Глава 12 дефекты ювелирных отливок и их устранение

При соблюдении режимов технологических процессов можно получать отливки, приближенные к оригиналу по форме и размеру, с чистой и гладкой поверхностью и с малыми припусками на механическую обработку.

При нарушении технологии литья возникают дефекты, которые могут быть как исправимыми, так и неисправимыми. К их числу могут относиться недоливы, пригар, трещины, корольки, неслитины, облой и пористость.

Разберем сущность каждого дефекта. Недолив — отсутствие отливки или ее части; пригар — наплывы металла на отливке с шероховатой поверхностью; трещины — щели в теле отливки; неслитины — несплошность, слоистость отливки; облой — ободок неправильной формы вокруг отливки (чаще встречается при кусковой формовке); пористость — мелкие лунки и раковины, а также их скопления на поверхности отливки.

На последнем дефекте остановимся более подробно, поскольку он является основным видом брака при литье ювелирных отливок из благородных металлов.

Поры и раковины в основном связаны с усадочной пористостью и высоким газосодержанием сплава. Кроме того, к пористости приводит неправильное присоединение литниковой системы, неполное выжигание воска, малое время прокаливания, быстрый нагрев формы при вытапливании модельного состава, плохой состав сплава и большое количество возврата при плавке.

Для устранения пористости трудно дать точные рекомендации, но нужно стремиться к заливке металла с низкой температурой. Этого можно добиться, повысив температуру формы и увеличив скорость вращения центробежной установки. Кроме того, необходимо разработать такую литниковую систему, которая сообщит отливкам направленность затвердевания. В восковой модели должны отсутствовать воздушные карманы.

Следует иметь в виду, что при измерении температуры заливаемого металла будет обязательно существовать температурная погрешность, составляющая 50—100 °C. При этом может возникнуть брак, связанный с изменением химического состава сплава, из-за выгорания лигатуры. При завышенной температуре заливки происходит загазовывание металла кислородом воздуха, которое, с одной стороны, снижает жидкотекучесть, а с другой — ухудшает качество металла, что приводит к образованию газовых пор. При высокой температуре будут осыпаться графитовые тигли. Осыпавшиеся частицы, попавшие в сплав, также приводят к многочисленным порам. При высокой температуре кристаллизации увеличивается зерно отливки, что может вызвать образование трещин.

Повышенное окисление металла в форме — одна из причин угара при соприкосновении металла с формомассой. Это обстоятельство может привести к возникновению обогащенного слоя. Окисленный металл образует на поверхности отливки слой СuО и Сu₂O₃, и поэтому заливка в форму перегретого сплава золото — серебро — медь приведет к сильному внешнему и внутреннему окислению отливок. При увеличенном содержании меди окисление проявляется сильнее, и при этом могут появиться внутренние зоны в отливке.

Возможные дефекты при литье по выплавляемым моделям и способы их устранения достаточно подробно приведены в таблице, помещенной в монографии О. Н. Магницкого и др. «Художественное литье» в разделе «Классификация литейных поверхностных дефектов».

Образцы ювелирных изделий, полученных по выплавляемым моделям в единую смесь (эстрих-процесс), показаны на фото 2.12.1— 2.12.13 (дипломные работы выпускников кафедры компьютерного дизайна МГУПИ, музей МГУПИ).