Специальные виды литья.

Применяют для устранения недостатков литья в песчано-глинистые формы – низкой точности размеров и чистоты поверхности, приводящих к большим припускам на механическую обработку и потерям металла в стружку. Недостатками являются также невысокая производительность и плохие санитарно-гигиенические условия труды из-за большой запыленности и шума на рабочих местах. Ниже описываются сущность и понятие о наиболее распространенных видах специальных видах литья.

1). При литье в металлические формы – кокили – форма изготавливается из чугуна или стали. Основными преимуществами являются высокая точность размеров и чистота поверхности отливки, а также мелкое зерно металла отливки, что снижает металлоемкость изделий и повышает прочность литья.

2). Центробежное литье – литье в быстровращающиеся металлические формы (рис. 201). Таким способом отливаются короткие (а) или длинные (б) тела вращения – трубы, втулки и другие аналогичные им изделия. Преимущества те же, что при кокильном литье, однако качество внутренней поверхности вследствие усадочных явлений хуже наружной. Из-за ненадобности стержней экономятся ресурсозатраты на их изготовление.

3). При литье под давлением жидкий металл вводится в замкнутую металлическую пресс-форму под значительным давлением и кристаллизуется, оставаясь под давлением (рис. 202), что, устраняя пористость и рыхлость улучшает металлургическое качество отливки.

На рис. 202 соответственно показаны: подача металла в предкамеру (а), нагнетание металла в рабочую полость (б) и выбивка отливки (в). Заметим, что в одной пресс-форме может располагаться несколько рабочих полостей, питаемых одновременно. Таким образом, литье под давлением является самым высококачественным, точным, чистым и производительным видом литья.

Рис.201.

При литье в оболочковые формы литейная форма собирается из двух частей, изготавливаемых на специальной установке (рис. 203) из смеси, состоящей из мелкого кварцевого песка и синтетической термореактивной смолы – пульвер-бакелита. Подмодельная плита 1 с закрепленными на ней моделями отливки и литниковой системы 2 нагревается до 200 - 250ºС и покрывается формовочной смесью. Во время небольшой (30-40 сек.) выдержки расплавившаяся смола склеивает песчинки и образует пока еще мягкая оболочка 5 толщиной до 15 мм.

Рис.202

Затем не прореагировавшая смесь ссыпается из рамки 4 и вся установка в течение минуты выдерживается в камере при температуре около 300ºС для окончательного отверждения оболочки 5. Удаленная с помощью толкателей-съемников 3 оболочка идет на сборку формы. Преимущества метода:

более высокие, чем при литье в песчано-глинистые формы,

Рис.203.

Схема получения оболочковой полуформой

точность размеров, частота поверхности отливок и производительность. Недостаток – выделение токсичных фенолсодержащих газов, что требует мощной вентиляции.

Литье по выплавляемым моделям – один из самых точных видов литья, который применяется для получения сложных по очертаниям изделий из обычных материалов, а также инструмента и других изделий из твердых, труднообрабатываемых режущим инструментом материалов. Изготовленные данным способом изделия не требуют механической обработки. Рассмотрим технологию данного вида литья. Вначале в специальной пресс-форме (рис. 204. а ) изготавливается от одной до нескольких десятков моделей изготавливаемой детали-отливки (рис. 204. б) из смеси парафина со стеарином ( по 50 % каждого). В размерах моделей учитываются только размеры деталей и литейная усадка материала отливки. Припуск на мехобработку не дается, поскольку она не производится.

Рис.204.

Как правило, из моделей составляется блок (рис. 204. г) с единой литниковой системой (рис.204. в), позволяющей получить одновременно несколько десятков отливок. Блок покрывается путем окунания клейкой сметанообразной суспензией, состоящей из маршаллита и гидролизованного этилсиликата. Затем он посыпается кварцевым песком и сушится. Для того чтобы вокруг модельного блока получился достаточно прочный слой , окунания в суспензию и посыпка песком с последующей сушкой повторяются 3-5 раз.

В дальнейшем из покрытого образовавшейся коркой модельного блока одним из способов выплавляется (удаляется) модельный состав. Получившаяся таким образом корка (рис. 204. д) заформовывается песком в какой-нибудь емкости или опоке и прокаливается при температуре 850-900ºС. При этом корка упрочняется, становится газопроницаемой, так как из нее выгорают остатки модельного состава.

После этого, не ожидая снижения температуры, в корку заливают подготовленный состав. Закристаллизовавшийся и остывший блок (рис 204. е) выбирается из опоки и освобождается от корки. Затем каждая деталь-отливка отделяется от стояка.

Основное преимущество литья по выплавляемым моделям – самая высокая точность размеров и частота поверхности отливок, а также высокая производительность.