Изготовление отливок в разовых формах
Литье по выплавляемым моделям. Данный метод находит широкое применение в практике литейного производства. Отливки имеют высокую точность (в пределах 3-го класса) и чистоту поверхности (в пределах 6-го класса), что дает возможность использовать их без последующей механической обработки. Данным способом изготовляют отливки сложной конфигурации.
Технологический процесс литья по выплавляемым моделям состоит из следующих основных операций:
1) изготовление металлической прессформы;
2) изготовление в прессформе выплавляемых моделей и литниковой системы;
3) изготовление (сборка) блока выплавляемых моделей;
4) нанесение на блок моделей огнеупорной оболочки и ее сушка;
5) выплавленные моделей;
6) формовка оболочек в опоках (засылка песком или металлической дробью), прокаливание;
7) заливка, охлаждение, выбивка, обрубка, очистка и контроль литья.
Для изготовления выплавляемых моделей применяют составы, содержащие стеарин, воск, церезин, канифоль, полистирол и др. В качестве крепителей при изготовлении оболочек применяют гидролизованный этилсиликат или жидкое стекло. Оболочки состоят из 4—6 слоев, каждый из которых сушат при 32—34°С в течение 5—6 ч.
Выплавку модельного состава из оболочек производят в специальных шкафах при 60—200°С. Прокаливание формы для удаления из оболочек остатка модельной массы и превращения оболочки в твердую корку производят в нагревательных печах при 900—980°С. Заливку металла осуществляют в подогретую форму.
Литье в оболочковые формы. Это — прогрессивный метод, который в настоящее время вытесняет литье в земляные формы. Сущность способа литья состоит в следующем. Металлическую модельную плиту нагревают до 220—260° и покрывают разделительной смазкой. Затем на плиту засыпают специальную формовочную смесь, состоящую, из зерен кварцевого песка и 7—10% искусственной фенолформальдегидной термореактивной смолы (бакелита). Под воздействием теплоты смола плавится, склеивает песчинки, образуя на модели песчано-смолянистую оболочку толщиной 5—20 мм. Нерасплавившуюся часть формовочной смеси удаляют, а модельную плиту с образовавшейся оболочкой загружают в печь и при 300—400°С выдерживают 1—3 минуты. При этом смола полимеризуется, переходя в твердое необратимое состояние. Твердая оболочка снимается с модельной плиты с помощью штифтов. Подобным образом изготовляют и нижнюю полуформу. Две полуформы соединяют и склеивают по плоскости разъема. При сборке формы возможна установка стержней, как при обычной формовке. Собранную форму заливают металлом через литниковую систему, которая изготовляется вместе с оболочковой формой. После охлаждения отливки оболочка легко разрушается.
Литье в оболочковые формы позволяет получить отливки высокого качества, точности и чистоты поверхности. Описанный метод литья дает возможность механизировать и автоматизировать процесс получения отливки, значительно снизить расход формовочной смеси и повысить производительность труда рабочих.