3.2.3. Отливки по выплавляемым моделям

Изготовляют в массовом производстве, когда необходимо получить сложные заготовки или гото­вые детали с большим количеством мелких отверстий, пазов, каналов или детали из твердых сплавов, жароупорных материалов, которые не поддаются механической обработке. Высокая

точность отливок достигается тем, что форма не имеет разъема, отсутствуют стержни, а тепловое расширение формы минимальное.

Сущность процесса получения отливок по выплавляемым моделям заключается в изготовлении модели из легкоплавкого материала, по­крытии ее огнеупорной обмазкой, а затем выплавлении ее из образо­вавшейся оболочки.

Метод литья по выплавляемым моделям получил самое высокое техническое развитие, созданы автоматизированные цехи по выпуску точного литья.

Основными компонентами модельных составов являются парафин, стеарин, канифоль, воск и другие материалы с температурой плавления 50 - 80 "С. Модельный состав разогревается в закрытых емкостях и содержится в них в пастообразном состоянии. В огнеупорную об­мазку входят связующие вещества (этилсиликат, жидкое стекло, бор­ная кислота), растворители (этиловый спирт, ацетон, кислоты серная и соляная, вода) и огнеупорная основа (кварцевый песок, пылевид­ный кварц, молотый шамот, электрокорунд).

Модели изготовляют в пресс-формах, имеющих внутрен­ние полости, соответствующие конфигурации будущей модели; раз­меры ее учитывают усадку модельного состава и усадку литейного сплава отливки. Для удобства извлечения готовой легкоплавкой мо­дели пресс-формы делают разъемными. Для обсыпки моделей, покры­тых огнеупорной обмазкой, используют кварцевый песок.

Металлическую пресс-форму 2 изготовляют по размерам детали, рис. 3.11 с учетом усадки модельного состава и сплава. Внутрь рабочей полости прессформы при помощи шприцев через литниковые каналы запрессовывают модельный состав. После кристаллизации состава пресс-форму раскрывают и модель 3 извлекают. Отдельные модели собирают в блоки 4 с общей литниковой системой при помощи пайки. В одном блоке может быть несколько десятков и даже сотен моделей.

Рис. 3.11. Схема технологического процесса изготовления отливок по выплавляемым моделям

Процесс нанесения огнеупорного покрытия состоит из ряда повторяющихся операций: покрытие обмазкой, обсыпка огнеупорным материалом и сушка слоя. На модели наносят три-четыре огнеупорных слоя. Блок моделей 5 с огнеупорным покрытием поступает на вы­плавку модельного состава. Выплавляют модельный состав горячим воздухом, паром или в ваннах с горячей водой. В результате из кера­мической оболочки 6 вытекает расплавившийся модельный состав, оставляя пустоты. Затем оболочку прокаливают при температуре 850 ± 20 °С в электрических или газовых печах с предварительным помещением их в опоки 7 и засыпкой опок песком 8 (или погружением в кипящий слой кварцевого песка). Прокалка форм способствует их упрочнению, повышению газопроницаемости и удалению остатков модельного состава. Прокаленные формы заливают металлом сразу после прокалки или после их охлаждения.

После кристаллизации сплава отделяют огнеупорную оболочку от отливки и отливку от стояка. Для этого используют вибрационные автоматические установки. Отделив отливку от стояка, ее направляют в очистной барабан для удаления остатков огнеупорной керамической оболочки в щелочном растворе.