Виготовлення відливок литтям по виплавляємим моделям
Сутність методі полягає в тому, що по нероз’ємній легкоплавкій моделі виготовляють нероз’ємну разову форму. Моделі із цієї форми виплавляють, а площину яка утворилася заливають рідким металом. При цьому способі отримуємо відливки настільки точні, що об’єм механічної обробки зменшується на 80-100% і в 1,5 -2 рази скорочують витрати рідкого металу. Висока точність і чистота поверхні відливки забезпечуються: застосуванням нероз’ємних моделей (моделі виплавляють і не потрібно їх розштовхувати); відсутність формових уклонів; виготовлення стержнів в процесі формовки, а не окремо в стержневих роз’ємних ящиках; використання маршаліта (кварцова мука) в якості наповнювача в формовочній суміші, що забезпечує отримання гладенької поверхні відливки.
Лиття по виплавляємим моделям застосовують при виробництві відливок дуже складної конфігурації із будь-яких ливарних сплавів, в тому числі із високолегованих сталей, які мають високу температуру плавлення, важко піддаються механічній обробці і ковкі. Цим способом можна отримати відливки масою від 0,02 до 100 кг, з товщиною стінки до 0,5 мм і отворами діаметром до 2 мм.
Технологія отримання відливок литтям по виплавляємим включає наступні етапи: а) виготовлення роз’ємних прес-форм; б) отримання нероз’ємних легкоплавких моделей в прес-формах; в) виготовлення нероз’ємної разової форми по легкоплавким моделям; г) виплавлення моделей із форми; д) випал форми; е) заливка форми металом і вибивка готових відливок.
Мал. 13. Литва по виплавлюваних моделях
Роз’ємні прес-форми виготовляють із сталей або алюмінієвих сплавів. Щільність прес-форми точно повторює конфігурацію і розміри майбутньої деталі з врахування усадки модельного складу.
Нероз’ємні легкоплавкі моделі отримують запресовкою в прес-форми модельного складу, нагрітого до тістоподібного стану. Для його виготовлення широко використовують легкоплавкі матеріали: парафін, стеарин, віск, церезин, каніфоль. Легкоплавка модель на відміну від звичайної являється точною копією виготовляємої деталі: вона не роз’ємна, має всі внутрішні площини, отвори, різьбу і не має стержневих знаків.
На мал. 13 приведено креслення відливаємої деталі (а) і нероз’ємної моделі (б), яка відрізняється від неї наявністю постачальника. 1 Моделі постачальниками “припаюють” до загального легкоплавкого стояка 2 і в результаті отримують блок моделей (мал. 13, в). Для того щоб виготовити ливарну форму, готовий блок моделей занурюють у вогнетривку суміш, яка представляє собою суспензію маршаліту (60-70%) в гідролізованому етил силікаті (30-40%). Після занурення на моделях, постачальниках і стояку залишається тонка вогнетривка плівка суміші (мал. 13,г). Ця ж суміш заповнює всі площини і отвори моделях, утворюючи стержні. Для зміцнення вогнетривкої плівки блок моделей посипають мілким сухим кварцовим піском 4. Прилипаючи до сухої плівки, пісок утворює вогнетривкий шар який сушать або на повітрі, або поміщаючи блок моделей в аміачну камеру для прискореної хімічної сушки. Коли шар висихає, операцію занурення, посипання піском повторюють від 3 до 5 разів. Після сушки останнього вогнетривкого шару отримують форму у вигляді багатошарової оболонки з заформованими легкоплавкими моделями. Форму розміщують в сушильну шафу і витримують при температурі більше 1000С або занурюють в гарячу воду. Моделі і елементи литникової системи (стояк і постачальники) плавляться і витікають із форми. Для випалювання залишків модельного складу із площини, а також для зміцнення оболонки отриману литійну форму в металевому ящику 5 (мал 13,д) засипають металевим дробом і поміщають в термічну піч, де обпалюють при температурі 800-9000С. Заливку металу проводять в гарячу форму , що дає можливість отримати тонкостінні складні конфігурації відливки. Відбивку відливок і відділ литників здійснюють на віброустановках.