2. Литьё в оболочковые формы

Сущность данного способа литья заключается в том, что расплавленный металл заливается в предварительно изготовленную оболочку. Технологический процесс изготовления оболочки состоит из следующих этапов:

1. Изготовление модели отливки с учетом литниковой системы.

2. Половина модели отливки помещается на металлическую модельную плиту и закрепляется на ней.

3. Затем берётся бункер, куда засыпается песчано-смолистая смесь (смесь кварцевого песка и термореактивной смолы).

4. Нагретая модельная плита устанавливается на бункер. Модельная плита нагревается до t = 250 – 300 С.

5. Эта вся система устанавливается на опрокидыватель. Бункер переворачивается на 180 . Происходит контакт песчано-смоляной смеси с нагретой плитой. Смола расплавляясь связывает частицы песка и на поверхности модели образуется полужидкий слой, который при дальнейшем охлаждении превращается в оболочку. Выдерживая бункер в таком положении определённое время получают оболочку требуемой толщины. После этого бункер переворачивается в исходное положение. Неиспользованная песчано-смолянистая смесь ссыпается, а полученная оболочка снимается с модельной плиты и охлаждается на воздухе до полного затвердевания, затем прокаливается в печи для придания оболочке необходимой твёрдости и прочности. Таким образом изготавливается половина оболочки.

6. Вторая половина оболочки заготавливается аналогично на такой же модельной плите, в случае изготовления отливки имеющей симметричную форму. Для оформления внутренней полости отливки применяются стержни. В большинстве случаев это песчаные стержни. Затем они склеиваются специальным клеем, получается цельная оболочка.

7. Изготовленная оболочка помещается в бункер, снаружи засыпается металлической дробью или кварцевым песком. Для предотвращения разрушения оболочки при заливке жидким металлом.

8. После полного затвердевания оболочка разрушается и отливка подвергается дальнейшей механической , а в случае необходимости термической обработке.

Преимущество способа литья:

1. Простота процесса

2. Возможность использования рабочих низкой квалификации и учеников.

3. Более высокая точность формы и размеров по сравнению с литьём в землю.

Недостатки:

1. Ограничение отливок по массе и размерам

2. способ используется для изготовления симметричных деталей, либо имеющие форму тела вращения.

3. Одноразовое использование формы.

Применяется практически при любой серийности производства, т.к. процесс изготовления модельной плиты трудоёмкий и дорого стоит, следовательно окупается только при крупно серийном производстве.

3. Литьё по выплавляемым моделям

Технологический процесс изготовления отливок по выплавляемым моделям состоит из следующих основных операций:

1. Изготовление моделей и сборки их в блоки.

2. покрытие моделей огнеупорными оболочками.

3. Выплавление модельного состава.

4. Подготовка литейной формы к заливке.

5. Охлаждение и затвердение литниковой формы.

6. Отделение отливки от литниковой системы.

Формирование литейной формы

1- й этап -Разовые модели изготовляют в специальных пресс-формах из составов, состоящих из 2-х и более легкоплавких компонентов: парафина, стеарина и др.

Модельный состав в пастообразном состоянии запрессовывается в пресс-формах. После затвердения модельного состава пресс-форма раскрывается и модель выталкивается в ванну с холодной водой.

Полученные модели имеют высокую точность формы и размеров т.к. пресс-формы для их изготовления очень точные. Полученные модели для повышения производительности процесса собираются в модельные блоки ( деталей) с общим каналом для заливки металла.

2-й этан - на поверхность модельного блока наносится формовочная смесь – керамическая суспензия, которая состоит из огнеупорных материалов и связующего. Как огнеупорный материал используются пылевидный кварц, тонкоизмельченный шамот, электрокорунд и др. Модельный блок опускают в керамическую суспензию несколько раз. Каждый слой суспензии обсыпают кварцевым песком. Процесс повторяется несколько раз до получения оболочки требуемой толщины. Затем полученная форма высушивается на воздухе.

3-й этап – из полученной формы удаляют парафино-стеориновую смесь. Для этого используют несколько способов:

1. Полученную форму опускают в сосуд с горячей водой и парафин вытапливается и выплывает на поверхность.

2. Продувка горячим воздухом.

3. Прокаливание в электро печи со специальным поддоном, с одновременным удалением смеси в специальный поддон.

Если не применяется электропечь для удаления смеси, то после удаления смеси из формы, её просушивают и прокаливают в печи для повышения твёрдости и прочности оболочки.

4-й этап - Высушенная форма устанавливается в специальные бункеры. Снаружи засыпается кварцевым песком или мелкой дробью, чтобы предотвратить разрушение формы при заливке металлом.

5 –й этап - заливается металл в форму, затем даётся время на кристаллизацию и охлаждение отливки, после этого форма разрушается (оболочка) и вынимается отливка. После этого отливка подвергается механической, а в случае необходимости, термической обработке.

Преимущества:

1. Высокая производительность процесса за счёт большого количества деталей изготовляемых одновременно.

2. Высокая точность формы и размеров.

3. Небольшие припуски на механическую обработку.

4. Низкая шероховатость поверхности за счёт контакта расплавленного металла с оболочкой полученной из суспензий и мелкозернистого кварцевого песка.

5. Возможность использования рабочих невысокой квалификации.

Недостатки:

1. Большие отходы металла на литниковую систему.

2. Высокая стоимость и трудоёмкость для изготовления пресс-формы.

3. Необходимость изготовления новой пресс-формы для каждого нового типоразмера деталей.

4. Разовое применение формы.