Технологическая проба для определения противопригарных свойств формовочных смесей и покрытий

Предлагаемая полезная модель относится к области литейного производства и может быть использована для научных исследований или в цеховых лабораториях для экспресс-оценки влияния формовочных смесей и противопригарных покрытий на вероятность образования пригара.
Известна технологическая проба Фурсунда для оценки влияния материала литейной формы, а именно, стержневых смесей, на вероятность на образования пригара, позволяющая одновременно исследовать несколько составов стержневых смесей. Технологическая проба представляет собой литейную форму в виде вертикального цилиндра диаметром 250 мм и высотой 750-100 мм. В стенках формы выполнены в шахматном порядке отверстия с шагом по вертикали 100 мм, предназначенные для закрепления цилиндрических образцов исследуемых стержневых смесей диаметром 30 мм и длиной 75 мм. При этом образцы вводятся в тело отливки на 60 мм. Металл заливается в центральную часть формы так, чтобы его струя не задевала образцов. После извлечения образцы разрезаются, и определяется степень проникновения металла в исследуемые стержневые смеси (Медведев. Я.И. Технологические испытания формовочных смесей / Я.И. Медведев, И.В. Валисовский. - М.: Машиностроение, 1973. - С. 216, рис. 122).
Однако, данная проба не позволяет оценивать влияние толщины стенки отливки на величину пригара.
2
1
Известна проба для определения склонности сырых литейных форм к образованию пригара на отливках, которая содержит песчано-глинистую форму с литниковой системой и полостью для заливки и соединенную с ней пьезометрическую трубку. Полость для заливки для повышения чувствительности пробы выполнена ступенчатой, причем отношение площади F горизонтального сечения нижней ступени к площади F горизонтального сечения верхней ступени лежит в интервале от 5 до 20 (А.с. 1572739, МПК В22С 9/00).
Недостатком пробы является то, что ее нельзя использовать для проведения сравнительной оценки качества нескольких составов покрытий одновременно.
Известна технологическая проба, известная из (Кукуй Д.М. Теория и технология литейного производства. Формовочные материалы и смеси / Д.М. Кукуй, Н.В. Андриянов. - Минск: БИТУ, 2005. - 390 с).
Поверхность пробы, соприкасающуюся с жидким металлом, окрашивают испытуемой краской. Во время заливки пробы жидкий металл через литниковую систему поступает в полость формы, омывает ее нижнюю часть и через специальный канал сливается в коллектор. Продолжительность пропускания металла установлена в 30 и 60 с. По истечению этого времени канал перекрывают и форма заполняется металлом. Затвердевая, образец фиксирует образовавшиеся дефекты поверхности, в том числе и пригар.
Недостатками указанной технологической пробы являются отсутствие возможности оценки одновременного влияния качества нескольких составов противопригарных покрытий с учетом толщины стенки отливки на вероятность образования пригара.
Известна технологическая проба для оценки влияния материалов литейной формы на формирование шероховатости поверхности отливок и вероятность образования пригара. Технологическая проба представляет собой литейную форму, содержащую нижнюю и верхнюю полуформы. По ладу в нижней полуформе размещены гильзы для установки образцов исследуемых формовочных материалов. Полость верхней полуформы представляет собой усеченный конус с возможностью изменения высоты для варьирования массы заливаемого сплава, образованный моделью из набора дисков, отцентрированных друг относительно друга моделью стояка. На контрладе верхней полуформы дополнительно установлены наращалки для создания необходимого металлостатического напора в форме (Патент RU 77809, МПК В22С, 9/22 от 2006.01, опубл. 10.11.2008 Бюл. №31).
Данное техническое решение взято за прототип.
Недостатком данной пробы является то, что она не обладает широкими технологическими возможностями, так как исследует только процесс образования пригара вне зависимости от толщины стенки отливки.
Задачей полезной модели является оценка величины пригара в зависимости от противопригарных свойств одновременно испытываемых покрытий и толщины стенки отливки при горизонтальном и вертикальном движении металла.
Поставленная задача достигается тем, что технологическая проба для определения противопригарных свойств формовочных смесей и покрытий, содержащая литниковую систему и заливочную полость, при этом заливочная полость расположена симметрично относительно литниковой системы по двум осям и выполнена ступенчатой с переменной толщиной стенки соответственно 25, 50, 75 мм.
Симметричное расположение емкостей относительно литниковой системы обеспечивает равномерность заполнения их расплавом, а выполнение заливочной полости ступенчатой дает возможность оценки пригара в зависимости от толщины стенки отливки 25, 50, 75 мм.
Техническое решение иллюстрируется на фиг. 1, где приведен общий вид и на фиг. 2, где приведен вид сверху.
Технологическая проба содержит нижнюю 1 и верхнюю 2 полуформы. В верхней полуформе 1 расположены элементы литниковой системы: воронка 3, стояк 4, выпор 5. заливочная полость 6 выполнена из расположенных симметрично относительно литниковой системы по двум осям пробы емкостей 6. Каждая емкость выполнена ступенчатой, с переменной толщиной стенки, соответственно 25, 50, 75 мм.
1
2
3
H, Н, Н - толщина стенки заливочной полости соответственно 25, 50 и 75 мм.
Испытания проводят следующим образом. Металл через литниковую систему поступает в заливочную полость. После охлаждения пробы оценивают величину пригара в зависимости от толщины стенки отливки и от состава нанесенного покрытия.
Применение пробы позволит на стадии проектирования технологического процесса оценить вероятность образования пригара на отливках, зависящего от толщины стенки отливки и состава наносимого противопригарного покрытия и выбирать мероприятия по устранению пригара на отливках. Относительно небольшая масса пробы и габаритные размеры позволяет применять ее как на производстве, так и при подготовке специалистов в ВУЗах.