2020-01-14
334
Он предназначен для литья отливок любой массы с одной плоскостью разъема, подходящая технология для изготовления барельефа.
Технология изготовления отливок по вакуум-процессу заключается в следующем.
Модельную плиту 5 с закрепленной на ней моделью 2 устанавливают на столе формовочной установки, представляющей собой вакуумную камеру 1. Модельная плита и модель имеют сквозные oтверстия 4, соединенные с вакуумной камерой, через которые можно откачивать воздух при подключении камеры к вакуумному насосу.
Синтетическую пленку 3, закрепленную в специальной рамке, при помощи электрического или газового устройства подогревают до 80–120 °С и вместе с рамкой накладывают на модель и модельную плиту. При этом вакуумную камеру формовочного стола установки подключают к вакуумному насосу через патрубок 6. Воздух, находящийся между моделью и синтетической пленкой, удаляется через отверстия в модели и плите 5, и под действием разности давлений подогретая синтетическая пленка, растягиваясь, плотно облицовывает модель вместе с модельной плитой. На поверхность пленки вручную или пульверизатором наносится слой противопригарной краски. После этого на облицованную пленкой модельную плиту устанавливают специальную опоку 7, двойные стенки которой представляют собой вакуумную камеру, соединенную гибким шлангом с вакуумной системой. На внутренней стенке опоки имеются венты или мелкие отверстия 10, через которые можно откачивать воздух из объема песка.
В опоку насыпают сухой песок 9 и уплотняют его вибрацией. Сверху на опоку с песком накладывают синтетическую пленку 8, прижимают ее к краям опоки при помощи рамки или каким-нибудь другим способом. Затем подключают вакуумную камеру опоки к вакуумной системе через патрубки 11, 12, 13. Через отверстия на внутренней стенке опоки воздух, находящийся в объеме песка, отсасывается, и сухой формовочный песок под действием атмосферного давления уплотняется, формовка на этом заканчивается. После этого модельную плиту отключают от вакуумной системы, воздух по каналам проникает между моделью и синтетической пленкой, и готовая полуформа легко снимается с модели. Аналогичным образом изготавливается вторая полуформа. Затем при необходимости в нижнюю полуформу устанавливают стержни, производят сборку формы и заливку ее металлом.
После затвердевания отливки 14 процесс выбивки заключается в простом отключении опок от вакуумной системы, песок при этом вместе с отливкой легко удаляется из опок. Отливку направляют на дальнейшую очистку, песок после отделения его от пленки, корольков металла и охлаждения вновь поступает на повторное использование без какой-либо дополнительной регенерации.
Достоинства метода: Высокая технологичность метода позволяет получать высококачественные и точные отливки любой формы.
Недостатки метода: Данный метод сопряжен с высокой трудоемкостью.
Обоснование выбора принятой технологии
Делая вывод по анализу допускаемых методов, я выбрала метод литья в формы, изготовляемые вакуумно-пленочной формовкой, т. к. литье по выплавляемым моделям экономически нецелесообразно для моей работы.
Материалы для изготовления форм
Для вакуум-процесса используются синтетическая пленка, пески без связующих компонентов и вакуум.
Формовочные пески.При изготовлении форм для стального, чугунного и цветного литья рекомендуется применять обычный кварцевый песок по ГОСТ 2138–91 с зернистостью ОД – 0,063 мм.
Для получения отливок с шероховатостью Rz 80 – Rz 40 при применении песков зернистостью 0,1 – 0,315 мм следует добавлять в песок до 30% пылевидного кварца.
Противопригарные покрытия.
Для получения отливок с шероховатостью Rz 40 и предотвращения пригара на их поверхности следует применять противопригарные покрытия, обладающие большей огнеупорностью, чем наполнитель формы. Покрытие наносится также с целью герметизации рабочей поверхности формы после выгорания синтетической пленки. Это способствует поддержанию отрицательного давления в объеме формы.
Требования, предъявляемые к покрытию:
– не должно растворять синтетическую пленку;
– должно иметь хорошую адгезию и наноситься равномерным слоем;
– высокую скорость высыхания слоя покрытия;
– высокую жаропрочность и низкую смачиваемость расплавом.
Покрытия состоят из четырех основных компонентов:
– жаропрочный наполнитель;
– связующее;
– растворитель;
– суспензионный агент для поддержания наполнителя во взвешенном состоянии.
В качестве жаропрочных наполнителей чаще всего применяются пылевидный кварц, маршалит, графит, тальк. Связующие: фенольные смолы, поливинилбутираль. Растворители: этиловый, метиловый, изопропиловый спирты. Суспензионные агенты: лигниновая, сульфановая и натрий-альгинитовая кислоты.
Краску наносят двумя-тремя слоями при помощи пульверизатора или кистью на модель после облицовки её синтетической плёнкой, с последующей воздушной тепловой сушкой каждого слоя.
Толщина покрытия определяется формой и толщиной стенок отливок и обычно составляет 100 – 300 мкм. На практике может применяться облицовка модели пылевидным кварцем слоем толщиной 3–5 мм.
Синтетические плёнки
Исключительно важную роль в вакуум-процессе играет синтетическая плёнка. Наиболее широко применяется плёнка, представляющая собой сополимер этилена с винилацетатом.
К синтетической плёнке для вакуум-процесса предъявляются следующие требования:
– плёнка должна ложиться на модель плотно, точно по контуру без образования складок, морщин, пузырей и т.п.;
– растяжение плёнки в двух взаимно перпендикулярных направлениях желательно иметь одинаковым;
– пластическая деформация пленки должна быть максимальной при нагреве в интервале температур 60 – 160 °С;
– при контакте с расплавленным металлом не должно быть выделения токсичных веществ.
Эти требования предъявляются лишь к пленке, которая воспроизводит конфигурацию модели и в дальнейшем служит рабочей поверхностью формы. Пленка, оформляющая контрлад, может быть изготовлена из менее качественных материалов и может обладать меньшей эластичностью.
Пленки типа поливинилхлоридных, выделяющие при сгорании токсичные вещества: хлор, хлористый водород, – использовать запрещается. Не рекомендуется применять синтетические пленки на основе поливинилового спирта, так как они отличаются существенной нестабильностью свойств и склонны к поглощению влаги.
Отечественная промышленность выпускает синтетическую пленку СЕВИЛЕН.
Наиболее оптимальная толщина пленки 70–100 мкм. Чем толще пленка, тем больше ее формуемостью. Однако это не означает, что с увеличением толщины пленки в два раза обязательно увеличивается глубина вытяжки. Более того, толстая пленка, несмотря на лучшую формуемость, вызовет увеличение количества выделяющихся при заливке газов, а также повышенный ее расход и стоимость. Исходя из этого, целесообразно использовать более тонкую пленку.
