Альтернативные способы изготовления ножек ларца

Для изготовления данной отливки невозможно использовать метод литья в песчано-глинистые формы, это связано с малым размером изделия и сложной конфигурацией а, следовательно, большим количеством разъемов (минимальное количество разъемов - 4). Объемная форма изделия отвергает использование вакуумно-пленочного метода. Изготовление кокилей и пресс форм очень дорого и рентабельно лишь при массовом производстве.

Рассмотрим возможные альтернативные методы изготовления данной отливки в различных формах, учитывая преимущества и недостатки того или иного метода, и выберем наиболее оптимальный метод наиболее экономичный с точки зрения обеспечения качества отливки в соответствии с требованиями технологического процесса.

Литье по выплавляемым моделям.

Универсальный способ получения художественных отливок любой массы, сложности и из различных сплавов.

Сущность литья по выплавляемым моделям заключается в использовании точной, неразъемной, разовой модели, на которую из жидких огнеупорных материалов изготавливают неразъемную керамическую оболочковую форму, из которой модель выплавляется. В образовавшиеся пустоты заливается расплав.

Обычно модели изготавливают в пресс формах, свободной заливкой или запрессовкой пастообразного или пластифицированного модельного состава.

Формирование оболочковой формы включает приготовление суспензии, смачивание ею модельных блоков, обсыпку блоков зернистым огнеупорным материалом и сушку блоков.

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 трудно обрабатываемых сплавов.

Достоинство метода - по данному методу можно получить отливку, приближенную по размерам и массе к готовому изделию с малыми припусками на механическую обработку или, как в моем случае с низким классом точности, без них.

Недостатки - использование метода литья по выплавляемым моделям сопряжено с большой трудоемкостью производства, применением дорогостоящих материалов.

Литье в гипсовые формы.

Этим способом можно изготавливать любые художественные изделия из цветных сплавов и драгоценных металлов. Отливки из алюминия, меди изготавливают в гипсовых формах, нагреваемых до 800⁰С.

Формы делаются на основе гипса, как связующего, с огнеупорными наполнителями: асбест, кристобалит, кварцевый песок, динос, шамот.

Сухую гипсовую массу добавляют в воду: на 1 кг сухой массы дают 360 - 400 мл воды.

После подготовки модельной оснастки приступают к изготовлению форм. Модель первоначально окрашивают гипсовой смесью при помощи мягкой кисточки, тщательно заполняя все неровности формы. При изготовлении опок с выплавляемыми моделями (как в нашем случае) смесь заливают по краям опоки, так как интенсивном гипсовом потоке модели могут отломиться от литника.

Опоку с залитой смесью помещают на вибростол на 3 - 4 минуты.

После окончания формовки и отверждении гипсовой массы постоянные модели извлекаются из формы.

Формы выдерживаются от 1 до 3 часов в зависимости от их величины. Из форм по выплавляемым моделям модельный состав выплавляется в электрошкафах при температуре 150⁰С. При выплавлении таким методом значительная часть модельного состава впитывается в форму, что ухудшает качество отливки. При использовании высококачественных высокопрочных гипсов возможно удаление модели в горячей воде, при этом пропитка формы резко уменьшается.

Режим термообработки затвердевших форм зависит от состава смеси, габаритов формы, вида заливаемого сплава, способа удаления модели из формы и конструкции литниковой системы.

Оптимальным является нагрев со скоростью 250 - 300⁰ в час. Гипсовые формы для выплавляемых моделей следует нагревать медленно, так как они кроме влаги содержат впитавшийся модельный состав, что приводит к его горению, в результате чего образуется большое давление и форма может разрушиться.

Прокаливание форм для заливки алюминиевых сплавов рекомендуется при температуре 500 - 600⁰С. Время прокаливания зависит от размера формы и составляет от 3 (в нашем случае для мелкого изделия) до20 часов.

После прокаливания формы охлаждают до температуры заливки. Для алюминия это 150 - 250⁰С. Температура также зависит от толщины отливки. Охлаждение форм после прокаливания рекомендуется проводить со скоростью 200⁰С в час.

Заливка или свободная или при сложном рельефе принудительное заполнение под давлением или центробежным способом. При заливке под давлением торцевая поверхность гипсовой формы, где устанавливается литниковая чаша, должна быть ровной, для этого торец формы тщательно выравнивают, следя, чтобы внутрь не попал гипсовый порошок.

После затвердевания форму помещают в воду. Размокший гипс легко удаляется, отливку очищают и обрабатывают полировкой или на пескоструйной машине.

Достоинство метода - метод литья в гипсовые формы позволяет получить отливки с чистой поверхностью, точными размерами и хорошим отпечатком рельефа.

Недостатки - при изготовлении формы по постоянной модели, так как моя отливка имеет сложную конфигурацию необходимо делать большое количество разъемов, что увеличивает финишные операции на зачистку швов; при изготовлении формы по выплавляемым моделям увеличивается газификация, чистота поверхности отливки ниже, чем при литье по выплавляемым моделям.