле, спец. технике, где каждая деталь индивидуальна. В отличие от аналога предлагаемое изобретение обеспечивает: – получение изделий особо сложной формы высокого качества; – компактность устройства и высокую экономию электроэнергии; – автоматическую организацию перелива расплава из охлаждаемой емкости в кристаллизаторы, формы и т.п. с заданной постоянной скоростью, под действием сил вращения; – рафинирование расплава за счет расположения вакуумного патрубка для откачки газов на определенном месте, около ванны расплава; – интенсивное охлаждение расплава при его кристаллизации; – надежную автоматизацию и управление процессом. Поэтому предлагаемое изобретение целесообразно считать полезным для применения на стоматологическом, ювелирном и спец. производстве при получении сложных высококачественных изделий из титана, ниобия, иридия, платины и т.п. металлов.
Формула изобретения
Способ центробежного литья металла в горизонтальной плоскости, включающий получение расплава в промежуточной емкости и слив его во вращающуюся форму после наполнения емкости под действием центробежных сил через направляющий трубопровод, причем центр тяжести объема расплава смещен от оси вращения в сторону формы, отличающийся тем, что способ осуществляют в промежуточной емкости и соединенной с ней посредством направляющего трубопровода вращающейся форме, выполненными как единое целое, при этом для поступления расплава непосредственно из-под источника нагрева под действием центробежных сил из емкости во вращающуюся форму нижнюю часть направляющего трубопровода выполняют под углом подъема
РИСУНКИ
PC4A – Регистрация договора об уступке патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение
Прежний патентообладатель:
(73) Патентообладатель:
Договор № РД0026601 зарегистрирован 18.09.2007
Извещение опубликовано: 27.10.2007 БИ: 30/2007
|
||||||||||||||||||||||||||
к горизонту. Изобретение позволяет получать изделия сложной формы высокого качества, рафинирование расплава за счет расположения вакуумного патрубка для откачки газов, интенсивное охлаждение расплава при его кристаллизации, надежную автоматизацию и управление процессом. 1 ил.
