Литье в гипсовые формы

Применяют в тех случаях, когда к отливкам предъявляются повышенные требования по точности, чистоте поверхности и воспроизведению мельчайших деталей рельефа. По сравнению с песчаными гипсовые формы обладают более высокой прочностью, точностью размеров, лучше противо­стоят воздействию высоких температур, позволяют получать от­ливки сложной конфигурации с толщиной стенок 1,5 мм по 5...6- му классам точности.

Формы изготавливают по восковым или металлическим (ла­тунь, сталь) хромированным моделям с конусностью по наруж­ным размерам не более 30' и по внутренним размерам от 30' до 3°.

Модельные плиты выполняют из алюминиевых сплавов. Для облегчения удаления моделей из форм поверхность их покрыва­ют тонким слоем керосиново-стеариновой смазки.

Мелкие и средние формы для сложных тонкостенных отливок изготавливают из смеси, состоящей из 80 % гипса, 20 % кварце­вого песка или асбеста и 60...70 % воды (от массы сухой смеси). Состав смеси для средних и крупных форм: 30 % гипса, 60 % песка, 10 % асбеста, 40...50 % воды. Смесь для изготовления стер­жней содержит 50 % гипса, 40 % песка; 10 % асбеста, 40...50 % воды. Для замедления схватывания в смесь вводят 1...2 % гаше­ной извести.

Для снижения прочности и увеличения газопро­ницаемости сырые гипсовые формы подвергают гидротермичес­кой обработке — выдерживают в автоклаве в течение 6...10 ч под давлением водяного пара 0,13...0,14 МПа, а затем в течение суток на воздухе. После этого формы подвергают ступенчатой сушке при 350...500 °С.

Особенностью гипсовых форм является их низкая теплопро­водность. Это обстоятельство затрудняет получение плотных от­ливок из алюминиевых сплавов с широким интервалом кристал­лизации. Поэтому основной задачей при разработке литниково­прибыльной системы для гипсовых форм является предотвраще­ние образования усадочных раковин, рыхлот, оксидных плен, горячих трещин и недоливов тонких стенок. Это достигается при­менением расширяющихся лс (Р_а: Р^ : Р_пит = 1 : 2 : 4), обеспечивающих низкую скорость движения расплавов в полости формы, направленным затвердеванием тепловых узлов в сторону прибылей с помощью холодильников, увеличением по­датливости форм за счет повышения содержания кварцевого пес­ка в смеси.

Заливку тонкостенных отливок ведут в нагретые до 100...200“С формы методом вакуумного всасывания, что позволяет заполнять полости толщиной до 0,2 мм. Толстостенные (более 10 мм) от­ливки получают заливкой форм в автоклавах. Кристаллизация металла в этом случае ведется под даштением 0,4...0,5 МПа.

Литье в оболочковые формы

Литье в оболочковые формы целесообразно применять при серийном и крупносерийном производстве отливок небольших размеров с повышенной чистотой поверхности, большей размер­ной точностью и меньшим объемом механической обработки, чем при литье в песчаные формы.

Оболочковые формы изготавливают по горячей (250...300 С) металлической оснастке бункерным способом. Модельную осна­стку выполняют по 4...5-му классам точности с формовочными уклонами от 0,5 до 1,5 %. Оболочки делают двухслойными: пер­вый слой из смеси с 6...10 % термореакгивной смолы, второй “ из смеси с 2 % смолы. Для лучшего съема оболочки модельную плиту перед засыпкой формовочной смеси покрывают раздели­тельной эмульсией (5 % силиконовой жидкости № 5; 3 % хозяй­ственного мыла; 92 % воды).

Для изготовления оболочковых форм применяют мелкозерни­стые кварцевые пески, содержащие не менее 96 % кремнезема. Соединение полуформ осуществляют склеиванием на специаль­ных штыревых прессах. Состав клея: 40 % смолы МФ17; 60 % маршаллита и 1,5 % хлористого алюминия (катализатор тверде­ния). Заливку собранных форм производят в контейнерах. При литье в оболочковые формы применяют такие же литниковые системы и температурные режимы, как и при литье в песчаные формы.

Малая скорость кристаллизации металла в оболочковых фор­мах и меньшие возможности для создания направленной крис­таллизации обусловливают получение отливок с более низкими свойствами, чем при литье в сырые песчаные формы.

Литье по выплавляемым моделям

Литье по выплавляемым моделям применяют для изготовле­ния отливок повышенной точности (3...5-Й класс) и чистоты по­верхности (4...6-й класс шероховатости), для которых этот способ ^ЯЕЛ|^^{ТСЯ е}Д^{инственмо} возможным или оптимальным.

Модели в большинстве случаев изготавливают из пастообраз­ных парафино-стеариновых (1 : 1) составов запрессовкой в ме­таллические пресс-формы на стационарных или карусельных ус- 182

тановках. При изготовлении сложных отливок размерами более 200 мм во избежание деформации моделей в состав модельной массы вводят вещества, повышающие температуру их размягче­ния (оплавления).

В качестве огнеупорного покрытия при изготовлении керами­ческих форм используют суспензию из гидролизованного этил- силиката (30...40 %) и пылевидного кварца (70...60 %).

Обсыпку модельных блоков ведут прокаленным песком 1К016А или 1К025А. Каждый слой покрытия сушат на воздухе в течение 10... 12 ч или в атмосфере, содержащей пары аммиака, 0,5...1 ч. Необходимая прочность керамической формы достига­ется при толщине оболочки 4...6 мм (4...6 слоев огнеупорного покрытия). Для обеспечения спокойного заполнения формы при­меняют расширяющиеся литниковые системы с подводом метал­ла к толстым сечениям и массивным узлам. Питание отливок осу­ществляют обычно от массивного стояка через утолщенные лит­ники (питатели). Для сложных отливок допускается применение массивных прибылей для питания верхних массивных узлов с обязательным заполнением их из стояка.

Выплавление моделей из форм осуществляют в горячей (85...90°С) воде, подкисленной соляной кислотой (0,5... 1 см³ на литр воды) для предотвращения омыления стеарина. После вып­лавления моделей керамические формы просушивают при