| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Ринок технологій / Актуальні винаходи і моделі / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2165817
СУМІШ формувальні для виробництва виливків ювелірних виробів
Ім'я заявника: Товариство з обмеженою відповідальністю "Інвестиційно-фінансова компанія" Ромекс-інвест "
Ім'я винахідника: Кондаков Е.Н.
Ім'я патентовласника: Товариство з обмеженою відповідальністю "Інвестиційно-фінансова компанія" Ромекс-інвест "
Адреса для листування: 195220, Санкт-Петербург, а / я 372, Станковская В.М.
Дата початку дії патенту: 2000.03.28
Суміш призначена для лиття по виплавлюваних моделях виливків ювелірних виробів зі сплавів дорогоцінних і кольорових металів. Порошкова суміш для виготовлення форм, зачиняється водою при формуванні, містить кристобалита 48 - 78 мас.%, Високоміцного гіпсу 
20 - 50 мас.%, Калієвої селітри 0,5 - 2,0 мас.% І решта - дигідрофосфат калію. Використовується кристобалит з домішкою трідіміта і аморфного кварцу не більше 20% або 40%, оксидів лужних металів не більше 2%. Суміш є дрібнодисперсного і володіє високими характеристиками міцності, що забезпечує високу якість виливків.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до процесу лиття по виплавлюваних моделях для виливків ювелірних виробів зі сплавів дорогоцінних і кольорових металів, зокрема до складів формувальних сумішей.
Відома вітчизняна формувальнасуміш "Ювелірна" наступного складу, вага%, [1]:
Динас ЕД - 60-64
Гіпс - 10-12
Ортофосфорна кислота - 0,03-1,0
Вода - Все інше
З метою підвищення якості виливків була розроблена поліпшена за складом формувальнасуміш "Ю-КЕН", вага%, [2]:
Обпалений кварцит - 52-57
гіпс - 15-20
Дигідрофосфат - 0-2,2
Вода - Все інше
Формувальнасуміш "Ю-КЕН" випускається замість суміші "Ювелірна".
До складу суміші "Ю-КЕН" замість динасу, що має близько 20% кристобалита, введений обпалений кварцит, в якому 30-40% кристобалита і менше шкідливих домішок. Крім цього, замість рідкої ортофосфорної кислоти, яка при формуванні дуже точно дозовано вливалася в воду, в порошкову суміш з обпаленої кварциту і гіпсу був введений порошковий дигидрофосфат. Таким чином, порошкова формувальнасуміш "Ю-КЕН", так само як і імпортні порошкові суміші зачиняється водою без кислот. Якість виливків з використанням суміші "Ю-КЕН" було все ж нижче, ніж у виливків, отриманих із зарубіжних сумішей, так як там використовувався чистий кристобалит.
В останні роки в Росії з'явилися нові зарубіжні формувальні суміші, (наприклад, формувальнасуміш "KERR" фірми Kerr Manufacturing Company, США [3]), що складаються з порошкових компонентів більш тонкого помелу, що дозволяє одержувати виливки з більш високою чистотою поверхні, що дуже важливо для виробів з дорогоцінних металів, особливо для золота. Чим вище дисперсність порошкової суміші (тонше помел), тим краще чистота поверхні виливків (дзеркальність) і, відповідно, менше з'їм золота при шліфуванні - полірування і менше втрат золота.
Як прототип обрана суміш [4] для виготовлення керамічних форм і стрижнів при виробництві виливків художніх і ювелірних виробів. Суміш містить, мас.%: Гіпс - 10,0-14, -0, динас 50,0 - 63,0, пилоподібний возгон шамотного виробництва - 3,7-7,0, алюмохромфосфатне сполучна 0,003-0,02 і інше - воду. Для зниження в'язкості гіпсової суміші і підвищення міцності керамічних форм перед перемішуванням інгредієнтів роблять обробку водного розчину алюмохромфосфатне сполучного наносекундной електромагнітними імпульсами.
Завданням цього винаходу є розробка складу дрібнодисперсного формувальної суміші з високими технологічними параметрами, а саме з підвищеними характеристиками міцності, підвищеною плинністю і ін., Що забезпечують підвищення якості виливків.
Така розробка стала можливою після створення технології отримання кристобалита з кварцового піску [5] і виготовлення спеціальної млини, футерованной пластинами з Ураліту для отримання тонкого помелу компонентів.
Поставлена задача досягається тим, що в суміші формувальної для виготовлення ювелірних виробів, що містить гіпс, кремній матеріал, технологічну добавку, новим відповідно до винаходу є введення високоміцного - Гіпсу, використання в якості кремній матеріалу - кристобалита, а в якості технологічної добавки дигидрофосфата калію і додатково введення калієвої селітри при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: - Гіпс - 20-50
Кристобалит - 48-78
Калієва селітра - 0,5-2,0
Дигідрофосфат калію - Все інше
При цьому використовують кристобалит з домішкою трімідіта і аморфного кварцу не більше 20%, оксидів лужних металів не більше 20%, а оксидів лужних металів 0,2-2,0 мас.%.
Вода у підприємства-виробника в порошкову суміш не вводиться, а використовується тільки у споживачів в роботі.
Порошкова суміш - масова частка (М) при роботі зачиняється дистильованою водою - водна частина (В) в пропорції: на 1 кг порошкової частини вводиться 0,38 - 0,40 л водної частини; в сертифікаті на партію формувальної суміші вказується як: В / М = 0,38 л / кг (тобто водомассовое відношення 380 мл води на 1 кг порошкової суміші).
Дія компонентів порошкової формувальної суміші наступне: гіпс - сполучна; кристобалит (SiO 2) - компенсатор усадки гіпсу в результаті дегідратації при випалюванні форми; дигидрофосфат калію (KH 2 PO 4) - забезпечує вологотекучість формувальної смесит; селітра калію (KNO 3) - забезпечує необхідний час затвердіння формувальної суміші в 14-40 хв.
Процентне співвідношення компонентів формувальної суміші визначається необхідною міцністю ливарної форми і необхідним часом затвердіння суміші. Так, наприклад, для лиття філігранних виливків, що мають тонкі перетину (до 0,3 мм), потрібно використовувати формувальні суміші, що мають низьку міцність (низький вміст гіпсу), так як виливки витягуються з форми шляхом її розбивки дерев'яним молотком (киянкою); якщо форма має високу міцність, то тонкі перетину виливків деформуються або ламаються. Для масивних виливків вагою 0,5 кг і більше необхідно мати формувальну суміш високої міцності, т. К. Нетривка форма при заливці великої кількості рідкого металу розмивається і руйнується.
Для вакуумирования від повітря великих кількостей формувальної суміші 15-30 кг при виготовленні великих форм для лиття масивних виливків необхідно використовувати суміші, що мають початок затвердіння на 30-40 хвилинах, в іншому випадку в формі залишаться бульбашки повітря, які при заливці заповнюються металом, і виливки на поверхні матимуть кульові напливи металу, що є невиправним браком.
Нова мелкодісперсная формувальнасуміш має розмір часток 10 - 90 мкм, що відповідає дисперсності кращих зарубіжних сумішей.
Технологічні властивості пропонованої в заявці формувальної суміші в порівнянні з властивостями суміші-прототипу ілюструються таблицями:
- Табл. 1 - склади досліджуваних сумішей (сухі суміші). У стовпчиках 1-4 - склади по заявляється винаходу, в шпальтах 5-6 - за патентом РФ 2129932 в перерахунку на суху суміш,
- Табл. 2 - склади досліджуваних сумішей з водним затворітелем, тобто безпосередньо готові до вживання,
- Табл. 3 - властивості складів, представлених в табл. 2.
Як видно з табл. 3, міцності заявляється суміші істотно вище, ніж в прототипі. Крім того, при випалюванні в ливарних формах з заявляється суміші не утворюється тріщин, тому відсутній такий вид шлюбу виливків, як облой (тонкі напливи металу на поверхні виливків). Суміші по заявці мають високу плинність - діаметр розпливу 250 г суміші - 180-220 мм. При вакуумуванні сумішей з них активно виходять бульбашки повітря, тому дефекти виливків по кульовим напливу незначні. Для порівняння - суміш, виконана згідно з формулою прототипу, має невисоку плинність (120-160 мм). Як показала перевірка, введення в гіпсові суміші алюмохромфосфата в кількості 0,003-0,2% не дозволяє досягти плинності вище 140-160 мм.
Застосування чистого по домішках кристобалита замість динасу, що має 5-6% шкідливих для формувальних сумішей домішок (Fe, Ca, Mg), дозволяє стабілізувати отримання високих технологічних властивостей (див. Табл. 3) і висока якість виливків. До складу заявленої формувальної суміші введена калієва селітра, яка виконує роль регулятора затвердіння гіпсу, що входить в суміш. Для виробництва ювелірних виробів це дуже суттєво, тому що суміш використовується для виготовлення як дуже маленьких ливарних форм з кількістю суміші 0,5 кг так і дуже великих форм, з кількістю суміші до 15-20 кг. При такому розходженні форм за обсягами час вакуумування коливається від 5 до 30 хв, тому і час затвердіння має суттєво відрізнятися. Кількісне співвідношення використовуваних інгредієнтів дозволяє отримати необхідний результат.
У табл. 4-6 представлені характеристики заявляється суміші в порівнянні з використовуваними в промисловості аналогами.
Як видно з табл. 4, при використанні формувальної суміші згідно з даним винаходом, у порівнянні з формувальної сумішшю "KERR", поліпшується якість виливків групи филиграни, що мають тонкі перетину, що може бути досягнуто за рахунок використання формувальних сумішей з меншою міцністю. і поліпшується якість виливків групи масивних сувенірів, мають істотно більшу вагу (до 10 кг) за рахунок використання високоміцних сумішей, що містять до 50% гіпсу, що дозволяє уникнути появи тріщин у великих ливарних формах.
У табл. 5 наводяться порівняльні дані формувальних сумішей за втратами золота на операціях лиття та полірування виливків. Як видно з табл. 5, при використанні заявленої суміші і при використанні суміші "KERR" втрати золота на лиття і полірування виливків практично однакові і майже в 2 рази менше, ніж при застосуванні суміші "Ю-КЕН".
У табл. 6 наведені дані по дисперсності (тонкості помелу) порошкових формувальних сумішей при просіві їх через сита з різною величиною осередків. Дані табл. 6 показують, що дисперсність і рівень шлюбу виливків у суміші "KERR" і формувальної суміші за пропонованою заявці аналогічні.
При цьому можливий випуск формувальних сумішей з різною міцністю (з різним вмістом гіпсу), спеціально для груп виливків: філігранні виливки - 4-5 кгс / см 2; середні виливки (кільця, сережки, кулони) - 6-10 кгс / см 2; масивні виливки (до 10 кг і більше) - 11-15 кгс / см 2.
ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ
1. Авторське свідоцтво СРСР N 904869, МПК B 22 C 1/16, 1980 г.
2. Патент Росії 2105630, МПК B 22 C 1/00, 1993 р
3. Проспект фірми KERR Manufacturing Company (США) на формувальну суміш "KERR", 1991 р
4. Патент РФ 2129932, МПК B 22 C 1/18, 1999 г. - прототип.
5. Патент Росії N 2145948, МПК C 04 B 28/26, 2000., бюл. N 6.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Суміш формувальна для виготовлення ювелірних виробів, що містить гіпс, кремній матеріал, технологічну добавку, що відрізняється тим, що вона містить високоміцний -гіпс, як кремній матеріалу - кристобалит, а в якості технологічної добавки дигидрофосфат калію і додатково калиевую селітру при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: -Гіпс - 20 - 50
Кристобалит - 48 - 78
Калієва селітра - 0,5 - 2,0
Дигідрофосфат калію - Все інше
2. Суміш по п.1, що відрізняється тим, що вона містить кристобалит з домішкою трідіміта і аморфного кварцу не більше 20 мас.%, А оксидів лужних металів 0,1 - 2,0 мас.%.
3. Суміш по п.1, що відрізняється тим, що вона містить кристобалит з домішкою трідіміта і аморфного кварцу не більше 40 мас.%, А оксидів лужних металів не більше 2 мас.%.
Версія для друку
Дата публікації 02.01.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.