Лиття по виплавлюваних моделях
Лиття по виплавлюваних моделях – процес одержання виливків з розплавленого металу у формах, робоча порожнина яких утвориться завдяки видаленню (витіканню) легкоплавкого матеріалу моделі при її попереднім нагріванні.
Виплавлювані моделі виготовляють у прес-формах 1 з модельних составів, що включають парафін, віск, стеарин, жирні кислоти. Состав добрі заповнює порожнина прес-форми, дає чіткий відбиток. Після затвердіння модельного состава прес-форма розкривається й модель 2 виштовхується в холодну воду.
Потім моделі збираються в модельні блоки 3 із загальною ливниковою системою припаюванням, приклеюванням або механічним кріпленням. В один блок поєднують 2...100 моделей.
Форми виготовляють багаторазовим зануренням модельного блоку 3 у спеціальну рідку вогнетривку суміш 5, налиту в ємність 4 з наступним обсипанням кварцовим піском. Потім модельні блоки сушать на повітрі або в середовищі аміаку. Звичайно наносять 3...5 шарів вогнетривкого покриття з наступним сушінням шкірного кулі.
Моделі з форм видаляють, занурюючи в гарячу воду або за допомогою нагрітої парі. Після видалення модельного состава тонкостінні ливарні форми встановлюються в опоці, засипаються кварцовим піском, а потім прожарюють у печі протягом 6...8часів при температурі 850…9500Cдля видалення залишків модельного состава, випару води
Технологічні операції процесу лиття по виплавлюваних моделях
Заливання форм по виплавлюваних моделях роблять відразу ж після прокалки в нагрітому стані. Заливання може бути вільної, під дією відцентрових сил, у вакуумі й т.д.
Після затвердіння залитого металу й охолодження виливків форма руйнується, виливка відокремлюють від літників механічними методами, направляють на хімічне очищення, промивають і піддають термічній обробці.
Лиття по виплавлюваних моделях забезпечує одержання точних і складних виливків з різних сплавів масою 0,02...15 кг із товщиною стінки 0,5...5 мм.
Недоліком є складність і тривалість процесу виробництва виливків, застосування спеціального дорогого оснащення.
Литтям по виплавлюваних моделях виготовляють деталі для приладобудівної, авіаційної й іншої галузевої промисловості. Використовують при литті жароміцних важкооброблюваних сплавів (лопатки турбін), корозійностійких сталей, вуглецевих сталей у масовому виробництві (автомобільна промисловість).
Технологічний процес автоматизований і механізований.
Лиття в металеві форми
Лиття в металеві форми (кокілі) одержало велике поширення. Цим способом одержують більше 40% всіх виливків з алюмінієвих і магнієвих сплавів, виливка із чавуну й стали.
Лиття в кокіль – виготовлення виливків з розплавленого металу в металевих формах-кокілях.
Формування виливка відбувається при інтенсивному відводі теплоти від розплавленого металу, від твердіючої і виливка, що охолоджується, до масивного металевого кокілю, що забезпечує більше високі щільність металу й механічні властивості, чим у виливків, отриманих у піщаних формах.
Робочу поверхню кокілю з вертикальною площиною рознімання, що складає з піддона 1, двох симетричних напівформ 2 і 3 і металевий стрижні 4, попередньо нагріву до 150…180ºC покривають із пульверизатора 5 кулею вогнетривкого покриття товщиною 0,3... 0,8мм. Покриття охороняє робочу поверхню кокілю від різкого нагрівання й схоплювання з виливком.
Покриття готують із вогнетривких матеріалів (тальк, крейда, графити), що зв’язує матеріал (рідке скло) і води.
Технологічні операції виготовлення виливка в кокіль
Потім за допомогою маніпулятора встановлюють піщаний стрижень 6, за допомогою якого у виливку виконується порожнина .
Половинки кокілю з'єднують і заливають розплав. Після затвердіння виливка 7 і охолодження її до температури вибивки кокіль розкривають і простягають долілиць металевий стрижень 4. Виливок 7 віддаляється маніпулятором з кокілю.
Виливка простої конфігурації виготовляють у нероз'ємних кокілях, нескладні виливки з невеликими виступами й западинами на зовнішній поверхні - у кокілях з вертикальним розніманням. Великі, прості по конфігурації виливка одержують у кокілях з горизонтальним розніманням. При виготовленні складних виливків застосовують кокілі з комбінованим розніманням.
Розплавлений метав у форму підводять зверху, знизу (сифоном), збоку. Для видалення повітря й газів по площині рознімання прорізають вентиляційні канали.
Всі операції технологічного процесу лиття в кокіль механізовані й автоматизовані. Використовують однопозиційні й бакаюваті автоматичні кокільні машини.
Лиття в кокіль застосовують у масовому й серійному виробництвах для виготовлення виливків із чавуну, сталі й сплавів кольорових металів з товщиною стінки 3...100 мм, масою від декількох грамів до декількох сотень кілограмів.
Лиття в кокіль дозволяє скоротити або уникнути витрати формувальних і стрижневих сумішей, трудомістких операцій формування й вибивки форм, підвищити точність розмірів і знизити шорсткість поверхні, поліпшити механічні властивості.
Недоліки кокільного лиття: висока трудомісткість виготовлення кокілів, їхня обмежена стійкість, труднощі виготовлення складних по конфігурації виливків.