ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВТОРИЧНОГО ПОЛИСТИРОЛА В КАЧЕСТВЕ КОМПОНЕНТА МАТЕРИАЛА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОДЕЛЕЙ ПРИ ЛГМ
Аннотация
Основным материалом для изготовления моделей при литье по газифицируемым моделям (ЛГМ) в настоящее время является литейный полистирол мелких фракций порядка 0,4–0,7 мм. Недостатком этого материала является его достаточно высокая стоимость, что определяет и последующую относительно высокую стоимость отливки, полученной методом ЛГМ. Целью данного исследования являлось изучение возможности замены вторичного полистирола в составе материала для производства моделей при ЛГМ.
Суть исследования заключалась в следующем: вторичный полистирол фракции 0,3–0,5 мм смешивается с литейным полистиролом марки T180F в соотношениях от 10 до 50 % по массе шихты. После перемешивания смесь подвспенивается паром и просушивается в течение 15 мин при температуре 30 °С. Затем вспененный полистирол вдувается в пресс-формы, после чего заполненные пресс-формы помещаются в автоклав и выдерживаются до полного спекания гранул полистирола. Готовые модели охлаждаются до комнатной температуры. Затем осуществляется окраска блоков моделей, которая производится в один слой специальным противопригарным покрытием путем окунания в ванну. Сушка окрашенных модельных блоков производится в сушильной камере при температуре 45–65 °С в течение 2,5–3,5 ч.
Определено, что при увеличении доли вторичного полистирола до 50 % шероховатость поверхности модели резко возрастает (на 45 % по сравнению с эталоном), что исключает возможность его использования сверх указанного количества.
Также были проведены исследования микроструктуры и распределение полей напряженности в отливках, полученных указанным способом. Проведенные анализы показали отсутствие явных внутренних дефектов, таких как пористости, раковины, зоны сегрегации неметаллических включений и дендритного строения.
Таким образом, проведенные исследования показали возможность использования вторичного строительного полистирола в составе материала для моделей при ЛГМ. Оптимальным является количество порядка 40, что обеспечивает высокое качество отливки.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Balint T.S., Freeman A. Designing the Design at JPL'S Innovation Foundry. Acta Astronautica, 2017, vol. 137, pp. 182–191. DOI: 10.1016/j.actaastro.2017.04.026
Javidani M., Fortier M., Colbert J. Impact of the Main Casting Process Parameters on Floating Crystals in Al Alloy DC-Cast Ingots. Minerals, Metals and Materials Series, 2019, cod 224839, pp. 451–459. DOI: 10.1007/978-3-030-05864-7_58
Deev V.B., Judin A.S., Ponomareva K.V., Cecorina S.A., Alhimov V.N. [The Influence of the Molding Method on the Quality of Aluminum Alloys Made by Casting According to Gasified Models]. Vestnik gorno-metallurgicheskoj sekcii Rossijskoj akademii estestvennyh nauk. Otdelenie metallurgii, 2014, no. 32, pp. 94–97. (in Rus.)
Kovalev P.V., Ryaboshuk S.V., Issagulov A.Z., Kulikov V.Y., Kvon S.S., Chsherbakova Y.P., Sultamurat G.I., Jironkin M.V. Improving Production Technology of Tube Steel Grades in Converter Process. Metalurgija (Croatia), 2016, vol. 55, no. 4, pp. 715–718.
Nesterov N.V., Voroncov B.S., Savinyh L.M. [Vacuum System for Lost Foam Casting Technology]. Litejnoe proizvodstvo, 2016, no. 7, pp. 30–34. (in Rus.)
Kuksa A.V., Kidalov N.A., Shhipanov V.F. [A Universal Laboratory Setup for the Production of Polystyrene Foam Granules and the Manufacture of Gasified Models from Them for Casting According to Gasified Models]. Izvestija Volgogradskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta, 2010, no. 4 (64), pp. 61–65. (in Rus.)
Doroshenko V.S., Boljuh V.A. [Obtaining Large Steel Castings According to Gasification Models Using Bulk Molding]. Tjazheloe mashinostroenie, 2010, no. 10, pp. 16–20. (in Rus.)
Tamri Z., Yazdi A.V., Haghighi M.N., Abbas-Abadi M.S., Heidarinasab A. Effect of Temperature, Heating Rate and Zeolite-Based Catalysts on the Pyrolysis of High Impact Polystyrene (HIPS) Waste to Produce Fuel-Like Products. Polyolefins Journal, 2019, vol. 6 (1), pp. 43–52. DOI: 10.1016/j.jaap.2018.05.001
Doroshenko V.S., Shinskij V.O., Tihonova O.A. [About Casting Process for Thermally Compactability Patterns]. Litejnoe proizvodstvo, 2014, no. 11, pp. 16–20. (in Russ.)
Ovcharenko P.G., Leshhev A.Ju. [Manufacturing of Composite Castings Solid heat Exchanger by Casting for Consumable Pattern]. Litejnoe proizvodstvo, 2015, no. 5, pp. 26–28. (in Russ.)
Wu C., Ji C., Zhu M. Influence of Differential Roll Rotation Speed on Evolution of Internal Porosity in Continuous Casting Bloom during Heavy Reduction. Journal of Materials Processing Technology, 2019, vol. 271. pp. 651–659. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2019.04.041
Guo Y., Wang S., Huelsman C.M., Savage P.E. Kinetic Model for Reactions of Indole under Supercritical Water Gasification Conditions. Chemical Engineering Journal, 2014, vol. 241, pp. 327–335. 10.1016/j.cej.2013.11.012
Kvon Sv.S., Kulikov V.Ju., Isagulov A.Z., Arinova S.K., Kovaljova T.V. [Examination of Polystyrene Foam in the Gasifiable Pattern Casting]. Litejnoe proizvodstvo, 2017, no. 7, pp. 18–20. (in Russ.)
Isagulov A.Z., Kulikov V.Ju., Laurent C., Tverdohlebov N.I., Shherbakova E.P. [Improved Method for Producing Cast Billets Casting Method on Gasified Models]. Litejnoe proizvodstvo, 2014, no. 4, pp. 16–18. (in Russ.)
Kvon S.S., Kulikov V.Y., Filippova T.S., Omarova A.E. Using High-Chromium Iron as Material for Production of the Equipping Components of Mine Shafts. Metalurgija (Croatia), 2016, vol. 55, no. 2, pp. 206–208.
Isagulov A.Z., Kulikov V.Ju., Tverdohlebov N.I., Shherbakova E.P., Kovaljova T.V. [Effect of Wash on the Quality of Intricate Iron and Steel Castings in Expanded Pattern Casting]. Litejnoe proizvodstvo, 2015, no. 7, pp. 17–19. (in Russ.)
DOI: http://dx.doi.org/10.14529/met190305
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
