Патент на изобретение №2327543
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ
(57) Реферат:
Изобретение может быть использовано преимущественно при производстве ювелирных и художественных изделий из благородных и цветных металлов. Смесь содержит мас.%: гипс 23,8-24,3, кварцевый песок 35,7-39,2, каолинит 4,2-4,5, каолиновую вату 5,5-7,1 и воду – остальное. Введение каолинита и каолиновой ваты обеспечивает повышение текучести, жаростойкости и прочности смеси после прокалки. 2 табл.
Изобретение относится к литейному производству, в частности к разработке составов смесей для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям, преимущественно используемым при производстве ювелирных и художественных изделий из благородных и цветных металлов. Известна смесь для приготовления литейных форм по выплавляемым моделям (см. Патент РФ №2105630, опубл. 27.02.98), включающая гипс, воду, обожженный кварцит, дигидрофосфат, в следующем соотношении компонентов, мас.%:
Недостатком аналога является то, что применение кварцита в составе смеси приводит к значительному увеличению длительности процесса обжига смеси при изготовлении литейных форм по выплавляемым моделям, что требует дополнительных материальных затрат. Наиболее близкой к предлагаемой смеси является широко применяемая в ювелирном производстве смесь для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям (см. кн. Кестнер О,Е, Бираданьянц В,К, «Точное литье цветных сплавов в гипсовые и керамические формы», М, Машиностроение 1968 г., с.18), включающая гипс, воду, кварцевый песок, асбест, борную кислоту, при следующем содержании компонентов, мас.%:
Смесь для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям, взятая в качестве прототипа, обладает рядом существенных недостатков. Во-первых, применение асбеста в качестве армирующей добавки не позволяет получить высокой прочности литейной формы, так как при прокаливании такой смеси при температуре выше 600°С асбест теряет армирующие свойства. Во-вторых, при вдыхании порошкообразного асбеста возникает опасность раковых заболеваний у работников, так как асбест является канцерогенным веществом. В-третьих, добавление борной кислоты в смесь в качестве замедлителя схватывания приводит к ее взаимодействию с модельным составом, что снижает чистоту поверхности отливок. Задачей предлагаемого технического решения является повышение текучести, жаростойкости и прочности смеси после прокалки, а также улучшение санитарно-гигиенических условий труда за счет использования в смеси неорганических природных материалов. Решение технической задачи достигается тем, что в смесь для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям, содержащую гипс, кварцевый песок и воду, согласно изобретению дополнительно вводят в качестве замедлителя схватывания каолинит, а в качестве армирующей добавки – каолиновую вату, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Данное техническое решение позволит повысить текучесть, жаростойкость и прочность смеси после прокалки, а также улучшить санитарно-гигиенические условия труда за счет использования в смеси неорганических природных материалов. Каолинит представляет собой минерал (AI2O3·2SiO2·2H2O), имеющий твердость по шкале Мооса 2, плотность 2,6 г/см3 и высокую температуру плавления 1750°С. Ввод каолинита в состав смеси в качестве замедлителя схватывания повысит текучесть смеси и предупредит появление трещин во время процесса прокалки и улучшит качество поверхности литейной формы. Уменьшение содержания в смеси каолинита меньше 4,2 мас.% приводит к увеличению скорости затвердевания смеси, а увеличение содержания в смеси каолинита больше 4,5 мас.% приводит к образованию трещин при прокалке смеси и снижению качества ее поверхности. Каолиновая вата является огнеупорным материалом высокотемпературной теплоизоляции, устойчива к вибрации, инертна к воде, водяному пару, маслам и кислотам, обладает высокими электроизоляционными показателями, малоизменяющимися с повышением температуры до 700-800°С, и не смачивается жидкими металлами. Благодаря этим свойствам добавление каолиновой ваты в смесь для изготовления литейных форм в качестве армирующего компонента повысит текучесть смеси, ее жаростойкость и прочность литейных форм после прокалки. Уменьшение содержания в смеси каолиновой ваты меньше 5,5 мас.% снизит жаростойкость смеси, а увеличение содержания больше 7,1 мас.% снизит прочность литейных форм после прокалки. Показатели преимуществ предлагаемой смеси в зависимости от соотношения компонентов приведены в табл.1, 2. Приготовление формовочной смеси осуществляют следующим образом. Измельченную каолиновую вату замачивают в воде на 30-40 мин, а остальные составляющие (каолинит, гипс и кварцевый песок) перемешивают между собой. По истечении указанного времени разбухшую каолиновую вату перемешивают в воде специальным миксером в течение 2-5 мин, после чего вводят сухие компоненты (гипс, каолинит, кварцевый песок) и снова перемешивают до получения однородной массы. Готовую смесь заливают в опоку с установленным в нее модельным блоком. Для получения наилучшего качества литейной формы заливку опок проводят на вибрационном столе. Готовые формы сушат при комнатной температуре в течение 8-12 часов, после чего проводят вытопку моделей при температуре 200-250°С с последующей прокалкой при температуре 600-650°С в течение 2-6 часов. Заливку металла осуществляют как в холодные, так и подогретые до 600°С формы. Использование предлагаемой смеси для литейных форм по выплавляемым моделям позволит по сравнению с прототипом повысить текучесть, жаростойкость и прочность смеси после прокалки, а также улучшить санитарно-гигиенические условия труда за счет использования в смеси неорганических природных материалов и снизить количество бракованных форм.
Формула изобретения
Смесь для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям, содержащая гипс, кварцевый песок и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит каолинит и каолиновую вату при следующем соотношении компонентов, мас.%:
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 10.01.2009
Извещение опубликовано: 20.09.2010 БИ: 26/2010
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
