Литье по выплавляемым моделям

Этим способом отливки получают путем заливки расплав­ленного металла в формы, изготовленные по выплав­ляемым моделям многократным погружением в керамическую суспензию с последую­щими обсыпкой и отвер­ждением.

Разовые выплавляемые модели изготовляют в пресс-фор­мах из модельных составов, состоящих из двух или более легкоплавких ком­понентов (парафина, стеарина, жирных кислот, церезина и др.).

Модельный состав в пастообразном состоянии запрессо­вывают в пресс-формы (рис. 4.27, а). После затвердевания модельного со­става пресс-форма раскрывается и модель 2 (рис. 4.27, б) выталки­вается в ванну с холодной водой. За­тем модели собирают в модель­ные блоки 3 (рис. 4.27, в) с общей литниковой системой. В один блок объединяют 2—100 моделей.

Керамическую суспензию приготовляют тщательным пе­ремеши­ванием огнеупорных материалов (пылевидного кварца, электроко­рунда и др.) со связующим — гидроли­зованным раствором этилсиликата.

Формы по выплавляемым моделям изготовляют погруже­нием мо­дельного блока 3 в керамическую суспензию 5, налитую в емкость 4 (рис. 4.27, г) с последующей обсып­кой кварцевым песком 7 в спе­циальной установке 6 (рис. 4.27, д). Затем модельные блоки сушат

2—2,5 ч на воздухе или 20—40 мин в среде аммиака. На модельный I блок наносят четыре—шесть слоев огне­упорного покрытия с после­дующей сушкой каждого слоя.

Модели из форм удаляют выплавлением в горячей воде. Для этого их погружают на несколько минут в бак 8, на­полненный водой 9, которая устройством 10 нагревается до температуры 80—90°С(рис. 4.27, е). При вы­держке модельный состав расплавляется, всплывает на поверхность ванны, откуда периодически удаляется для нового использования. После извлечения из ванны оболочки промывают водой и сушат в шкафах в течение 1,5—2 ч при температуре t 200 °С. Затем оболочки 12 ставят вертикально в жаростойкой опоке I, 13 и вокруг засыпают сухой кварцевый песок 14 и уплотняют его, после чего форму направляют в электрическую печь 11 (рис. 4.27, ж), в которой ее прокаливают не менее 2 ч при температуре 900—950 °С. При прокалке частички связующего спека­ются с частичками огне­упорного материала, испаряется влага, выгорают остатки модельного состава. Формы сразу же после прокалки (горячими) заливают рас­плавленным металлом 16 из ковша 15 (рис. 4.27, з).

После охлаждения отливки форма разрушается. Отливки на об­резных прессах или другими способами отделя­ются от литников и для окончательной очистки направляются на химическую очистку в 45 %-ном водном рас­творе едкого натра, нагретом до температуры 150 °С. После травления отливки промывают проточной водой, су­шат, подвергают термической обработке и контролю.

Керамическая суспензия позволяет точно воспроизвести контуры модели, а образование неразъемной литейной формы с малой шероховатостью поверхности способствует получению отливок с высокой точностью геометри­ческих размеров и малой шероховатостью по­верхности, что значительно снижает объем механической обработки отливок. Припуск на механическую обработку составляет 0,2—0,7 мм. Заливка расплавленного металла в горячие формы позволяет полу­чать сложные по конфигурации отливки с толщиной стенки 1—3 мм и массой от несколь­ких граммов до нескольких десятков килограм­мов из жаропрочных труднообрабатываемых сплавов (турбинные лопатки), коррозионно-стойких сталей (колеса для насосов), углеро­дистых сталей в массовом производстве (в ав­тостроении, приборо­строении и других отраслях машиностроения).