Литейная многослойная оболочковая форма

Изобретение относится к области производства, в частности, к литейным многослойным оболочковым формам для изготовления металлических отливок по выплавляемым моделям.

Литейная многослойная оболочковая форма состоит из тонкостенных многочисленных слоев.

При этом наружный слой и примыкающий к облицовочному внутренний слой выполнены из кварцевого стекла, а остальные слои -керамические.

Наиболее близкой к заявляемой литейной многослойной оболочковой форме является литейная многослойная оболочковая форма (Репях С.И. «Технологические основы литья по выполняемым моделям» Днепропетровск: Лира, 2006. - с. 535-537), содержащая пористые внутренние керамические слои с меньшей плотностью.

Недостатком такой известной литейной многослойной оболочковой формы является ее низкая прочность и трещиностойкость.

Технический результат, получаемый при осуществлении заявленной литейной многослойной оболочковой формы, заключается в повышении ее трещиностойкости и гарантии заливки таких форм жидким металлом без опорного наполнителя.

Заявляемая литейная многослойная оболочковая форма характеризуется следующими существенными признаками.

Ограничительные признаки: литейная многослойная оболочковая форма состоит из многочисленных тонкостенных оболочек (слоев).

Отличительные признаки: наружный слой и примыкающий к облицовочному внутренний слой выполнены из кварцевого стекла, а остальные слои - керамические.

Причинно-следственная связь между совокупностью признаков заявляемой литейной многослойной оболочковой формы и достигаемый технический результат заключается в следующем.

Вследствие того, что при заливке жидкого металла в многослойную оболочковую форму, наружные слои формы подвергаются значительным растягивающим напряжением, а слой, соприкасающийся с жидким металлом - значительным сжимающим напряжением, то их изготовление на основе кварцевого стекла значительно увеличит прочностные характеристики. Кроме того слои на основе кварцевого стекла имеют коэффициент линейного расширения значительно ниже чисто керамических и, следовательно, температурные перемещения и деформации в них будут меньше, чем если бы эти слои были чисто керамические. Значит, растягивающие и сжимающие напряжение в них будет также меньше (по закону Гука), что подтверждено расчетными материалами.

Все это в совокупности делает многослойную оболочковую форму устойчивой к тепловому удару от заливаемого в нее жидкого металла, а значит позволяет гарантированно проводить ее заливку металлом без использования опорного наполнителя.

Заявляемая литейная многослойная оболочковая форма представляет собой форму, состоящую из нескольких слоев оболочек на керамической основе и слоев оболочек на основе кварцевого стекла.

Работа формы. Жидкий металл заливается в литейную многослойную оболочковую форму и охлаждается путем отвода тепла от затвердевающей отливки через все слои оболочки. Первым соприкасается с жидким металлом внутренний облицовочный керамический слой оболочки, а за ним слой из кварцевого стекла. За счет малого температурного расширения слой из кварцевого стекла будет препятствовать распространению деформации от облицовочного слоя на последующие слои, включая наружный слой оболочки, который также выполнен из кварцевого стекла и препятствует деформации, уменьшая растягивающие в нем напряжения.