Литье в оболочковые формы

При этом способе литья деталь получают в тонкостенных формах – оболочках толщиной 6-15 мм. изготовленных из высокопрочных песчано-смоляных смесей. Форма состоит из двух полуформ, соединенных по горизонтальной или вертикальной линии разъема путем склеивания или скрепления при помощи скоб или струбцин. Для получения внутренних полостей в отливках или при сборке формы в нее устанавливают сплошные или полые песчано-глинистые или песчано-смоляные стержни.

Формовочные смеси для оболочковых форм состоят из песка (92-96%), термореактивной смолы (4-6%) и некоторых добавок.

Тепловая технология получения оболочковой формы такова: металлическую подмодельную плиту и модель нагревают до 200-250⁰С и покрывают разделительным составом (силиконовая жидкость, смесь мазута с керосином). Затем модель и плиту посыпают и уплотняют формовочную смесь (например сжатым воздухом). Смола плавится и начинает затвердевать и за 10-20 с. полутвердая оболочка толщиной 6-15 мм. Излишек смеси удаляют (переворачивая модель вместе с плитой). Оболочку вместе с плитой помещают в печь при температуре 300-350⁰С на 1-3 минуты для окончательного отвердевания смолы, после чего полуформу снимают с плиты и делают вторую полуформу. Литье в оболочковые формы применяется в крупносерийном и массовом производствах деталей из сталей, чугуна и цветных металлов.

Литье по выплавляемым моделям

Литье по выплавляемым моделям с давних времен применяли для получения литых скульптур, украшений и т. д.

В качестве модельных составов применяют различные легкоплавкие и легкорастворимые составы (ПС50-50) (парафин 50%, стеарин 50%) такой состав имеет температуру плавления 55⁰С, хорошую жидкотекучесть. Возврат смеси составляет 90-95%.

Модели изготавливают в одно-многоместных формах запрессовкой и реже заливкой модельных составов.

Оболочка общей толщиной 5-6 мм. состоит из 3-8 последовательно наносимых слоев. Для образование каждого слоя модель окунают в жидкую суспензию, затем обсыпают мелкозернистым песком и сушат.

Суспензия состоит из гидролизированного этилсиликата (одной части) и пылевидного кварца (2-3 части).

Сушку проводят на воздухе после каждого слоя в течении 2-3 часов. Отвердение можно ускорить осуществляя сушку в парах аммиака.

Окончательную прочность оболочка принимает при последующем прокаливании.

Для производства керамических оболочек в качестве связующего так же применяют жидкое стекло Na₂O_nSiO₂ c модулем 2,5-3 (48 частей) и пылевидного кварца (52 части). В этих формах качество поверхности хуже, чем на этилсиликатной суспензии.

Выплавление моделей осуществляется в волнах с горячей водой (85-90⁰С) или горячим воздухом.

После выплавки моделей оболочки формуют – оболочки устанавливают в опоки и пустые объемы заполняют наполнителями (SiO₂, шамотная крошка и т. д. или жидкими быстро твердеющими SiO₂ – 80-88%, 12-20% цемента и 30-40 частей Н₂О)

Стержни и жидкие наполнители уплотняют на вибрационных столах.

Прокаливание оболочковых форм до 900-1000⁰С проводят для удаления остатков модельных составов из материала оболочки, завершения процессов ее растворения. Кроме того, нагревание формы способствует лучшему заполнению ее при разливке.

Разливку производят обычно сразу же в горячие формы для стали температура формы 800-1000⁰С, у алюминиевых сплавов 300-400⁰С. При получении толстостенных отливок заливку проводят в остывшие формы для получения более мелкозернистой структуры сплава.

Удаление остатков керамической оболочки в частности в полостях и отверстиях, и окончательную очистку поверхности отливок осуществляют в результате кипячения в 50% растворе КОН.