УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБОЛОЧКОВЫХ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОФОРЕЗА

Полезная модель относится к литейному производству, в частности к устройствам для изготовления керамических форм по выплавляемым моделям методом электрофореза.
Известно устройство, которое включает наполненный суспензией электролизер, источник внешнего напряжения, выплавляемую модель с предварительно нанесенным на нее токопроводящим слоем (Б.И.Сыч, А.В.Рыжков и др. «Применение электрофореза для изготовления форм точного литья» // Экономия металла при конструировании и производстве отливок: межвузовский сборник научных трудов. Вып.2 - Пенза: Пензенский политехнический институт, 1988, с.33). В данной конструкции анодом является токопроводящий слой модели, а катодом, чаще всего, электролизер. При работе устройства, отрицательно заряженные частицы дисперсной фазы суспензии перемещаются к аноду (к модели), и образуют плотный и прочный осадок (оболочку) толщиной 5…8 мм. В данном устройстве разные поверхности модели находятся на не одинаковых расстояниях от стенок электролизера, из-за этого нанесенная на модель оболочка будет иметь разную толщину стенок (теневой эффект) и, как правило, повышенную склонность к трещинообразованию, а так же пониженную механическую прочность.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для нанесения на модель керамического покрытия (а.с. №825267, SU, МПК В22С 5/04, 1981 г.), содержащее ванну с суспензией, токопроводящую шину, подвеску и набор сменных электродов (катодов), располагаемых во время нанесения форетического слоя эквидистантно поверхности модели. Эквидистантное расположение катода позволяет значительно снизить описанный недостаток.
Недостатком известного устройства является то, что оно пригодно только для изготовления керамических форм, в которых модель выполнена в виде тела вращения без каких-либо выступов, пазов и углублений, а также то, что при нанесении осадка обязательно вращение модели вокруг своей оси.
Задачей полезной модели является повышение качества и расширение номенклатуры изготавливаемых керамических форм.
В устройстве для изготовления керамических форм, содержащем наполненную суспензией емкость, катод, поверхность которого эквидистантна поверхности выплавляемой модели, источник тока, катод выполнен из разъемных частей в виде сетки. Для каждой модели проектируется свой катод, который разбивается на необходимое количество элементов, удобных для сборки и которые крепятся друг к другу болтами.
Выполнение катода из сетки обеспечивает беспрепятственное течение суспензии сквозь полость катода во время электрофореза, что приводит к поддержанию постоянного химического состава суспензии вблизи модели и способствует повышению качества изготовляемых оболочек.
Применение предлагаемого устройства позволяет значительно уменьшить действие «теневого» эффекта при изготовлении керамических форм. Это происходит благодаря тому, что каждая поверхность модели, как внутренняя, так и внешняя находятся на одном расстоянии от катода. Разборный катод, состоящий из отдельных элементов, позволяет изготавливать оболочковые формы любой конфигурации, что приводит к расширению номенклатуры изготавливаемых оболочковых форм.
Полезная модель поясняется чертежами. На фиг.1 изображен вертикальный разрез устройства, а на фиг.2 вид сверху.
Устройство содержит емкость 1 с суспензией, катод 2, состоящий из полуформ 3 и 4, которые выполнены из металлической сетки (с размером ячеек, например 2 мм), выплавляемую модель 5, электрод 6, центрирующие кольца 7. Полуформы 3 и 4 катода подключены к отрицательному полюсу, а электрод 6 подключен к положительному полюсу источнику тока. Отдельные части 3 и 4 катода 2 собирают в единую конструкцию, по плоскости разъема 8, вокруг выплавляемой модели 5 эквидистантно ее поверхности и, во избежание возможного их перемещения друг относительно друга, жестко скрепляются друг с другом винтами. Для предотвращения возможных перемещений модели 5 внутри собранного катода 2 производят центрирование модели с помощью колец 7, выполненных из изоляционного материала и насаженных на электроды 6 и 9. Для надежности процесса форетического осаждения к каждой из частей 3 и 4 катода 2 подводят индивидуальный отрицательный полюс источника тока.
Устройство работает следующим образом. Модельный блок 5, покрытый электропроводным слоем, с собранным из отдельных частей катодом 2 погружают в емкость 1 с электрофоретической суспензией. Далее, при помощи электродов 6 и 9 подводят внешнее электрическое поле к электропроводному слою модели 5 и катоду 2. Под воздействием эффекта электрофореза на модели 5 формируется оболочка нужной толщины, что определяется силой тока и продолжительностью процесса.