PL184887B1

PL184887B1 - Method of making solid casting moulds

Info

Publication number: PL184887B1
Application number: PL98324536A
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: PL324536A1

Abstract

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 szklanych, zawierająca 10-20% frakcji o ziarnistości 100 - 200 pm, 30 - 60% frakcji o ziarnistości 200 - 300 pm, 30 - 50% frakcji o ziarnistości 300 - 400 pm oraz 10-40% frakcji o ziarnistości 400 - 500 pm.1. The method of making full casting molds by forming a disposable model in a dry matrix and compacting by vibration, characterized in that the matrix is a mixture of glass beads, containing 10-20% of the 100-200 grain size fraction, 30 - 60% of the fraction with grain size 200 - 300 µm, 30 - 50% of the grain size 300 - 400 µm and 10-40% of the grain size 400 - 500 µm.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wykonywania pełnych form odlewniczych stosowanych do odlewania ciekłych stopów metali o temperaturze zalewania do 800°C.The subject of the invention is a method of making full casting molds used for casting liquid metal alloys with pouring temperature up to 800 ° 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.The method of making casting molds hardened by lowering the temperature of the liquid components of the mass below the freezing point, known from Polish patent specification No. 124 681, consists in the fact that the shape and dimensions of the casting are suitable for a disposable model placed in the mold, made of a material that is damaged by liquid pouring. metal. In order to lower the temperature of the model part of the mold, a cooling medium is introduced into the interior of a disposable model, made of a material with appropriate porosity, allowing the penetration of the liquid cooling medium into the mold.

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.In addition, there are known from the publication in "Przegląd Odlewnictwa from 1997, No. 1, page 7, methods of making full casting molds, which consist in placing a model made of foamed polystyrene, polyethylene, polymethyl methacrylate or polycarbonate, on the surface of which a fireproof coating is applied in molding box. Next, the model of the casting and the gating system is evenly covered with dry sand, mainly quartz, or zircon, chromite and olivine, and then the box is vibrated to obtain the appropriate compaction of the sand and fill the cavities of the model with it. It is also used to form model sets in a fluidized bed of sand, most often using a negative pressure of 0.02-0.03 MPa at the bottom of the box during forming and pouring.

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.The disadvantage of the above method is that the sands used for the matrix have grains of various shapes and sizes, and the content of spherical grains is low, which ensures the maximum compaction of the matrix, which means that the strength of the mold after compaction may be lower than required, without guaranteeing the casting. Flawless. In addition, during the forming of models and knocking out the castings, dust fractions are formed as a result of abrasion of the matrix grains, which, especially when using quartz sand, pose a risk to workers' health, because these dusts contain free silica, i.e. respirable dust.

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 szklanych, zawierająca 10 -20% frakcji o ziarnistości 100 - 200 pm, 30 - 60% frakcji o ziarnistości 200 - 300 pm, 30 -50% frakcji o ziarnistości 300 - 400 pm oraz 10-40% frakcji o ziarnistości 400 - 500 pm.The essence of the method of making full casting molds by forming a disposable model in a dry matrix and compacting by vibration is that the matrix is a mixture of glass spheres, containing 10-20% of the 100-200 m grain size fraction, 30-60% of the fraction with grain size 200-300 µm, 30-50% of the grain size 300-400 µm and 10-40% of the grain size 400-500 µm.

Kulki sporządza się ze szkła zawierającego wagowo: 70 - 73% SiO₂, 13 - 15% Na₂O, 7-11% CaO, 3 - 5% MgO, 0,5 - 2% Al₂O₃, reszta nieuniknione zanieczyszczenia.Spheres are made of glass containing by weight: 70 - 73% SiO ₂ , 13 - 15% Na ₂ O, 7-11% CaO, 3 - 5% MgO, 0.5 - 2% Al ₂ O ₃ , the rest, inevitable impurities.

Zaletą sposobu wykonywania form według wynalazku, jest to, że w wyniku wibracji kulki szklane zmieniają swe wzajemne ułożenie z układu sześciennego na czworościenny, coAn advantage of the method of making the molds according to the invention is that, as a result of vibrations, the glass spheres change their mutual arrangement from cubic to tetrahedral, which

184 887 powoduje ich maksymalne zagęszczenie, pozwalając na uzyskanie maksymalnej wytrzymałości formy. Ponadto osnowa wykonana jest z materiału chemicznie obojętnego, a tworzący się podczas operacji formowania i wybijania pył nie jest silikogenny i nie stanowi zagrożenia dla zdrowia pracowników.184 887 causes their maximum density, allowing for maximum mold strength. In addition, the matrix is made of a chemically inert material, and the dust formed during the forming and knocking out operations is not silicogenic and does not pose a threat to workers' health.

Wykonanie formy przeprowadza się według wynalazku w ten sposób, że zestaw modelowy ze spienionego polistyrenu i z naniesioną na jego powierzchniach ceramiczną powłoką ognioodporną umieszcza się w skrzynce formierskiej, do której wsypuje się kulki szklane, zawierające 10 frakcji o ziarnistości 100 - 200 pm, 30% frakcji o ziarnistości 200 - 300 pm, 40% frakcji o ziarnistości 300 - 400 pm oraz 20% frakcji o ziarnistości 400 - 500 pm. Kulki sporządza się ze stłuczki szklanej zawierającej średnio wagowo: 71,5% SiO2, 14% Na₂O, 9% CaO, 4% MgO, 1,5% Al₂O₃, reszta 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 stopem AK 11 o temperaturze 7ó0°C.According to the invention, the mold is made in such a way that a model set made of foamed polystyrene with a ceramic fire-resistant coating applied on its surfaces is placed in a molding box, into which glass spheres containing 10 fractions of grain 100 - 200 µm, 30% of the fraction are poured. with a grain size of 200 - 300 µm, 40% of a fraction with a grain size of 300 - 400 µm and 20% of a fraction with a grain size of 400 - 500 µm. The balls are made of glass cullet containing, on average, by weight: 71.5% SiO2, 14% Na ₂ O, 9% CaO, 4% MgO, 1.5% Al ₂ O ₃ , the rest, inevitable impurities. Next, the box is subjected to vibration, during which the exciting force is linear, thanks to the use of two synchronized, counter-rotating masses of the vibrator, and then the mold is poured over with the liquid AK 11 alloy at a temperature of 7 ° C.

W czasie zalewania formy model z polistyrenu, wypełniający wnękę formy, pod wpływem działania wysokiej temperatury przechodzi ze stanu stałego w stan gazowy.While pouring the mold, the polystyrene model filling the mold cavity, under the influence of high temperature, changes from a solid to a gas state.

184 887184 887

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 50 copies

Cena 2,00 zł.Price PLN 2.00.

Claims

Patent claims

1. The yy / konywmua method of pefaych veneers (diluent on <roo <Z ^^ e fomtownua of the disposable dry matrix and vibration compaction model, characterized by the fact that the matrix is a mixture of glass beads, containing 10-20% of the 100 grain fraction - 200 µm, 30 - 60% of the fraction with a grain size of 200 - 300 µm, 30 - 50% of the fraction with a grain size of 300 - 400 µm and 10-40% of the fraction with a grain size of 400 - 500 µm.

2. The method according to p. The process of claim 1, characterized in that the spheres are made of glass containing by weight: 70 - 73% SiO ₂ , 13 - 15% Na ^ O, 7-11% CaO, 3 - 5% MgO, 0.5 - 2% Al ₂ O ₃ , the rest of the inevitable pollution.