Литейные дефекты

Дефекты отливок разделяют на наружные (песчаные раковины, перекосы, недоливы и др.) и внутренние (усадочные и газовые раковины, трещины и т.д.)

Песчаные раковины - открытые или закрытые пустоты образуются вслдедствие недостаточного уплотнения и малой прочности формы и стержней, а также других причин.

Перекосы отливок получаются из-за неточной сборки формы.

Недолив - это неполное заполнение отдельных частей отливок за счет неправильной конструкции отливки и литниковой системы или низкой температуры заливки.

Газовые раковины имеют гладкие поверхности, они образуются при заливке насыщенного газом расплава, высокой влажности формы или отсутствия воздуховодов.

Трещины в отливках образуются вследствие неправильной конструкции отливок, неправильного оформления литниковой системы, заливки перегретого расплава и др. отклонений от технологического процесса. Если трещина образовалась из-за зависания, то она располагается поперек оси слитка, если из-за слишком быстрого нарастания напряжения ( быстрая заливка или чрезмерно высокая температура заливки) в образующейся корке, то трещины идут вдоль оси слитка. В фасонных отливках трещины образуются в слабых местах отливок - сопряжениях и углах, в которых затвердевание происходит медленнее, чем в плоских поверхностях.

Классификация способов изготовления отливок

Основным способом изготовления металлических отливок является литье в песчаные формы; при случаях, когда данный способ не удовлетворяет предъявляемым требованиям применяют специальные способы литья: в оболочковые формы; по выплавляемым моделям; в кокиль - металлические постоянные формы; под давлением; под регулируемым давлением; центробежное; электрошлаковое и т.д.

Выбор конкретного способа определяется назначением детали, требуемой точностью и качеством поверхности изделия, а также экономической целесообразностью.

Основные операции при изготовлении отливок

Основные операции технологического процесса при литье металлов и сплавов могут быть объединены в три группы:

формовки - изготовление модельного комплекта;

приготовление формовочных и стержневых смесей;

изготовление элементов литейных форм и стержней;

сборка литейных форм;

плавки и заливки - подготовка и загрузка плавильной печи;

плавления;

доводки и заливки расплава в литейную форму;

выбивки и очистки отливок - выбивка из формы;

очистка от остатков формы и стержней;

удаление литников и прибыли отливок.

Для снятия внутренних напряжений, получения заданных структуры и механических свойств металла отливки подвергают соответствующей термической обработке.

Изготовление отливок в песчаных формах

Сущность способа заключается в заливке расплава в песчаную форму.

Приспособления, применяемые для изготовления отливок, называют литейной оснасткой. Часть оснастки для получения в форме отпечатка контуров отливки называется модельный комплект, который вместе с опоками, плитами, штырями и шаблонами составляет формовочный комплект.

Модельный комплект состоит из модели отливки; моделей элементов литниковой системы; стержневых ящиков; модельных плит для установки и крепления моделей; сушильных плит и т.д.

Модель - копия отливки, имеет увеличенные размеры в связи с усадкой металла при охлаждении, а также припуски на дальнейшую механическую обработку. На вертикальных стенках имеются формовочные уклоны на небольшие углы, что облегчает извлечение отливки из полости формы. На торцах делают выступы, так называемые знаки , для получения в полости формы специальных гнезд, в которые при сборке формы устанавливаются стержни.

Модели изготавливаются из дерева, пластмассы, чугуна и алюминия. Они могут быть неразъемными и разъемными, комплектоваться отъемными частями.

Элементы литниковой системы создаются с помощью специальных моделей или вырезаются вручную.

Формовочные и стержневые смеси для изготовления литейных форм и стержней состоят из исходных формовочных материалов и отработанных ( бывших в употреблении) смесей. Основные исходные формовочные материалы содержат кварцевый песок и связующую глину. Прочность смесей невелика, поэтому литейные формы изготовляют толстостенными с учетом большого давления жидкого металла на форму.

Для улучшения механических, технологических и других свойств в смеси вводят дополнительные связующие (смолы, жидкое стекло), противопригарные (пылевидный кварц, каменноугольная пыль), защитные (борную кислоту, фтористую присадку), а также клеи, краски, замазки и др.

Иногда непосредственно контактирующую с жидким металлом поверхность литьевой формы выполняют из облицовочной смеси с большим содержанием исходного материала - свежей глины и песка, а остальную часть формы набивают более дешевой наполнительной смесью.