способ удаления пенополистироловых моделей из керамических форм

Формула изобретения

СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ПЕНОПОЛИСТИРОЛОВЫХ МОДЕЛЕЙ ИЗ КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ путем их выплавления в герметичной камере, отличающийся тем, что, с целью выплавления высокоплавких моделей, сокращения технологических операций, повышения качества керамических форм, пенополистироловую модель удаляют в вакууме в два этапа: на первом осуществлют вакуумирование формы при остаточном давлении не более 10 мм рт.ст., проводят нагрев формы до 90 - 95^oС в течение 1 ч; на втором повышают температуру до 200 - 210^oС и выдерживают форму при этой температуре в течение 1 ч 30 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в технологическом процессе изготовления точных отливок сложной конфигурации.

Известен способ выжигания пенополистироловых моделей из керамических форм в паровоздушной среде при температуре 700-1000^оС.

Недостатком способа является то, что он не может быть использован для получения отливок сложной конфигурации и значительной массы (0,5-1 т) в результате разрушения тонкостенных полостей керамической формы газообразными продуктами деструкции пенополистирола. Кроме того, при его осуществлении наблюдается загрязнение атмосферного воздуха ароматическими углеводородами и оксидом углерода.

Известен также способ удаления пенополистироловых изделий из форм сочетанием частичного растворения с последующим выжиганием остатков модели в виде плотной массы при температуре 900-1000^оС [1].

Недостатком этого способа является высокая стоимость технологических операций по растворению моделей и созданию специальных печей для обжига форм, кроме того, при этом окружающая среда загрязняется парами высокотоксичных растворителей и продуктами термораспада модели.

Наиболее близким по технической сущности является способ удаления пенополистироловых моделей из керамических форм путем их выплавления горячим воздухом в герметичной камере [2].

Указанный способ растворения пенополистироловых моделей обладает следующими недостатками:

- сложность способа заключается в необходимости одновременной подачи воздуха в камеру и ее разрежением в нижней части;

- способ предназначен для удаления только легкоплавких моделей (воск, церезин);

- возможность применения способа для удаления легкоплавких моделей только из газопроницаемых керамических форм.

Цель изобретения - выплавление высокоплавких моделей, сокращение технологических операций, повышение качества керамических форм.

Поставленная цель достигается тем, что керамическую форму с пенополистироловой моделью нагревают в вакууме при остаточном давлении 10 мм рт.ст. со скоростью 2 град/мин до температуры 90^оС и выдерживают в этих условиях в течение 1 ч для удаления из модели порообразователя (изопентана), в результате чего исключается возможность разрыва керамической формы в местах расположения тонкостенных полостей. После этого температуру повышают со скоростью 4-5 град/мин до 200-210^оС и форму выдерживают 1 ч 30 мин. За это время модель полностью выплавляется из формы, а полученный плав полистирола используется для прессования изделий технического назначения или же направляется для переработки на завод-изготовитель бисера пенополистирола.

Модель удаляется из керамической формы в одну стадию по принципу безотходной технологии, при этом исключается возможность загрязнения окружающей среды продуктами термораспада пенополистирола и органическими растворителями.

П р и м е р. В металлический реактор емкостью 3 л, обогреваемый электроспиралью, загружают на ложементе керамическую форму с пенополистироловой моделью размером 120х120 мм, закрывают герметично крышкой, снабженной термометром, манометром и краном для подключения вакуума, включают вакуумный насос типа РВН-2 и при достижении остаточного давления в сосуде 10 мм рт.ст. включают его обогрев, регулируя скорость нагрева 2 град/мин до 90^оС, и при этой температуре выдерживают 1 ч для удаления из модели порообразователя (изопентана). Затем температуру повышают со скоростью 4-5 град/мин до 200-210^оС и выдерживают 1 ч 30 мин. За это время модель полностью выплавляется из керамической формы и плав стекает в емкость, подставленную под ложемент. После этого отключают электрообогрев реактора, перекрывают вакуумную систему и через 12-20 мин извлекают форму и плав полистирола.

Таким образом, применение изобретения позволяет исключить загрязнение окружающей среды, улучшить условия труда работающих, исключить из технологического процесса токсичные органические растворители, снизить себестоимость получения отливок.