Модельні склади

Виплавлюваної моделі виготовляють з суміші або сплавів легкоплавких матеріалів, найчастіше органічного походження. У якості вихідних матеріалів використовують парафін, стеарин, церезин, буровугільний віск, торф'яної бітум, каніфоль, етилцелюлозу, жирні кислоти, озокерит і ін. Модельні склади повинні володіти певними властивостями:

• • температурою плавлення 60-81,6 ° С, температурою початку розм'якшення вище температури робочого приміщення на 35-45 ° С;
• • мінімальний і стабільної лінійної усадкою, мінімальним об'ємним і лінійним розширенням;
• • гарної вологотекучостю;
• • достатню міцність і твердістю для запобігання від пошкодження поверхні моделей;
• • мінімальний зольністю, непрілінаемостью до поверхні прес-форм, інструменту і рукам робітника;
• • хімічною інертністю по відношенню до матеріалів прес-форм і вогнетривких покриттів;
• • відсутністю шкідливих парів при нагріванні і згорянні;
• • можливістю багаторазового використання;
• • хорошою смачиваемостью облицювальною складом;
• • дешевизною вихідних матеріалів.

Виплавлюваної моделі

Виплавляли модель 3 виливки 1 отримують шляхом заповнення металевої прес-форми 2 рідким або пастоподібною модельним складом (рис. 7.27, а). Приклади прес-форм показані па рис. 7.28.

Рис. 7.28. Прес-форми для отримання виплавлюваних моделей

У першому випадку прес-форму заповнюють вільної заливанням чи під тиском, у другому - запрессовкой твердорідких складу, змішаного з 8-20% повітря.

У прес-формах модельний склад твердне і остигає. Потім модель виливка витягують і з'єднують з окремо виготовленої виплавленої моделлю литниково-живильної системи 4 в блок (рис. 7.27, б). Приклади моделей показані на рис. 7.29.

Рис. 7.29. Зовнішній вигляд виплавлюваних моделей

Моделі, отримані в одномісних прес-формах, припаюють паяльником 5 (див. Рис. 7.27, б). У багатомісних прес-формах отримують ланки з декількох моделей, які пов'язані один з одним загальною втулкою. При складанні модель ливникової лійки і ланки моделей насаджують на металевий каркас. У блоці моделей втулки, надіті на каркас, утворюють стояк.

Для отримання оболонкової форми модельний блок занурюють у вогнетривку суспензію (рис. 7.27, в) і обсипають інертним при високих температурах порошком, наприклад з кварцового піску, корунду або графіту в псевдозрідженому шарі (рис. 7.27, г) або пескосипе. Отримане вогнетривке покриття отверждают сушінням на повітрі (рис. 7.27, д) або в парах аміаку. Потім на блок наносять таким же чином другий і наступні шари. Перший шар обсипають порошком, розмір часток якого 0,2-0,315 мм; наступні - грубозернистим порошком. Зазвичай оболонкову форму одержують чотирьох-шестиразовим нанесенням вогнетривкої покриття. При виготовленні великих виливків на модельному блоці формують більше 12 шарів (рис. 7.30).

Рис. 7.30. Вогнетривке покриття моделі після сушіння:

а - з корунду; б - кварцового піску; в - графіту

Після сушіння останнього шару модель виплавляють у гарячій воді або розплаві модельної маси (рис. 7.27, е). Потім оболонкову форму підсушують на повітрі (рис. 7.27, ж). Висушену форму ставлять вертикально в жаростійкий опоку і засипають сухим кварцовим піском (рис. 7.27, з), який ущільнюють. Опоку завадять в електропіч для видалення залишків модельної маси, вологи, продуктів неповного гідролізу, а також для зміцнення оболонки спіканням. Прогартовує триває протягом 2 год при температурі 900-950 ° С (рис. 7.27, і).

У масовому виробництві оболонки заформовують гарячим опорним наповнювачем після їх попереднього випалу. Товстостінні оболонкові форми заливають без опорного наповнювача.

Плавка і заливка металу у форми

Рідкий метал заливають у гарячу або охолоджену оболонкову форму (рис. 7.27, до). Її температура при заливці сталі і чавуну складає 800-900 ° С, сплавів на основі нікелю - 900-1816 ° С, титану - 1470 ° С, міді - 600-700 ° С, алюмінію і магнію - 200-250 ° С.

Вибивка виливків з форм і очистка

Після охолодження виливки вибивають з форми на решітках. Опорний наповнювач прокидається через грати, а блок виливків (рис. 7.27, л) після подальшого охолодження попередньо очищають на вібраційних установках. При виготовленні дрібних виливків одночасно відокремлюють ливникові системи. Очищення виливків від вогнетривкої покриття є дуже трудомісткою операцією. Застосовують кілька способів очищення: вібраційну, піскоструминну (рис. 7.31), гідропіскоструминному, хіміко-термічну в розчинах лугів і кислот, а також у розплавлених солях та інші комбіновані способи.

Рис. 7.31. Очищення виливки піскоструминним методом

Крім того, використовують звичайні способи, з тією різницею, що слід застосовувати дуже дрібну дріб (розміром не більше 0,3 мм), щоб не спотворити конфігурацію виливків.

Області застосування

Лиття по виплавлюваних моделях широко застосовують для виробництва дрібних складних виливків в авіа-, автомобіле-, тракторобудуванні та інших галузях машинобудування.

Виплавляється модель, яка може бути складена з окремих частин пайкою або склеюванням, дозволяє отримувати литтям складні цільні деталі, які не вдається виготовити іншими способами обробки металів. Цим способом отримують деталі турбінних лопаток з жароміцних сплавів (рис. 7.32), які погано обробляються різанням, колеса насосів з корозійно-стійких сплавів, деталі турбомашин, постійні магніти з орієнтованою кристалічною структурою та ін.

Рис. 7.32. Приклади заготовок деталей складної форми з жароміцних сплавів, отриманих литтям по виплавлюваних моделях