24.Основні відомості про виготовлення виливків у піщані форми

Технологія виготовлення, виливків у разових піщано-глиняних формах складається з таких послідовних операцій:

- виготовлення модельних комплектів (model set);

- приготування формових і стержневих сумішей     ;

- виготовлення форм і стержнів;

- сушіння стержнів (а іноді і форм);

- складання форм;

- одержання рідкого металу;

- заливання ливарних форм металом;

- вибивання виливків з форм;

- обрубування і очищення литва;

- термічна обробка, виливків (в разі необхідності);

- контроль готових виливків.

Модельний комплект складається з моделі,  одного або кількох стержневих ящиків і моделей елементів ливникової системи. 

Модель – зразок, за допомогою якого одержують звичайно  зовнішні окреслення виливка в формі. Внутрішні порожнини та отвори у виливках утворюють за допомогою стержнів, які виготовляють у стержневих ящиках.  Модель за конструкцією дещо відрізняється від деталі. Вона не  має отвору, а, навпаки, в місцях виходу отвору, на торцях, є  виступи - знаки Аналогічні знаки є і в стержневому ящику, отже, вони будуть і у стержня .Моделі  складної форми виготовляють роз'ємними або зі знімними частинами, а вертикальні стінки їх, перпендикулярні до площини рознімання, виконують з нахилом, що дає змогу виймати  модель без руйнування форми.   

Розміри моделей більші за деталі на величину лінійної усадки і припусків на механічну обробку. 

Усадка (shrinkage)  – зменшення об'єму (об'ємна усадка) і лінійних розмірів (лінійна усадка) виливка в процесі охолодження металу від температури заливання до нормальної температури. Середнє  значення лінійної усадки становить: для сірого чавуну 1%, для  сталі 2%, для бронзи   1,25 ... 1,5%.    

Величина припусків на обробку залежить від розмірів і точності виготовлення виливка, марки сплаву, точності деталі, розташування оброблюваної частини виливка у формі.   

Формові матеріали, які застосовують для виготовлення разових форм, повинні мати такі властивості: пластичність, текучість, міцність, газопроникність, податливість, вогнетривкість, непригарність і мінімальну газотвірність.

Пластичність (plasticity) – здатність формової суміші приймати форму, що їй надається, без руйнування і давати точні відбитки моделі при формуванні.

Текучість – здатність зерен формової суміші до взаємного переміщення під впливом зовнішніх сил.Міцність (strength) –  здатність ущільненої суміші не руйнуватися під тиском металу, що заливається в форму, а також від поштовхів при складанні і транспортуванні.

Газопроникність (permeability) – властивість формової суміші  пропускати з певною швидкістю гази.  Вогнетривкість  –  здатність суміші не плавитись і не розм'якшуватись під впливом розплавленого металу.  Непригарність (non-stickiness)  –  здатність суміші не вступати в хімічну взаємодію з металом, не сплавлятися з ним, не приварюватись до поверхні виливка. 

Піддатливість (pliability, compliance) –  властивість суміші не чинити великого опору усадці металу при охолодженні виливка в формі.  Газотвірність –  здатність формової суміші виділяти гази при нагріванні. Крім того, формові суміші повинні бути дешеві і зберігати свої властивості при багаторазовому їх використанні.

Основними складовими формових і стержневих сумішей є кварцовий пісок, вогнетривка глина, вода і спеціальні добавки, до яких  належать скріплювачі (крім глини), протипригарні добавки та добавки, що підвищують податливість та газопроникність. Як скріплювачі застосовуються різні органічні та неорганічні речовини: олія і мінеральне масло, різні смоли, сульфітно-спиртова барда (продукт перероблення відходів целюлозно-паперового виробництва), декстрин (хімічно оброблений крохмаль) і рідке скло, що є швидкотвердіючим скріплювачем.

Протипригарними добавками є кам'яновугільний пил і мазут для  сумішей, що використовують для виготовлення виливків з чавуну і сплавів з кольорових металів, а маршаліт (кварцова мука) – для виливків із сталі.

Для підвищення податливості і газопроникності застосовують тирсу і торф.

Ливникові системи (gating system) призначені для заливання з певною швидкістю металу в форму, а в деяких випадках - для живлення виливка рідким металом у процесі його кристалізації.

Нормальна ливникова система складається з ливникової чаші 16  (рис. 11), стояка 12, шлакоуловлювача 11 і живильників 10. Ливникова чаша – приймач струменя металу, що заливається в форму. Стояк – вертикальний канал, який з'єднує ливникову чашу з іншими елементами ливникової системи. Шлакоуловлювач призначений для затримки неметалевих включень. При поворотах і втраті швидкості руху струменя металу в шлакоуловлювачі шлак спливає на поверхню, а чистий метал проходить у живильники і по них безпосередньо у форму.

25. Термічне різання металів

Різанням металів називають відділення частин (заготівель) від сортового, листового або литого металу. Розрізняють механічне (ножицями, пилками, різцями), ударну (рубання) і термічне різання. Термічним різанням називають обробку металу (вирізку заготовок, стругання, створення отворів) за допомогою нагрівання. Паз, що утвориться між частинами металу в результаті різання, називають різом. За формою й характером різу може бути розділове й поверхневе різання, по шорсткості поверхні різу - заготівельна й чистова. Термічне різання відрізняється від інших видів високою продуктивністю при відносно малих витратах енергії й можливістю одержання заготівель кожного, як завгодно складного, контуру при великій товщині металу. Можна виділити три групи процесів термічного різання: окислюванням, плавленням і плавленням-окислюванням. При різанні окислюванням метал у зоні різання нагрівають до температури його запалення в кисні, потім спалюють його в струмені кисню, використовуючи теплоту, що утвориться, для підігріву наступних ділянок металу. Продукти згоряння видувають із різу струменем кисню й газів, що утворяться при горінні металу. До різання окислюванням ставляться газополуменеве (кисневе) і киснево-флюсове різання. При різанні плавленням метал у місці різання нагрівають потужним концентрованим джерелом тепла вище температури його плавлення й видувають розплавлений метал з різа за допомогою сили тиску дугової плазми, реакції пар металу, електродинамічних і інших сил, що виникають при дії джерела тепла, або спеціальним струменем газу. До способів цієї групи ставляться дуговою, повітряно-дугова, стислою дугою (плазмова), лазерна й термогазоструйне різання. При різанні плавленням-окислюванням застосовують одночасно обидва процеси, на яких засновані дві попередні групи способів різання. До способів цієї групи ставляться киснево-дугове, киснево-плазмове, киснево-лазерне різання.

Спосіб різання	Матеріал	Діапазон товщин, мм
Газо-кисневе	Вуглецеві й низьколеговані сталі.  Титан і його сплави	від 3 до 1000,  від 3 до 100
Киснево-флюсове	Високолеговані хромонікелеві й хромисті сталі, чавун, мідь, латунь, бронза	від 3 до 1000
Плазмове	Конструкційні сталі всіх марок, алюміній, мідь і сплави на їхній основі, тугоплавкі метали	від 3 до 100
Дугове (з подачою повітря)	Вуглецеві й низьколеговані сталі	необмежено по криволінійному контурі й у важкодоступних місцях
Лазерне	Конструкційні сталі всіх марок, алюміній, мідь і сплави на їхній основі, тугоплавкі метали, титан	до 5

26. Клеї, їх склад, марки, класифікація, властивості. Застосування.

Клей — розчин, дисперсія чи розплав переважно високомолекулярних органічних або неорганічних речовин природних або штучних, які застосовують для з'єднання (склеювання) матеріалів. З'єднання відбувається внаслідок утворення між склеюваними поверхнями та клейовим прошарком міцних адгезійних зв'язків, обумовлених міжмолекулярною та міжатомною взаємодією. Адгезійні зв'язки посилюються взаємною дифузією атомів матеріалів, що контактують.

Для доброго прилягання один з матеріалів — клей — має бути пластичним, а другий — твердим.

Клеї частіше за все являють собою в'язкі рідини або пасти, клеї-розплави являють собою тверді матеріали та можуть бути у вигляді плівки, стержнів, брусків, гранул.

Компоненти клеїв

Основним компонентом клеїв є високомолекулярна сполука з адгезійними властивостями, до якої можуть додаватися розчинники, затверджувачі, каталізатори, пластифікатори, зміцнювачі тощо.

Розчинники (спирти, бензин) забезпечують необхідну в'язкість клею, затверджувачі та каталізатори переводять клейовий прошарок із в'язкого у твердий стан, прискорюючи реакції полімеризації або поліконденсації.

Пластифікатори покращують прилягання шару клею до склеюваних поверхонь. Зміцнювачі — мінеральні порошки, що зміцнюють клейове з'єднання.

Класифікація клеїв

• Природні клеї, це клеї на основі природних полімерів, таких як: желатин, казеїн, камедь, крохмаль тощо;

• Синтетичні клеї — на основі синтетичних полімерів, їх сумішей;

• Клеї на неорганічних зв'язуючих сполуках (мінеральні клеї).