Л е к ц и я 7 Центробежное литье, литье в оболочковые формы

ж е

Рис. 1.24. Схема технологического процесса изготовления оболочковой формы: а – подготовка модельной оснастки; б – засыпка модельной плиты смесью; в – удаление излишков смеси; г – окончательное затвердевание оболочки в печи; д – съем оболочковой полуформы с модельной плиты; е

• склеивание оболочковых полуформ; ж – подготовка формы к заливке; 1

• модельная плита; 2 – модель отливки; 3 – литниковая система; 4 – плита толкателей; 5 – бункер со смесью; 6 – смесь; 7 – формирующаяся оболочка; 8 – элементы центрирования оболочковой полуформы при будущей сбор ке

Более сложные оболочковые стержни изготавливают пескодувным способом на специальных установках.

Стержневой ящик нагревают в печи до температуры 200–250 °С в те- чение 10–20 мин. Рабочую поверхность покрывают разделительным соста- вом, снова прогревают 3-4 мин, засыпают песчано-смоляной смесью и вы- держивают 15–20 с. Время выдержки зависит от температуры нагрева ящика и требуемой толщины оболочки. По истечению указанного времени излишек смеси высыпают из ящика. Стержни вместе с ящиком помещают в печь с

Л е к ц и я 7 Центробежное литье, литье в оболочковые формы

температурой 300–450 °С и выдерживают 30–45 с для завершения второй стадии полимеризации. После этого стержень извлекают из ящика.

Способы плакирования формовочного песка. Формовочная смесь для оболочковых форм состоит из кварцевого песка, термореактивной смолы (5–8 %) и увлажнителя (1,0–1,2 %). В качестве смол чаще применяются термореактив-

ные смолы, в качестве увлажнителя – фурфурол, керосин, машинное масло.

Процесс обволакивания зерен песка смолой называют плакированием. Различают холодное и горячее плакирование.

В процессе холодного плакирования смолу растворяют в растворителе

(технический спирт или ацетон) и смешивают с песком при 20 °С в бегунах. При перемешивании зерна песка обволакиваются пленкой раствора смолы. Смесь продувают воздухом, растворитель испаряется, и смесь постепенно высыхает. Этот способ плакирования применяется редко из-за повышенной взрыво- и пожароопасности.

При горячем плакировании сухой песок предварительно нагревается

до 110–130 °С, а затем смешивается со смолой, которая при этом нагревается, плавится и обволакивает зерна песка. Далее в смесь вводят уротропин и дру- гие необходимые технологические добавки. После завершения перемешива- ния смесь охлаждают и просеивают. Процесс горячего плакирования требует тщательного контроля температурных режимов – начальной температуры песка при вводе в смеситель и температуры смеси в момент ввода уротропи- на. Нарушение этих режимов приводит к получению некачественных смесей. Для горячего плакирования песка необходимо более сложное оборудование, чем для холодного плакирования.

Формовочные смеси изготовляются в шнековых, лопастных и других смесителях.

Область использования. Литьем в оболочковые формы получают

сложные фасонные отливки массой до 200 кг и с максимальными размерами до 1 500 мм. Наиболее эффективно изготовление этим способом отливок массой 5–15 кг в условиях крупносерийного и массового производства.

Дефекты отливок. При литье в оболочковые формы наиболее часто возникают следующие дефекты:

газовые раковины (из-за повышенного содержания связующего или

неравномерного его распределения в смеси, из-за применения песка, вызы- вающего низкую газопроницаемость оболочковых форм и стержней, из-за трещин в оболочковой форме или стержне);

повышенная шероховатость (из-за местных дефектов оболочковых

форм или стержней);

спаи (из-за несоответствия конструкции отливки требованиям техно- логии, плохой жидкотекучести сплава, низкой температуры заливки, медлен-

ного заполнения форм);

трещины горячие и холодные (из-за низкой податливости оболочко- вых форм и стержней);

Л е к ц и я 7 Центробежное литье, литье в оболочковые формы

усадочные раковины (из-за неправильной конструкции отливки, не обеспечивающей ее достаточное питание в процессе затвердевания).

Анализ вида брака показал, что основным видом брака, возникающим

при литье в оболочковые формы, являются трещины.

Надежный контроль технологических параметров литья в оболочко- вые формы позволяет сократить потери от брака.