МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

«КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ»

Кафедра «Ливарного виробництва чорних і кольорових металів»

Дисципліна: «Метали, сплави та технологія виготовлення художніх та ювелірних виливків»

Розрахункова робота №2:

«Розроблення технології виготовлення художнього виробу»

Виконала:

студентка гр. ФЛ-61

Слєпцова А. Б.

Київ 2011

Художній виріб: Кружка (фрагмент), Петербург, 1882р.

Матеріал виробу: Срібло Ср720

Завдання:

1.Визначити технологію виготовлення литої заготовки виробу.

2.Розробити ливникову систему виливка.

3.Намалювати ескіз форми в зборі за обраною технологією.

4.Розрахувати загальну кількість шихти по компонентах і складових сплаву.

5.Визначити способи фінішної обробки і технологію нанесення захисно – декоративних покриттів.

1. Визначення технології виготовлення литої заготовки виробу.

Для виготовлення даного художнього виробу застосовуємо метод лиття за моделями, що витоплюються. Цей спосіб лиття дозволяє одержувати точні та складні за формою виливки з будь – яких металів і сплавів, які максимально наближуються до готового виробу.

Форму заливають розплавленим металом вакуумним всмоктуванням. Сутність способу вакуумного всмоктування полягає у видаленні (викачуванні) повітря з ливарної форми під час заливки. Тиск у формі знижується до 0,75-2,25 Па проти атмосферних, створюючи таким чином штучний надмірний тиск рідкого металу на стінки форми.

Технологічний процес лиття за моделями, що витоплюються. Заготовки ювелірних виробів і їх деталей одержують методом лиття за моделями, що витоплюються, в наступній послідовності: виготовлення воскової моделі, виготовлення ливарної форми, витоплювання воскової моделі та прокалювання опоки з ливарної формою, заливка металу у форми.

Ливарна форма обов’язково дає усадку, тому зразок виготовляють з поправкою на усадку, тобто товщину стінки виробу роблять у всіх пропорціях більше справжніх розмірів на 5-6% [1].

Виготовлення воскової моделі

Для отримання воскової моделі застосовуємо сучасні комп’ютерні технології. На сьогодні виробництво високоточних просторових (тривимірних) виробів, моделей пов’язано зі стрімким розвитком комп’ютерної техніки, програмного забезпечення, цифрової передачі даних [2].

Системи числового програмного управління витісняють будь-які інші системи управління як на крупних, так і на гнучких універсальних виробництвах. Існує спеціальне обладнання за допомогою якого з креслення деталі на комп´ютері можна отримати готову модель з воску. Ця програма враховує ливарну усадку, а також припуски на механічну обробку. Автоматизоване проектування моделі виливка «Кружка (фрагмент)» полягає в наступному [3]:

• виконання комп´ютерної 3-D моделі художнього виливка;

• редагування дискретної моделі в ArtCAM;

• перетворення дискретної моделі в поверхневу за допомогою системи CopyCAD;

• редагування поверхонь в PowerSHAPE;

• підготування до виробництва моделі.

Для художніх виливків використовують такий модельний склад: ВИАМ 102, у якого температура розм’якшення 60˚С, зольність – не більше 0,15%, усадка від 0,3 до 1,5% [4].

Припаюємо воскову модель до ливникової системи. Зборку виконуємо за допомогою термічного шпателя. Нагріте лезо поміщаємо між торцем живильника моделі та посадочним місцем воскової моделі стояка в тому місці, де модель виробу повинна бути припаяна, потім частини, що підлягають з´єднанню прижимаємо одну до одної до застигання воску в місці припайки. Зібраний блок закріплюємо в гумовому піддоні, після чого модель обезжирюємо [5].

Виготовлення ливарної форми

Ливарну форму виготовляють з вогнетривкої формувальної суміші на вібро – вакуумній установці. Операцію виконують в такому порядку: розчин з формувальної суміші (принциповий склад: гіпс, маршаліт та добавки – гашене вапно та борна кислота) і дистилюючої води (0,3 - 0,4 л на 1 кг суміші) ретельно перемішують, а потім для видалення повітря вакуумують протягом 2 - 3 хв при тиску не більше 0,075 Па; одночасно в металеву опоку встановлюють модель, опоки потім поміщають в установку, заливають формувальною сумішшю і вакуумують 2 - 3 хв при тиску не вище 0,075 Па; через 40 - 60 хв, коли формувальна суміш затвердіє, з опоки знімають гумові ущільнювачі, а формувальну суміш підрізають на торцях ливарної форми; помістивши потім ливарну форму в сушильну шафу і витримавши її там протягом 1 - 3 год при температурі 90 - 100 °С, виплавляють модельний склад; після виплавки модельного складу ливарну форму прожарюють в печі за особливими режимами:

• нагріваючи від 20 до 150 °С протягом 0,5 год, витримка при температурі 150 °С протягом 3 год;

• нагріваючи від 300 до 700 °С протягом 3 год, витримка при температурі 750 °С протягом 3 год.

Плавлення та заливання металу

Плавлення срібла Ср720 здійснюємо в індукційній печі. Обов’язково проводимо розкислення сплаву розкислювачем МФ – 1 у кількості 0,1% від маси металу. Температура сплаву при заливанні 775-785 ⁰С. Плавку сплаву ведуть під прожареним деревинним вугіллям.

Виливки одержують таким чином: у прожарену ливарну форму заливають розплавлений метал на установці "Вакуум-метал"- метал втягується в форму в результаті різниці тисків (100…300 мм.рт.ст). Температура опоки при заливці – 350-400 °С. Ливарну форму, залиту сплавом срібла, охолоджують у воді. Після охолоджування виливки вибивають з ливарної форми, очищають від формувальної суміші, а потім вибілюють, полірують.