5.2. Очистка отливок

На поверхности и во внутренних полостях отливок имеются при­гар, остатки формовочной и стержневой смесей, заусенцы и заливы, которые необходимо удалить перед механической обработкой. Нали­чие пригара и кварцевых включений затрудняет механическую обра­ботку, приводя к преждевременному выходу из строя режущего инструмента и оборудования, а также отрицательно влияет на эксплуа­тационные качества отливок. Способы очистки отливок очень разно­образны, и выбор их зависит от характера производства, применяемых сплавов и видов литейных форм.

Галтовочные барабаныиспользуют для очистки толстостенных отливок простой формы. Отливки загружают через люк внутрь ци­линдрического барабана, который вращается на пустотелых цилинд­рических цапфах. Очистка отливок происходит за счет их соударения между собой и со «звездочками» – остроугольными чугунными много­гранниками, засыпанными в барабан вместе с отливками. Пыль, обра­зующаяся внутри барабана от остатков формовочной и стержневой смесей, отсасывается через пустотелые цапфы (на которых вращается барабан) в вентиляционную систему.

Дробеметную очисткуосуществляют в барабанах периодического и непрерывного действия и камерах различных конструкций. Для очи­стки стальных и чугунных отливок применяют дробь из белого, серого, ковкого чугунов и стали. Дробь из ковкого чугуна и стали служит значительно дольше, чем дробь из отбеленного чугуна. Алюминиевую дробь применяют для очистки отливок из цветных сплавов.

Основным рабочим агрегатом дробеметных установок является тур­бина Турбина имеет два параллельных диска, между которыми в радиальном направлении закреплены лопатки . Диски турбины крепят на валу, который вращается с частотой до 3000 об/мин.

Дробь из бункера через распре­делительное устройство 5 порциями подается на лопатки турбин и центробежной силой со скоростью 75–80 м/с в виде веера 6 выбрасы­вается на поверхность отливок и очищает их от пригара, остатков стержневой и формовочной смесей.

Очистной дробеметный барабан периодического действия имеет одну или две дробеметные турбины, установленные на его крыше. Отливки мелких размеров загружают в барабан скиповым ковшовым подъемником или из бункера траковым питателем. Очи­щенные отливки выгружают на транспортерную ленту, проходя­щую вдоль линии барабанов, или в ящики, транспортируемые электро­карами. Отливки внутри барабана перемещаются непрерывно вращаю­щимся замкнутым пластинчатым кон­вейером. Дробь после очистки отливок просыпается через отверстия в пластинках конвейера и попадает в нижний бункер со шнеком. Шнек передает дробь в элеватор, ковшами которого она поднимается в сепара­тор . После просеивания в сепара­торе дробь поступает в бункер, а затем самотеком подается к турбинам и вновь участвует в процессе очист­ки отливок. Образовавшаяся пыль отсасывается в вентиляционную си­стему.

Очистные дробеметные барабаны непрерывного действия применяют в поточном массовом производстве (рис. 5.5).

Рис. 5.5. Дробеметный барабан непрерывного действия

Отливки в него подаются не­посредственно с литейного конвейе­ра 2 или скиповым подъемником 1, практически очистка их происходит при непрерывном передвижении от выбивной решетки // к вращающемуся барабану 4 и далее к сепарационному барабану 7 и сортировоч­ной ленте 8. При этом барабан не останавливается для загрузки и разгрузки отливок, что повышает производительность и сокращает цикл производства. Остатки формовочной смеси, проваливаясь че­рез решетку 11,конвейером 10 передаются в смесеприготовительное отделение. Очистка производится двумя или четырьмя турбина­ми 6. Дробь шнеками 9 и элеваторами 3 подается вновь к турбинам через трубы 5.

Дробеметные камеры проходного типа используют для очистки сложных корпусных отливок в массовом поточном производстве. Они имеют 4–12 турбин, расположенных в шахматном порядке на верти­кальных стенках. Перемещение отливок в дробеметной 12-турбинной камере осуществляется ценным конвейером 8, на котором смонтиро­ваны подвески с крючками для размещения отливок (рис. 5.6). Под­вески с отливками имеют привод и вращаются вокруг собственной вертикальной оси. Шаг крепления подвесок равен шагу расположе­ния турбин (700–800) мм. Цепной конвейер совершает внутри камеры два-три поворота для более эффективной очистки, причем движение его пульсирующее.

Турбины 4 на стенке камеры расположены так, что веер вылетаю­щей из них дроби обсыпает отливки с разных сторон по мере их продви­жения от турбины к турбине внутри камеры. Время выдержки подве­сок напротив турбин зависит от их сложности. Дробь циркулирует в камере по замкнутому циклу. Вылетая из турбин и отражаясь от отливок, она ссыпается через напольные решетки в бункера 3 со шне­ками 2. Шнеки передают дробь в элеваторы 1, которые поднимают ее в сепараторы 7 и бункера 6 над камерой. Из верхних бункеров дробь после просева и сепарации самотеком по трубам 5 поступает к турби­нам 4 и вновь выбрасывается на поверхность отливок. Образующаяся в камере пыль, песок и разрушившаяся дробь отсасываются вентиля­цией в отстойники

Рис. 5.6. Дробеметная двенадцатитурбинная камера

Гидроочисткус добавлением песка в жидкость применяют для чугунных и стальных отливок крупных размеров. Одновременно с очисткой поверхности отливок из них удаляются и стержни. В ка­честве очистного аппарата используют гидромонитор, работающий под давлением 50–100 атм. Вода с песком подается через сопло диамет­ром 5–20 мм с большой скоростью и высоким напором на поверх­ность отливки, при этом пригар, песок, формовочная и стержневая смеси удаляются с очищаемой поверхности. Отливки внутри камеры устанавливают на поворотный стол, вращающийся вместе с отливками относительно вертикальной оси.

Применяют также камеры проходного типа наподобие дробеметных с подвесным цепным конвейером пульсирующего типа, на вращаю­щихся подвесках которого навешены отливки. Проходная камера может иметь до четырех гидромониторов, вращающихся в шарнирных устройствах. Гидропесчаную смесь для гидромониторов, приготовляют в самой камере с использованием песка, удаленного из отливок. От­ливки на вращающихся подвесках, перемещаемые внутри камеры, очищаются подвижными гидромониторами с перемещающимися и вра­щающимися соплами.

Электрогидравлическую очисткуотливок из черных и цветных сплавов осуществляют на универсальных установках типа «Искра», действующих по принципу электрогидравлического эффекта, т. е. энергии гидравлического удара, возникающего при электрическом разряде высокого напряжения в жидкости. Использование установок электрогидравлической очистки позволяет повысить производитель­ность очистных работ и одновременно с очисткой удалять стержни из отливок, автоматизировать поточное производство отливок при массовом их выпуске, значительно улучшить санитарно-гигиенические условия труда.

Ультразвуковую очисткуприменяют для мелких деталей в жид­костной ванне, в которую можно добавлять абразивный материал. Высокочастотные колебания среды, окружающей отливки, способ­ствуют отделению от их поверхности ржавчины, окалины, пригара и снятию заусенцев. После очистки отливки из абразивной среды извлекают магнитным устройством и промывают.

Электрохимическую очисткуотливок выполняют в расплаве щело­чей при пропускании через расплав постоянного электрического тока напряжением 2,5–6 В и плотностью 5–10 А/дм²поверхности отли­вок.

Метод электрохимической очистки основан на растворении пригара и окалины в щелочном расплаве при прохождении постоянного тока. В процессе очистки полярность тока через каждые 5 мин меняется. Когда отливки являются катодом (отрицательная полярность), на их поверхности происходит восстановление окислов железа (окалины) и отделение песка. При переключении полярности на обратную, когда отливки становятся анодом, на их поверхности происходит окисление различных загрязнений.

Ванна, заполненная щелочью, постоянно подогревается до темпера­туры 350–450° С. Процесс очистки длится 15–35 мин. Этим методом очищаются ответственные отливки со сложными внутренними поло­стями, работающие в гидросистемах, или отливки, полученные методом точного литья, с поверхности которых необходимо удалять керамиче­скую оболочку.

В цехах точного литья по выплавляемым моделям используют также очистные щелочные установки барабанного типа без применения элек­трического тока.