PL184896B1

PL184896B1 - Sposób wykonywania pełnych form odlewniczych

Info

Publication number: PL184896B1
Application number: PL98324537A
Authority: PL
Inventors: Jankowski┴Wiesław
Original assignee: Akad Gorniczo Hutnicza
Priority date: 1998-01-26
Filing date: 1998-01-26
Publication date: 2003-01-31
Also published as: PL324537A1

Abstract

Sposób wykonywania pełnych form odlzwrucnach na drodze foianowania modelu jednorazowego użytku w suchej osnowie i zagęszczania przez wibrację, znamienny tym, że osnowę stanowi mieszanina kulek ceramicznych, zawierająca do 10% frakcji o ziarnistości 100 - 200 pm, 20 - 50% frakcji o ziarnistości 200 - 300 pm, 30 - 60% frakcji o ziarnistości 300 - 400 pm oraz 10 - 30% frakcji o ziarnistości 400 - 500 pm.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wykonywania pełnych form odlewniczych stosowanych do odlewania ciekłych stopów metali o temperaturze zalewania do 1800°C.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 124 681 sposób wykonywania form odlewniczych, utwardzanych przez obniżenie temperatury ciekłych składników masy poniżej temperatury krzepnięcia, polega na tym, że kształt i wymiary odlewu nadaje się umieszczonym w formie modelem jednorazowego użycia, wykonanym z tworzywa ulegającego zniszczeniu przy zalaniu płynnym metalem. W celu obniżenia temperatury przymodelowej części formy wprowadza się medium chłodzące do wnętrza modelu jednorazowego użycia, wykonanego z materiału o odpowiedniej porowatości, umożliwiającej penetrację ciekłego medium chłodzącego do formy.

Ponadto znane są z publikacji w „Przeglądzie Odlewnictwa” z 1997 roku, nr 1, str. 7, sposoby wykonywania pełnych form odlewniczych, które polegają na umieszczeniu modelu ze spienionego polistyrenu, polietylenu, polimetakrylanu metylu lub poliwęglanu alkilenu, na którego powierzchnię naniesiono powłokę ognioodporną w skrzynce formierskiej. Następnie model odlewu i układu wlewowego zasypuje się równomiernie suchym piaskiem, głównie kwarcowym ewentualnie cyrkonowym, chromitowym i oliwinowym, po czym skrzynkę poddaje się wibracji dla uzyskania odpowiedniego zagęszczenia piasku oraz wypełnienia przez niego wnęk modelu. Stosuje się także formowanie zestawów modelowych w złożu fluidalnym piasku, stosując najczęściej równocześnie podciśnienie 0,02 - 0,03 MPa od strony dna skrzynki w czasie formowania i zalewania.

Wadą powyższego sposobu jest to, że stosowane na osnowę piaski mają ziarna o różnym kształcie oraz wielkości i mała jest zawartość ziaren o kształcie kulistym, zapewniającym maksymalne zagęszczenie osnowy, co powoduje, że wytrzymałość formy po zagęszczeniu może być mniejsza od wymaganej, nie gwarantując otrzymania odlewu bez wad. Ponadto podczas formowania modeli i wybijania odlewów, w wyniku ocierania ziaren osnowy tworzą się pyliste frakcje, które szczególnie przy stosowaniu piasku kwarcowego stanowią zagrożenie dla zdrowia pracowników, ponieważ pyły te zawierają wolną krzemionkę, czyli pył respirabilny.

Istotą sposobu wykonywania pełnych form odlewniczych na drodze formowania modelu jednorazowego użytku w suchej osnowie i zagęszczania przez wibrację, jest to, że osnowę stanowi mieszanina kulek ceramicznych, zawierająca do 10% frakcji o ziarnistości 100 - 200 pm, 20 - 50% frakcji o ziarnistości 200 - 300 pm, 30 - 60% frakcji o ziarnistości 300 - 400 pm oraz 10 - 30% frakcji o ziarnistości 400 - 500 pm.

Kulki sporządza się z materiału ceramicznego zawierającego wagowo: 67% ZrO2, 30% Si₂O, reszta tlenki aluminium i żelaza oraz nieuniknione zanieczyszczenia.

Zaletą sposobu wykonywania form według wynalazku, jest to, że w wyniku wibracji kulki ceramiczne zmieniają swe wzajemne ułożenie z układu sześciennego na czworościenny,

184 896 co powoduje ich maksymalne zagęszczenie, pozwalając na uzyskanie maksymalnej wytrzymałości formy. Ponadto osnowa wykonana jest z materiałU chemicznie obojętnego i posiadającego dużą odporność udarową co powoduje, ze podczas operacji formowania i wybijania powstają tylko minimalne ilości pyłu, który nie jest silikogenny i nie stanowi zagrożenia dla zdrowia pracowników.

Wykonanie formy przeprowadza się według wynalazku w ten sposób, że zestaw modelowy ze spienionego polistyrenu i z naniesioną na jego powierzchniach ceramiczną powłoką ognioodporną, zasypuje się w skrzynce formierskiej kulkami ceramicznymi, zawierającymi 10% frakcji o ziarnistości 100 - 200 pm, 30% frakcji o ziarnistości 200 - 300 pm, 30% frakcji o ziarnistości 300 - 400 pm oraz 20% frakcji o ziarnistości 400 - 500 pm. Kulki sporządza się poprzez stopienie tlenku cyrkonu w ilości 67% z tlenkiem krzemu w ilości 30%, reszta tlenki aluminium i żelaza oraz nieuniknione zanieczyszczenia. Następnie skrzynkę poddaje się wibracji, podczas której siła wymuszająca ma charakter liniowy, dzięki zastosowaniu dwóch zsynchronizowanych przeciwnie obracających się mas wibratora, po czym formę zalewa się ciekłym staliwem stopowym o temperaturze 1600°C. W czasie zalewania formy model z polistyrenu, wypełniający wnękę formy, pod wpływem działania wysokiej temperatury przechodzi ze stanu stałego w stan gazowy.

184 896

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wykonywania pełnych form odlewniczych na drodze formowania modelu jednorazowego użytku w suchej osnowie i zagęszczania przez wibrację, znamienny tym, że osnowę stanowi mieszanina kulek ceramicznych, zawierająca do 10% frakcji o ziarnistości 100 - 200 pm, 20 - 50% frakcji o ziarnistości 200 - 300 pm, 30 - 60% frakcji o ziarnistości 300 - 400 pm oraz 10 - 30% frakcji o ziarnistości 400 - 500 pm.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kulki sporządza się z materiału ceramicznego zawierającego wagowo: 67% ZrO₂, 30% Si₂O, reszta tlenki aluminium i żelaza oraz nieuniknione zanieczyszczenia.