Ливарне виробництво

77,У чому полягає сутність лиття при використанні плавких та газифікованих моделей?

Лиття з використанням плавких моделей застосовують для виготовлення виливків складної конфігурації з будь-яких ливар­них сплавів. За цією технологією можна одержувати виливки ма­сою від 0,02 до 100 кг, з товщиною стінок до 0,5 мм і отворами діаметром до 2 мм.

Технолотний процес складається з таких операцій виготовлення роз'ємних прес-форм з легкоплавкого сплаву виготовлення у прес-формах нероз'ємних легкоплавких моделей (сте­арин, парафін, віск тощо);виготовлення за плавкою моделлю нероз'ємної разової керамічної форми)виплавлення моделей з форми; прожарення форми;

заповнення форми рідким металом; вибивка (вилучення) готових виливків.

Для виготовлення моделей використовують різні легко­плавкі сплави з температурою плавлення близько 55°С і високою рідкотекучістю (50 % парафіну і 50 % стеарину). Вищою міцністю володіють сплави на основі парафіну з добавками етилцелюлози, церезину, каніфолі тощо. У масовому виробництві моделі ви­готовляють, запресовуючи модельний матеріал у пастоподібному стані у сталеві прес-форми під тиском 3-5 ат. Далі дрібні у\ор,ел'\ монтують у блоки з єдиною ливниковою системою; Це значно полегшує подальші операції виготовлення керамічних форм. Оболонка керамічної форми товщиною по 5-6 мм складається з 3- 8 послідовно нанесених шарів. Кожен шар одержують зануренням плавкої моделі в рідку суспензію (~ 70 % гідролізованого розчину силікату, що містить 40-50_%_ЗЮ₂ і ЗО % кварцового пилу). Просушування здійснюють на повітрі протягом 2-4 годин.

Виплавлення моделей може проводитися різними спосо­бами. Серед них: у гарячих ваннах з водою; гарячим повітрям, парою; у високо киплячих (при 200-250 °С) рідинах (наприклад, полігліколях). Для запобігання деформації й руйнування оболо­нок моделі розміщують в опорах, засипають формівним мате­ріалом. Прожарюють оболонкові форми при тем­пературі 900-100СГС. Це сприяє видаленню залишків модельних матеріалів, газотворних речовин з матеріалу оболонки і забез­печує краще заповнення форми металом. Заливку здійснюють безпосередньо після прожарювання форми із застосуванням фільтрів. Підвищення температури нагрівання форми за 1200- 1250°С у більшості випадків уможливлює зменшення усадкової пористості й підвищення якості виливків. Керамічна оболонка ви­даляється під час вибивання опоки або в киплячих розчинах лугів з подальшим промиванням виливків водою.

Лиття з використанням газифікованих моделей застосо­вують при виготовленні відповідальних виливків складної форми масою до 3,5 т з чавуну, сталі та кольорових сплавів. Для цього використовують моделі з вспіненого полістиролу, які не вида­ляються з форм. Під час заливки рідкого металу моделі гази­фікуються (розкладаються). Видаляються з форми лише продук­ти згоряння. Пено полістирол, що використовують для таких ви­палюваних моделей, у 50-100 разів легший від деревини, легко ріжеться гарячим дротом і дає змогу одержувати моделі дуже складної конфігурації шляхом склеювання окремих елементів моделі. За цією технологією можна отримувати точні виливки без формівних скосів і трудомістких операцій формування.

Електрошлакове лиття (ЕШЛ). При виготовленні виливків за цією технологією розплавлення металу, заповнення ним ливарної ферми і тверднення виливка відбувається одночасно і безперервно. Ливарна форма при ЕШЛ виконує функції плавиль­ного агрегату і формує виливок (рис. 6.18). Технологія забезпе­чує високу якість металу виливка, не потребує плавильного агре­гату, розливального ковша, формівної суміші, ливникової систе­ми, надливу, значно економить метал.

Процес відбувається під шаром рідкого шлаку, що є дже­релом тепла^ очищає метал від сірки і фосфору, захищає його від кисню і азоту з повітря. Шлак виконує також роль додаткової теплової зони металу, що кристалізується, сприяє усуненню усадкової раковини, забезпечує чисту поверхню металу виливка.