Литье в землю

Электрошлаковое литьё

Существуют виды литья металлов, которые в силу своей сложности и дороговизны целесообразно использовать для получения отливок для особо ответственных деталей.

Электрошлаковое литьё

Электрошлаковое литье выполняют в несколько этапов:

  1. Создание шихты, для этого применяют предварительно подготовленные электроды.
  2. Затем, электроды подогревают снизу. Для этого через токопроводящий шлак пропускают электричество. Оно разогревает шлак, и полученное тепло прогревает электроды.
  3. Стальной расплав рафинируют шлаком, который исключает его насыщение кислородом и освобождает его от примесей.
  4. В этом процессе применяют формы, выполненные из металла и оснащенные системой водяного охлаждения. Именно в ней происходит остужение металла и формирование детали. Если существует необходимость в получении заготовок с внутренними пустотами, то для этого применяют металлическими стержнями.

Основное достоинство этого вида отливки металла заключается в том, получается расплав без посторонних примесей и равномерной структурой стали. Такой вид плавки применяют для получения специальных сплавов, которые, получить другими видами не получается.

Модели.

При литье в землю формовка производится по постоянным моделям.

По конструкции модели могут быть цельными, разъемными. С отъемными частями и со знаками )для пустотелых отливок).

Для изготовления художественных отливок сравнительно простой формы, без высоких сложных выступов, больших углублений (пепельницы, настенные барельефы, детали архитектурного литья и т.п.) используют цельные модели.

Модели более сложных изделий, боковые стенки которых имеют уклоны не в одном направлении, изготавливают разъемными. Линия разъема модели должна лежать в плоскости разъеме опок. Части разъемных моделей соединяются между собой шипами. При изготовлении формы одна часть модели извлекается из верхней опоки, а другая – из нижней.

Если изделие имеет выступы, которые не позволяют извлечь модель из формы, модель изготавливают с отъемными частями, которые крепятся к основной модели шпильками. После завершения формовки сначала удаляют модель из формы, оставляя в ней отъемные части, которые удаляют отдельно.

Модели пустотелых отливок имеют знаки (специальные полости). В местах расположения знаков крепятся стержни, которые формируют внутреннюю полость отливок. Когда полость отливки имеет выходы с двух сторон (колонки, трубы, втулки), знаки на модели также делаются с двух сторон. Если внутренняя полость имеет выход только в одну сторону (как в бюстах и статуэтках), необходимо обеспечить надежное крепление знака стержня в форме.

Модели изготавливают из различных материалов: дерева, гипса, металла.

Чаще всего используют дерево, как наиболее дешевый и легкообрабатываемый материал.

Для изготовления модели крупного архитектурно-художественного литья с простым рельефом (колонки, тумбы, решетки, постаменты) обычно применяют сосну. Сосна слабо впитывает влагу и мало подвержена колебанию. Для наибольших моделей со сложной поверхностью сосна непригодна: она имеет крупные волокна, легко колется вдоль них, выкрашивается в тонких сечениях и задирается при обработке на токарнях станках.

Модели, которые необходимо обрабатывать на токарных станках, чаще всего делают из березы.

Наиболее сложные модели, поверхность которых декорирована тонкой резьбой, вытачивают из прочных и вязких пород дерева: яблони, груши, красного или черного дерева. Эти модели значительно дороже сосновых и березовых, но хорошее качество и продолжительный срок службы вполне окупают затраты на материалы.

В отличие от деревянных, металлические модели имеют целый ряд преимуществ. Они не коробятся, хорошо сохраняют свою форму, имеют прочную чистую поверхность и значительный срок службы.

Для изготовления модели широко используют чугун, как дешевый и достаточно прочный материал. Из чугуна чаще изготавливают крупные простые модели, не имеющие острых и мелких выступов (модели решеток, колони, постаментов, поручней и т.п.).

Однако чугун плохо поддается ручной обработке, обладает низкой коррозионной стойкостью, плохо паяется, кроме того, это хрупкий материал, из-за чего выкрашивается поверхность модели.

Латунь является одним из лучших материалов для изготовления моделей мелких и сложных художественных отливок. Латунные модели не ржавеют, хорошо воспринимают и сохраняют чеканку и гравировку, имеют чистую гладкую и плоскую поверхность, они хорошо паяются. Из латуни обычно делают модели небольших ажурных кабинетных украшений, а также модели, которые необходимо сохранить на продолжительный срок.

Преимуществом алюминиевых моделей по сравнению с другими металлическими моделями является их незначительная масса. К недостаткам этих моделей относят меньшую поверхностную прочность по сравнению с моделями из чугуна и латуни. Поверхность алюминиевых моделей быстро изнашиваются, на ней остаются следы от наколов при формовке, подрезке кусков формовке. Ремонт моделей затруднен, поскольку алюминий плохо поддается пайке.

Гипсовые модели очень удобны для сохранения художественного оригинала, как правило выполненного скульптором из пластика, глины или воска. Гипсовые модели изготавливают путем заливки раствора гипса в приготовленную по пластилиновому, восковому или глиняному оригиналу гипсовую же форму.

Формовочные инструменты

По своему назначению подразделяются на два основных вида

Набивочные

  • Подмодельные доски
  • Лопаты и совки для земли
  • Сита
  • Трамбовки: с тупым концом для уплотнения поверхности и с узким концом для мест со сложным рельефом. Применяют также и универсальные пневматические трамбовки со сменным наконечником.

  • Счищалка, или правило — для разравнивания смеси и удаления ее избытков
  • Душники-наколки. Тонкие острые стержни служат для прокалывания в земле тонких газоотводящих канальцев
  • Киянки — используют для сплочения подмоделей и при их выколачивании.
  • Трепало — доска, опирающаяся на края формы. Уплотняет землю в случае применения макетов из малопрочных материалов.
  • Щетки. Чистить поверхность от остатков земли

Читать также: Высота листа профнастила для забора

литье в землю (слева) литье в ХТС (справа)
  • Отделочные
  • Гладилки — для коррекции изъянов
  • Режущие и колющие инструменты
  • Кисти для нанесения покрытий
  • Емкости — ведерки или мешки для хранения и нанесения порошковых покрытий.

§ 1. Формовочные пески и глины

Формовочные пески
это осадочные горные породы, образовавшиеся в результате отложения
минералов и выветривания осадков. Пески обычно носят название
карьера, в котором их добывают, например, Люберецком, Гусаровском,
Кичигинском и др. Добывают пески открытым способом. Если пески
содержат примеси или имеют неоднородный зерновой состав, то в
карьерах их обогащают, освобождая от посторонних примесей, а также
разделяют на фракции по размерам зерен.

Основной составной частью
таких песков являются зерна минерала кварца (SiO2);
температура плавления его 1713°С. Кроме зерен кварца песок
содержит частицы полевых шпатов, слюды, окислов железа, глинистых и
других минералов.

В зависимости от
содержания глинистой составляющей пески делят на кварцевые и
глинистые.

Кварцевыми называют пески, содержащие глинистых
составляющих не более 2%. Пески, содержащие более 2% глинистых
составляющих, называют глинистыми (табл. 1).

1. Классификация и состав
(%) формовочных песков

ПесокКлассГлинистая
составляющая
SiO2Вредные
примеси
окислы
щелочноземельных металлов
окислы
железа

Обогащенный
кварцевый

Об1К
Об2К
Об3К
0,2
0,5
1,1
98,5
98,0
97,5
0,4
0,75
1,0
0,2
0,4
0,6

Кварцевый




До
2
97
96
94
90
1,2
1,5
2,0
0,75
1,0
1,5

Тощий

ТСв.
2 до 10

Полужирный

ПСв.
10 до 20

Жирный

ЖСв.
20 до 30

Очень
жирный

ОжСв.
30 до 50

Зерновой состав
формовочных песков (табл. 2) определяют по навеске 50 г сухого песка,
от которого отделена глинистая составляющая. Навеску сухого песка
просеивают через набор калиброванных сит с точными размерами ячеек.
Песок, оставшийся в наибольшем количестве на трех смежных ситах,
называют основной зерновой фракцией.

2. Классификация песков
на группы по величине зерен основной фракции

Песок

Группа

Номера
сит, на которых остаются
зерна основной
фракции

Грубый

063

1;
063; 04

Очень
крупный

04

063;
04; 0315

Крупный

0315

04;
0315; 02

Средний

02

0315;
02; 016

Мелкий

016

02;
016; 01

Очень
мелкий

01

016;
01; 0063

Тонкий

0063

01;
0063; 005

Пылевидный

005

0063;
005; тазик

При выборе песков следует
учитывать характер изготовляемых отливок. Для крупных отливок
применяют более крупный песок, который придает смеси повышенную
огнеупорность и газопроницаемость. Для мелких отливок используют
мелкозернистый песок, обеспечивающий получение более чистой
поверхности.

Пески делят на две
категории А и Б. К категории А относят пески с большим остатком
основной фракции песка на крайнем верхнем сите из трех смежных, к
категории Б – пески с большим остатком на крайнем нижнем сите.

При маркировке песка на
первом месте ставят обозначения класса, на втором – группы, на
третьем – категории. Например, кварцевый песок средней
зернистости обозначается 1К02А, 2К02А или 1К02Б, 2К02Б; тощие пески
обозначают Т0315А, полужирные и очень жирные пески П025, ОЖ01.

Для улучшения качества
поверхности отливки применяют в некоторых случаях формовочные
материалы с более повышенной, чем у кварцевых песков, огнеупорностью
и высокой химической стойкостью.

К ним относят:

оливины, имеющие формулу
химического соединения (Mg, Fe)2[SiO4].
Температура плавления оливиновых песков около 1800°С. Их
применяют как составную часть облицовочной смеси для форм крупных
стальных и чугунных отливок;

хромистый
железняк
-минерал, имеющий химический состав, соответствующий
формуле Fe Cr2O4. Температура его плавления
зависит от количества примесей в основном веществе, но выше
температуры плавления кварца. Хромистый железняк в виде зерен
размером 1 – 1,5 мм применяют в облицовочных смесях для форм
крупных стальных отливок;

циркон ZrSiO4,
имеющий высокую температуру плавления (2450°С) и большую, чем у
кварца, теплопроводность. Измельченный циркон применяют для
приготовления формовочных и стержневых смесей, красок и паст;

шамот (mAl2O3*nSiO2),
представляющий собой огнеупорную глину, обожженную до потери
пластичности. Шамот используют в смесях для изготовления сухих
литейных форм средних и крупных стальных отливок.

Свойства формовочных смесей

Формовочную смесь характеризуют основные свойства:

  • Прочность определяет способность формы сохранять свою конфигурацию
  • Пластичность — важна для способности формы повторять подробности контура и деталей поверхности модели.
  • Газопроницаемость. Крупнозернистые составы легче пропускают газы.
  • Огнеупорность. Материал не должен плавиться или спекаться, ухудшая однородность поверхности отливки
  • Податливость
  • Гомогенность. Однородность смеси гарантирует постоянство ее свойств в пространстве.
  • Теплопроводность. Качественный материал имеет низкую теплопроводность. Это не дает примыкающему к форме слою отливки слишком быстро остывать, ухудшая свои свойства
  • Долговечность особенно важна для многоразовых форм. Для одноразовых форм долговечность означает число циклов повторного использования земли после измельчения и просеивания.

Свойства формовочных смесей

Для смесей разных назначений на первый план выходят разные свойства. Так, для облицовочных важны пластичность, огнеупорность и теплопроводность, а для наполнительных важнее прочность и газопроницаемость.

Технология литья по выплавляемым моделям

Оборудование для литья серебра по выплавляемым моделям относительно несложно и доступно для использования на дому. Суть метода заключается в том, что модель, изготовленная из легкоплавкого материала, при контакте с заливаемым жидким металлом плавится и вытесняется из формы по специально предусмотренным отверстиям. Металл занимает пустоту, образовавшуюся на месте модели и точно повторяет ее пространственную форму.

Заливать металл необходимо тонкой струйкой, чтобы дать возможность материалу выплавляемой модели покинуть форму, во избежание образования брызг расплавленного металла.

Дефекты отливок и меры их предупреждения

Наиболее характерными дефектами чугунных отливок, полученных литьем в кокиль, являются: неслитины и недоливы вследствие недостаточно высокой температуры кокиля или заливаемого чугуна, а также большой протяженности литниковых каналов или недостаточной площади их поперечного сечения; трещины, вызванные нетехнологичной конструкцией отливки, местным перегревом кокиля, заливами металла по поверхностям сопряжения частей кокиля; газовые раковины, обусловленные недостаточной вентиляцией кокиля, повышенной газотворной способностью огнеупорного покрытия или песчаных стержней, повышенным газосодержанием чугуна; несоответствие структуры заданной вследствие отклонения химического состава чугуна, температуры кокиля, нарушений в составе, толщине и режимах нанесения огнеупорного покрытии кокиля.

Технологии литья бронзовых изделий

Плавка, как и обработка резанием, широко распространенная операция получения деталей. Для плавки рекомендуется использовать индукционные плавильные или тигельные нагревательные печи. Выбор обуславливается экономным потреблением электричества.

Чтобы сохранить химический состав сплавов применяются флюсы. С их помощью можно:

  • Защитить внешний слой поверхности расплава:
    1. от окисления;
    2. повысить объем годного расплава;
    3. исключить неметаллические компоненты;
  • Дегазировать состав из-за чего снижается образование:
    1. газовых пор;
    2. раковин.

Для получения гладких поверхностей на отливке и легкости ее извлечения после охлаждения используются антипригарные краски. Их использование обеспечивает:

  • смазку пресс-форм;
  • защиту от разрушения при контакте с расплавом;
  • отсутствие пригаров.

Литье под давлением

Литье под давлением происходит при воздействии избыточного или недостаточного (вакуумического) давления. Для подачи расплава под избыточным давлением используется прессовый принцип. На поршень действует усилие от гидро- или пневмосистемы. Высокая скорость подачи наряду с высокой вязкостью создают высокое давление, позволяющее полностью заполнить форму. У полученных отливок высокая точность и мелкозернистая структура.

За счет вакуумного всасывания расплав втягивается в форму кристаллизатора.Охлаждение происходит к центру формы. Требуемое количество расплава втягивается за определенный промежуток времени.

После восстановления нормального (атмосферного) давления излишки расплава стекают. После охлаждения за счет усадки деталь самостоятельно извлекается из формы. Автоматизация процесса вакуумного всасывания позволяет заполнять форму в минимальное количество времени, вплоть до 0,1 секунды.

Готовое изделие из бронзы

Центробежное литье

Целесообразно использовать центробежное литье, разливая бронзу и латунь при изготовлении деталей типа тел вращения. Формирование деталей происходит на машинах с горизонтальной и вертикальной осями вращения. На машинах с горизонтальной заливкой отливают:

  • втулки;
  • вкладыши;
  • кольца.

На машинах с вертикальной заливкой отливают:

  • шестерни;
  • червячные колеса;
  • гребные винты.

Центробежное литье

В основе технологии лежит центробежная сила, которая образуется при вращении формы. Расплав уплотняется под действием сил, вытесняя сторонние компоненты.

Художественное литье

Современные тенденции диктуют применять литье не только при производстве деталей к механизмам и агрегатам, но и при получении элементов интерьера. Так, используя технологию художественного литья можно изготавливать:

  • барельефы, скульптуры;
  • элементы оград, решеток, ограждений ворот;
  • сувенирную продукцию;
  • светильники, бра;
  • элементы интерьера.

Этапы технологии получения отливок следующие:

  • изготовление модели;
  • изготовление формы;
  • подготовка формы;
  • плавка шихты;
  • подготовка расплава к заливке;
  • охлаждение;
  • извлечение из формы;
  • обрубка;
  • чистка и придание товарного вида.

Готовые отливки, по замыслу мастера, соединяются в единое изделие, если оно является многокомпонентным. После чего могут хромироваться, никелироваться, покрываться патиной и другими металлами.

Метод литья в землю

Наиболее простым и древним способом является литье металла в землю. Но «простота» его — относительно условное понятие, так как работа эта требует предельно кропотливой подготовки. Что под ней подразумевается? Сперва в модельном цехе делается полноразмерная и максимально подробная модель будущей отливки. Причем размер ее должен быть несколько больше того изделия, которое должно получиться, так как металл при охлаждении будет оседать. Как правило, модель делают разъемной, из двух половинок. Как только с этим покончено, готовят специальную формовочную смесь. Если у будущего изделия должны быть внутренние полости и пустоты, то придется готовить еще и стержни, а также дополнительный формовочный состав. Они должны временно заполнить те участки, которые в готовой детали «пустуют». Если вас интересует литье металлов в домашних условиях, обязательно помните об этом обстоятельстве, так как в противном случае уже заполненную опоку может попросту разорвать давлением, причем последствия этого могут оказаться самыми печальными.

Из чего изготавливаются формовочные смеси?

Основой служат различные сорта песков и глин, а также связующие составы. В их роли могут выступать масла натуральные и синтетические, олифа, смола, канифоль, да хоть деготь. Далее наступает время формовщиков, в задачу которых входит изготовление литейных форм. Если объяснять проще, то делается это так: берется деревянный ящик, в него кладется половинка от формы (она же разъемная), а промежутки между стенками модели и формы забиваются формовочным составом. То же самое делают со второй половиной и скрепляют обе части штырями

Важно заметить, что в ту часть формы, которая при заливке окажется наверху, вставляют два специальных конуса. Один из них служит для заливания расплавленного металла, второй – для выхода расширяющихся газов

Окончание подготовительного этапа

А сейчас наступает время едва ли не для самой ответственной части операции. Опоки очень аккуратно разъединяют, стараясь не допускать нарушения целостности формовочной смеси. После этого в земле остаются два четких и подробных отпечатка будущей детали. После этого их покрывают особой краской. Делается это, чтобы расплавленный металл не вступал в непосредственное соприкосновение с землей формовочной смеси. Этого технология литья металлов допускать не должна, так как в противном случае качество готового изделия может значительно ухудшаться. Если в этом есть необходимость, в это же время прорезается дополнительный литниковый проход, необходимый для заливки расплава. Опоки вновь складывают и максимально прочно соединяют. Как только формовочная смесь слегка подсохнет, можно приступать к литью.

Начало литья

Сперва в вагранках, то есть специальных печах, расплавляют чугунные заготовки. Если же требуется отливать сталь, то сырье плавят в доменных, мартеновских, инверторных и прочих печах. Чтобы привести в состояние расплава цветные металлы, используют специализированные плавильные устройства. Все, можно приступать к литью. Если форма одна, то расплав туда вливают ковшом, в индивидуальном порядке. В остальных же случаях, как правило, организуется конвейер: или лента с заготовками идет под ковшом, или же ковш движется над рядами опок. Здесь все зависит исключительно от организации производства. Когда приходит время и металл остывает, его вынимают из формы. В принципе, этот метод идеален в тех случаях, когда требуется литье металлов в домашних условиях (для кузни, например). Чего-то более совершенного в таких условиях добиться все равно не получится. Пескоструйными или шлифовальными машинами с готового изделия снимается окалина и приставшая формовочная смесь. Кстати говоря, этот метод активно применялся при производстве танков во время Великой Отечественной войны. Именно так производили литые башни, причем простота и технологичность данного процесса позволяла выпускать огромное количество боевых машин, которые были так нужны фронту.

Ювелирное литье в домашних условиях для новичков

Но как же мы будем наплавлять парафин на кольцо, когда он невероятно текуч и непредсказуем? Оказалось, все гораздо проще. В процессе мастер понял, что парафин еще долгое время остается пластичным и его возможно деформировать как пластилин. Так и вышло. Он просто слепил нужную форму кольца и продолжил. Правда пройтись паяльником бы не помешало, для того чтобы сплавить слепленые границы. Но мастер решил этого не делать. Позже на отливки это отобразится в виде брака, но не такого страшного, чтобы нельзя было носить это кольцо. Теперь нам нужно обработать слепленную модель. Мастер решил это делать на наждачной бумаге, но не помнит, была эта сороковка или шестидесятка, но точно очень грубая. И опять же неспроста. Дело в том, что крупное зерно наждачки, оставляет глубокий след на парафине и придает ему текстуру. Поэтому аккуратно пройдясь по лицевой части кольца грубой наждачкой, так и оставим получившуюся текстуру для отливки. Так как парафин в любой момент мог подвести, чистовую обработку мастер решил оставить все же для латунной отливки.

Откладываем модель в сторону и готовим основания для фиксации модели. Самое простое – сделать его из пластилина. Разминаем его и лепим полусферу, в которую в будущем будем устанавливать литники и в последующем эта сфера станет неким кармашком для плавки металла перед заливкой. Поэтому не стоит делать сферу слишком плоской. Нужно чтобы в ней поместился весь расплавленный металл. К моменту литья вы все поймете и сами увидите как это выглядит.

В качестве опоки (металлической оправки для заливки формовочной смеси), можно взять самую обыкновенную металлическую трубу, например, в сантехническом магазине должны быть отрезки подходящего размера.

Литники изготовим из 2-ух гвоздей. Откусываем кусачками лишнее и устанавливаем их в нашу пластилиновую сферу. После их установки, нам каким-то образом нужно прикрепить парафиновую модель к металлическим литникам. Для этого автор решил взять горелку и слегка нагреть гвозди, а после прислонить к ним кольцо. Горячие гвозди легко проплавят парафин и войдут в глубь модели.

И на самом деле, вышло неплохо. Когда гипс окрепнет, то можно почистить форму от наплывов, и отделить пластилин с литниками. Теперь следует наиболее ответственный момент – момент прокалки формы. В инструкции к формовочной массе, идет тех карта, где указан цикл прокалки в 15 часов. Но так как это идёт в разрез с коленочными технологиями, то справедливо будет сократить это время до 40 минут.

Это плохо и неправильно, но все же возможно. Тут главное дать плавный нагрев вначале, чтобы вода с гипса начала испаряться, а парафин начал плавно плавится и вытекать. Мастер воспользовался для этого кровельной горелкой, так как она у него была. Вы же можете обойтись бытовой горелкой, или начать можно с самой обыкновенной духовки, так будет правильнее. Только не забывайте ставить форму литниками вниз в какой-нибудь поддон, чтобы было куда стекать парафину.

Заливать металл в домашних условиях можно несколькими способами: с помощью картошки, глины, или любого другого плотного влагосодержащего материала. Но автор этот способ так и не освоил, поэтому он будет лить металл с помощью ручной центрифуги.

Выглядит она в виде стакана с четырьмя болтами (для более надежной фиксации опоки), цепочки и ручки из пвх трубы с подшипниками внутри (для продолжительного беспрепятственного кручения).

Автор сварил эту штуку сам, вы же можете обойтись, к примеру, металлической кружкой.

Греем форму до красна и готовимся к заливке латуни. В качестве исходного материала можно взять латунные сантехнические фитинги. Они отлично для этого сгодятся. Ну или если вы посмелее, можете сразу лить серебро или даже золото. В коленочных технологиях нет ограничения по металлу.

Теперь нам нужно обработать кольцо. Автор не стал брать бормашинку, а зачистил все с помощью напильников и наждачной бумаги. Все реально, но разница лишь во времени и трудоемкости занятий.

После черновой обработки, автор решил примерить кольцо, но оказалось, что оно не совсем подходит.

По окончании шлифовки кольца, можно зачернить его лицевую часть для того, чтобы придать визуальную глубину нашему рельефу, оставленному крупным зерном наждачной бумаги. Для этого нам понадобится аптечная серная мазь. Наносим тонкий слой на латунную поверхность, которую хотим зачернить и нагреваем кольцо. Греем до тех пор, пока вся мазь не выгорит и после нее не останется сухой матовой поверхности.

Экономическая эффективность применения модельных составов

Его особенностью остается достаточно высокая себестоимость готовой отливки из-за более длительного процесса подготовки, дороговизны первоначальных расходов на изготовление пресс-форм. В итоге этот метод используют для точного литья в условиях массового и серийного производства, когда есть возможность компенсировать первоначальные значительные расходы. На практике метод используют в машиностроении для, например, изготовления корпусных деталей электротехнической продукции. Достаточно широко используют модельные составы в кораблестроении и автомобилестроении, где необходимо добиться высокой точности сложных деталей. Практикой установлены следующее количество деталей в зависимости от группы сложности, когда целесообразно переходить на литье по выплавляемым моделям:

  • первая – 500 штук;
  • вторая – 200 штук;
  • третья – 100 штук.

Использование на заготовительном производстве модельных составов снижает припуск до 0,2-0,7 мм, позволяет получить чистоту поверхности по 5-7 классу., что подтвердят фото. В итоге себестоимость готовых изделий снижается на 30-60%, обеспечивая хороший экономический эффект. Одновременно растет коэффициент использования металла (до 0,85), уменьшается отходы металла в стружку (до 6-7 раз), а трудоемкость обработки резко падает (до 60-70%).

Изготовление литейной формы

Самые передовые технологии литья стали используют формы с газифицируемыми моделями. Особенность этой методики в том, что модель отливаемой детали изготавливается из мелкофракционного газонаполненного полистирола. Она обрабатывается антипригарным композитом, помещается в опоки и тщательно засыпается калиброванным песком.

При этом фракции песка изменяются, по отработанной методике. Сначала используются самые мелкие песчинки, они наиболее плотно обволакивают модель, затем калибр песка повышается.

Все операции выполняются на вибростоле, чтобы обеспечить 100% заполнение пустот.

В цехе отливки, опоки укрывают полиэтиленовой плёнкой и подключают вакуумный отсос. В разреженной атмосфере, песчинки слипаются, и отливочная форма приобретает технологическую плотность.

Полистирол полностью сгорает с разложением до мономера, при температуре 320˚C. Расплавленная сталь имеет температуру ≈ 1500˚C. Таким образом, жидкий металл замещает полистирол, формируя изделие, максимально совпадающее с формой модели.

Плавление металл и его очистка

Для организации малотоннажного литья стали, идеальными качествами обладает индукционная плавильная печь. В ней разогрев и плавление металла осуществляется токами Фуко. У индукционной печи следующие преимущества:

  • В электромагнитном поле, разогревается сам металл, а не корпус печи;
  • Нагрев происходит по всему объёму, что ускоряет плавку;
  • Имеется функциональная возможность осуществлять процесс в замкнутом пространстве, формируя любой состав газов над расплавом при любом давлении.
  • Отсутствует дым и вредные выбросы в атмосферу.

Вся суть изготовления стали, сводится к очищению железа от трёх элементов: серы, фосфора, углерода. При этом содержание именно углерода, в количестве от 0,02% до 2,14% отделяет сталь от чугуна, у которого содержание углерода превышает верхний порог.

Для удаления вредных примесей, могут применяться несколько методик, например продувка кислородом, или добавка шлакообразующих компонентов.

Существует строгая зависимость фазовых состояний сплава железа с углеродом, которая изменяется от температуры и химического состава жидкого металла. Скрупулёзное следование установок технологического регламента на основании этой закономерности, позволяет получить сталь с нужными характеристиками.

Технология литья по газифицируемым моделям

Технологический процесс изготовления отливок модифицирован по сравнению с обычным способом.

Технология литья по газифицируемым моделям

Литье отливок по ЛГМ осуществляется в специальной изолированной от окружающего воздуха камере. В момент заливки жидкого металла пенопласт испаряется, и образовавшиеся газы отсасываются вакуумным насосом, создающим разрежение 0,3-0,7 атм. Эти газы через трубопровод попадают в установку дожига и канализации, в которой обезвреживаются содержащиеся в них ядовитые вещества

Это еще одно важное преимущество метода литья в ЛГМ перед традиционными методами, вызывающими большую загазованность цеховых помещений

После остывания форма разбивается и отливка извлекается для очистки и, если это необходимо, дополнительной обработки. Песчано-глиняная смесь после измельчения и просеивания готова к повторному использованию.

В целом данный метод производства отливок характеризуется большей сложностью оборудования и меньшей трудоемкостью по сравнению с традиционными методами.

Литье металлов

Литье металлов – производственный процесс, основанный на технологии заливки расплавленного, горячего металла в специальные литейные формы, в результате которого получают литые заготовки — отливки. Полость формочек повторяет конфигурацию будущих заготовок и представляет собой рабочую часть литейной формы, куда поступает жидкий металл. Здесь будущие заготовки охлаждаются, затвердеют и получают вид конечной продукции. До поставки потребителю алюминиевые отливки проходят механическую обработку (токарные работы, фрезерование, шлифование и полировка).

Такой способ применяется для получения алюминиевых отливок, которые за счет уникальных химических свойств используются во многих сферах: в приборостроении, в строительстве, в автомобилестроении, мебельном производстве (фурнитура и декоративные детали) и пр. Для их получения применяются различные технологии, выбор которых зависит от размеров, конфигурации и других показателей, требуемых от конечной продукции.

Поделитесь в социальных сетях:vKontakteFacebookTwitter
Напишите комментарий

Adblock
detector