Изготовления отливок по выплавляемым моделям

Все рассмотренные способы основаны на использовании постоянных моделей, имеют недостатки: необходимо иметь одну или несколько плоскостей разъема, что снижает точность изготовления отливок, на которых могут появляться сдвиги и заливы (рис3).

а) сдвиг на отливке б) Залив на отливке

Рис. 3.3. Дефекты литья

Этого недостатка лишена другая разновидность литья в разовые литейные формы - литье по выплавляемым моделям.

Преимущества способа литья по выплавляемым моделям:

 высокая точность;

 высокая чистота Rz =20 мкм до Ra =1.25 мкм;

 высокое качество отливок;

 возможность изготовления очень сложных тонкостенных отливок с толщиной стенки отливок от 0.5 ...1.5 мкм.

Недостатки литья по выплавляемым моделям:

 ограниченность применения метода: только в массовом и крупносерийном производствах;

 масса отливок не превышает 60 кг (мелкие отливки); высокая себестоимость отливок (стоимость тонны литья примерно 3000...7200 руб. в ценах 1985 года);

Сущность процесса получения отливок по выплавляемым моделям заключается в изготовлении модели из легкоплавкого сплава (50 % парафина и 50 % стеарина), имеющего температуру плавления 42 ...45 С, в пресс-форме (из стали, чугуна или алюминия), сборку блока моделей, покрытии ее огнеупорной обмазкой, а затем выплавление ее из образовавшейся оболочки при температуре 90...120 С). Оболочку затем прокаливают при температуре 900 С для придания ей прочности, огнеупорности, газопроницаемости и удаления остатков модели. После чего оболочковая керамическая форма помещается в опоку с опорным материалом (дробь, кварцевый песок) и заливается жидким металлом. Схема технологического изготовления отливок по выплавляемым приведена на рис.3.4.

Рис.3.4.Схема технологического процесса изготовления блока моделей:

1- шприцевый механизм; 2- легкоплавкий сплав;3 - пресс-форма; 4- разовая модель; 5-модели; 6- литейная чаша; 7- стояк

Литьем по выплавляемым моделям изготавливают тонкостенные отливки с толщиной менее 1 мм, крыльчатку центробежного насоса, детали топливной аппаратуры, сложные втулки и т.д.

Литье по газифицируемым моделям

В заключение отметим, что в последнее десятилетия быстро развивается другой способ точного литья, который основан на использовании разовых моделей, изготовленных из вспененного полистирола, покрытых противопригарной краской, которые из литейной формы не удаляют (рис.3.5). Они газифицируются при заливке жидкого металла в литейную форму. Такой способ значительно упрощает и удешевляет формовку, обеспечивает высокое качество литья. Экономическая эффективность этого способа особенно значительна в производстве крупных сложных отливок. В США, в фирме Форда, были проведены исследования по применению литья по газифицируемым моделям при изготовлении чугунных и алюминиевых автомобильных отливок, таких как тормозные диски, коробки дифференциалов, коленчатые валы, патрубки, головки блока цилиндров, впускные трубы и др. Проведенные исследование показали экономическую целесообразность внедрения данного способа в массовое производство.

Р ис.3. 5. Схема изготовления отливок по газифицируемым моделям: 1 - контейнер (опоки); 2 - опорный материал (кварцевый песок); 3 - пенополистироловая модель; 4 - жидкий металл; 5 – керамическая чаша

3.3. Изготовление отливок в постоянных литейных формах

Разработка новых энергосберегающих технологий, безотходных технологий, обеспечивающих получение отливок высокого качества и высокой точности, является актуальной задачей. Использование технологии литья в постоянные формы отвечает поставленным задачам.