Литейная форма представляет собой тонкостенную неразъемную керамическую оболочку, изготовленную из мелкозернистых формовочных материалов по разовым (выплавляемым или растворяемым моделям). Модельные составы многочисленны, их можно подразделить на следующие группы: 1) легкоплавкие на основе воскообразных веществ; 2) тугоплавкие на основе пластмасс; 3) растворимые на основе карбамида.
На рисунке 1.18, а показана разовая модель 2 (с питателем) для детали 1. Модели изготавливаются обычно в металлических пресс-формах путем заливки или запрессовки в них модельного состава. Процесс изготовления модели состоит в заполнении подготовленной пресс-формы модельным составом, выдержки для затвердевания модели, извлечения модели из пресс-формы и охлаждения модели до окончания усадки.
Рисунок 1.18 – Схема процесса литья по выплавляемым моделям
Пресс-форма (рисунок 1.18, б) чаще всего состоит из двух частей – матриц 3, 6 с горизонтальным или вертикальным разъемом, собранных по направляющим штырям 5. Отверстия в модели получают с помощью подвижных или неподвижных металлических стержней 4, 9. Рабочая полость пресс-формы выполняется с большой точностью и малой шероховатостью поверхности. Пресс-формы выполняются многоместными и одноместными. Открывание и закрывание их производится вручную или механизмами с механическим или пневматическим приводом.
|
|
Заполнение пресс-формы модельным составом 8 осуществляется свободной заливкой, заливкой под давлением или запрессовкой пастообразного состава. Свободная заливка применяется для карбамидных моделей. Давление при заливке передается поршнем 7 при помощи пресса или сжатым воздухом. Пастообразный состав запрессовывается ручными или автоматическими шприцами.
После извлечения из пресс-формы модели охлаждаются на воздухе или в проточной воде, при этом происходит окончательная усадка и стабилизация размеров. Затем производится их отделка (зачистка заусенцев) и контроль.
При сборке моделей к крупным моделям припаивают элементы литниковой системы, а мелкие модели объединяют в блоки с общей литниковой системой (рисунок 1.18, в). Сборку выполняют подогретым ножом-паяльником вручную, склеиванием или нанизыванием секций на металлический стояк-каркас. Секцию моделей изготавливают в многоместной пресс-форме. Она состоит из нескольких моделей, питателей и центрального кольца.
Для получения литейной керамической формы (рисунок 1.18, г) на блок моделей 2 наносят жидкую формовочную смесь 10 (обмазку) в виде суспензии, состоящей из пылевидного кварца и связующего, например, гидролизованного раствора этилсиликата. Для этого блок многократно (4 – 6 и более раз) окунают в ванну с обмазкой при промежуточном обсыпании кварцевым песком в пескосыпах или в кипящем слое песка, находящегося во взвешенном состоянии под действием сжатого воздуха. Каждый слой покрытия сушат обдувкой парами аммиака или воздухом.
|
|
Удаление моделей из полученной формы производят выплавлением горячей водой, паром, горячим воздухом или растворением в воде. Выбор способа определяется в основном модельным составом.
Формы-оболочки применяют без наполнителей или с наполнителями, упрочняющими оболочки (рисунок 1.18, д), чтобы избежать их разрушения при заливке в полость 11 форм металла. Наполнителями 12 могут быть сыпучие огнеупорные материалы или специальные смеси "жидкие наполнители".
Прокалку формы при температуре порядка 9500С осуществляют с целью удаления остатков модельного состава и окончательного упрочнения формы за счет спекания пылевидного кварца с частицами связующего. Кроме того, форма становится газопроницаемой.
Заливку металла производят сразу после закалки, в случае толстостенных отливок формы предварительно охлаждают.
После выбивки отливок из формы их очищают от керамической оболочки на пневматических установках. Затем отделяют литниковую систему и производят окончательную очистку в кипящем растворе щелочей и промывают водой.