3 Технологическая часть
3.1 Описание технологических свойств
Латунь — это двойной или многокомпонентный сплав на основе меди, где основным легирующим элементом является цинк, иногда с добавлением олова, никеля, свинца, марганца, железа и других элементов.
Несмотря на то, что цинк был открыт только в XVI веке, латунь была известна уже древним римлянам. Они получали её, сплавляя медь с галмеем, то есть с цинковой рудой. Путем сплавления меди с металлическим цинком, латунь впервые была получена в Англии в 1781 году. В XIX веке в Западной Европе и России латунь использовали в качестве поддельного золота.
Во времена Августа в Риме латунь называлась «аурихалк», из которой чеканились сестерции и дупондии. Аурихалк получил название от цвета сплава, похожего на цвет золота.
Латунь — цветной металл, сплав меди и цинка. Такой сплав прочнее и тверже меди. Латунь бывает двухкомпонентная (медь, цинк) и трехкомпонентная (медь, цинк, олово либо медь, цинк, свинец). Золотистый цвет латуни, ассоциирующийся с золотом, и пластичность металла сделали его одним из наиболее удобных материалов в работе литейщиков, чеканщиков, ювелиров. Латунь использовали в античности (добавляя в медь кадмий — цинковую руду), но в меньшей степени, чем бронзу (см. коринфская медь; орихалк). В Средневековье так называемая желтая медь (см. аурикалкум; динандерии; хрисохалк), называвшаяся бронзой, в сущности является латунью, поскольку имеет в своем составе от 6 до 25% цинка. Содержание цинка свыше 30% свидетельствует об использовании не руды, а металлического цинка, производство которого было освоено только в XVIII в. Такой сплав именуют брассом (см. также мунц-металл). Еще одна разновидность латуни — томпак (известен также под названиями ореид, семилор, принцметалл).
3.2 Инструменты и оснастки
Формовочный инструментарий (инструменты, используемые для набивки формы и удаления из нее модели или шаблона): лопатка, сито, трамбовка, линейка, специальный правильный брусок, вентиляционная игла, киянка, мастерок, шпатель, кисти.
Инструменты для отделки формы: гладилки, отделочные и подрезные ланцеты.
Рис. 1. Формовочный инструмент: 1 - вентиляционная игла; 2 - трамбовка формовочная; 3 - правильный брусок
Оснастка для литья по моделям
Опока - рама (ящик без дна) с формовочной землей для заливки металлом; деревянная или металлическая.
Рис. 3. Ланцет
Подмодельная доска - деревянная или металлическая плита с гладкой поверхностью.
Резиновая пресс-форма - приспособление из резины, двух полированных стальных пластин и вулканизатора (в частной мастерской вполне пригоден автомобильный, на 12 В через трансформатор).
Пресс-шприц-самодельный шприц для заполнения под давлением модельного состава в пресс-форму.
Центрифуга ручная - приспособление для центробежного литья в индивидуальной мастерской; с помощью такого приспособления жидкий металл заполняет форму под давлением.
Материалы для формовки Формовочная земля - увлажненная смесь глины (до 25% содержания) и песка.
* Графит.
* Гипс.
* Пемза.
* Кварц.
* Глюкоза (в качестве замедлителя).
* Щелочи (в качестве разделителя).
* Известняк (шифер).
* Каолин.
* Мел.
Материалы для изготовления моделей
Пластилин, гипс, пластик, дерево. 2. Воск, парафин, стеарин; технический желатин, столярный клей. 3. Полистирол (пенопласт) - ячеистый пластик.
3.3 Обзор этапов развития
Литейное производство в России является основной заготовительной базой машиностроительного комплекса и его развитие зависит от темпов развития машиностроения в целом. Общее количество предприятий, включённых в машиностроительный комплекс, составляет в настоящее время около 7500 единиц. Количество действующих литейных заводов и цехов, в том числе выпускающих литейные материалы и оборудование, составляет около 1650 единиц, загрузка которых в среднем достигает лишь около 35%. Сохранившаяся суммарная мощность литейных производств составляет 13,5 млн. тонн в год. Процесс безвозвратного сокращения литейных мощностей прекратился. По сравнению с другими заготовительными производствами (сварка, ковка) литейное производство отличается высоким коэффициентом использования металла, который составляет от 75% до 98%. Наряду с этим, литейное производство обеспечивает получение сложных по геометрии и конфигурации литых заготовок с внутренними полостями, что не всегда возможно и целесообразно выполнить методами сварки и ковки. Поэтому литейное производство и в дальнейшем сохранит своё лидирующее положение среди заготовительных производств. В России сегодня имеются технические возможности для производства высококачественных отливок из сплавов чёрных и цветных металлов, освоения новых технологических процессов, материалов и оборудования. Приведём кратко данные о перспективных направлениях развития литейных технологий в России и обеспечение их материалами и оборудованием. Совершенствование плавильных печей типа вагранок практически прекратилось после ликвидации ряда проектных и технологических организаций и школ в стране. Газовые вагранки не нашли должного распространения вследствие ряда технических и экономических трудностей. Перспективными плавильными агрегатами являются индукционные печи средней частоты, дуговые печи постоянного тока, которые находят широкое распространение в литейных цехах единичного, мелкосерийного и серийного производств. В массовом производстве применяются индукционные печи промышленной частоты ёмкостью 10 тонн и выше. Используются печи, как отечественного производства, так и зарубежных фирм. Значительную роль в обеспечении качества получаемых сплавов играет внепечная обработка чугуна, и стали в жидкой фазе, в том числе модифицирование, рафинирование, микролегирование, раскисление и др. Для этих целей в России производится значительное количество модификаторов и ферросплавов. В последние годы наблюдается рост производства отливок из цветных сплавов, особенно из алюминиевых и магниевых сплавов, которые в ряде случаев заменяют стальные и чугунные отливки. Применяя современные методы внепечной обработки и новые технологии можно получить высокие прочностные характеристики металла на уровне 450-500 МПа. Развитие процессов формообразования идёт по нескольким направлениям. Основные из них идут по пути усовершенствования методов динамического уплотнения песчано-глинистых форм, модернизации процессов изготовления опочных и безопочных форм из холодно твердеющих смесей (ХТС) на базе современных связующих материалов и стабилизаторов, развития процессов вакуумно-плёночной формовки, методов литья по газифицируемым моделям и др.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В процессе выполнения данного проекта, было решено, что оптимальной технологией изготовления изделия является художественное литье в земляные формы.
Это простейший способ получения отливок. В краткости технология такова: по нужному шаблону (модели) из формовочной земли изготавливают форму для заливки расплавленным металлом. Форма, сделанная по тому или иному шаблону,- одноразовая: при выемке отливки она разрушается, поскольку создана из смеси песка и глины (25% содержания всмеси глины, 75% - песок). Но саму смесь для получения литейной формы можно использовать многократно, обновляя лишь внутренний облицовочный слой. Шаблон может быть изготовлен из любого материала - пластилина, гипса (наиболее приемлемые и удобные материалы), из дерева, пластмассы, металла. Моделью может служить и сама деталь; если нужно сделать такую же (восстановить ее первоначальный вид), то пластилином наращивают на реставрируемой или восстанавливаемой детали недостающие части по начальному образцу.
В процессе всего, а так же с помощью методов проектирования и задач по бионики мы получили ножку бокала «Розовый ангел».
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
http://metal.scud.ru/art-castings/04.php
http://anysite.ru/publication/abstructciaА. Н. Малов, И. А. Арутюнова, А. К. Белопухов. Технология материалов в приборостроении. М 1969 г
. Художественный металл России. Вып. 4/Сост. О. Новоселова – Издательство: Металлургиздат ЗАО, 2005 – 96 с.: ил.
А. Н. Малов, И. А. Арутюнова, А. К. Белопухов. Технология материалов в приборостроении. М 1969 г.