7. Специальные методы литья

К специальным обычно относят методы, отличающиеся от традиционной технологии получения заготовок литьём в песчано-глинистые формы.

Наибольшее распространение получили следующие методы литья: по выплавляемым моделям, в оболочковые формы, под давлением, в кокиль и центробежное литьё. Эти методы относятся к прогрессивным, материало-, энерго- и трудосберегающим технологическим процессам. Они позволяют получать отливки сравнительно высокой точности, с низкой шероховатостью поверхности, с конфигурацией и размерами максимально приближенными к деталям.

По сравнению с литьём в песчано-глинистые формы специальные методы литья характеризуются небольшим процентом брака, низким расходом формовочных материалов, пониженным вредным воздействием на окружающую среду и благоприятными условиями труда. Экономичность специальных методов литья возрастает с увеличением объема выпуска отливок, например, при переходе от серийного к массовому производству.

1. Литье по выплавляемым моделям

Сущность метода заключается в следующем: в пресс-форме изготавливают модель из легкоплавкого материала (парафин, стеарин и т.п.), покрывают её огнеупорным составом, путем многократного (от 3 до 6 раз) поочередного окунания моделей в суспензию и обсыпания зернистым материалом (мелкий песок, электрокорунд). Этот состав после химического отверждения создает вокруг модели прочную оболочку. Затем модель выплавляют, оболочковую форму прокаливают, устанавливают в контейнер и засыпают контейнер песком для предупреждения разрушения формы. После этого форму заливают расплавом.

Данный метод позволяет получать отливки сложной конфигурации массой от 10 грамм до 10 килограмм из любых сплавов. Благодаря малой шероховатости поверхности формы, её высокой огнеупорной и химической инертности, шероховатость поверхности отливки не высока и характеризуется величиной мкм, а в отдельных случаях – мкм.

Поскольку, форма не имеет разъемов и стержней, коэффициент точности отлива, равный отношению массы детали к массе отливки может достигать 0,85…0,95, что резко сокращает объём обработки резанием и отход металла в стружку. Точность отливки соответствует 8…11 квалитету.

Т.о. к достоинствам метода можно отнести:

1. возможность изготовления точных отливок сложной конфигурации, с низкой шероховатостью и минимальными припусками;

2. уменьшение расхода формовочного материала.

Однако наряду с преимуществами метод имеет и недостатки, которые необходимо учитывать при выборе метода изготовления отливки:

1. технологический процесс изготовления отливки состоит из ряда длительных операций: послойное формирование и сушка слоёв формы, прокаливание формы;

2. сложность автоматизации процесса изготовления модели и формы;

3. большая номенклатура материала для изготовления формы: материал для моделей, суспензии, обсыпки формы, засыпки в контейнер;

4. большое число технологических факторов, влияющих на точность формы и, следовательно, на точность отливки;

5. повышенный расход материала на литниковую систему, обусловленный сравнительно невысоким коэффициентом выхода годных заготовок

,

где – масса заготовки;

Н – норма расхода, т.е. масса исходного металла, пошедшего на производство заготовки.

Рассматриваемый метод получения отливки экономичен в условиях крупносерийного и массового производств мелких, но сложных и ответственных отливок, с высокими требованиями к точности и шероховатости.

Помимо этого, метод может быть эффективен для мелкосерийного и даже единичного производств при изготовлении сложных отливок повышенной точности из сплавов со специальными свойствами, например, неподдающиеся обработке давлением или имеющих низкие литейные свойства.