Модели для литья

Существует очень много методов металлобработки и получения из него разных видов деталей. Однако среди большинства вармантов не всегда есть возможность получить изделие необходимой формы и размеров с применением токарно-фрезерного или штамповочного оборудования.

В данном случае инженеры прибегают к помощи литья, также и по выплавляемым моделям.

Техпроцесс литья по выплавляемым моделям

Технология литья по выплавляемым моделям состоит из нескольких стадий:

1. Создание модели для литья.
2. Получение формы с изготовленной модели.
3. Получение литейной формы.
4. Изготовление готовой отливки.

Литье титана по выплавляемым моделям

Создание модели

Для производства первой формы используют материалы, обладающие невысокой температурой плавления. Очень часто используют парафины, воск и др. Другими словами те вещества температура плавления не превышает 100 градусов, к примеру, состав ПС 70 – 30. При подобной температуре парафин в состоянии всю изложницу. Так, называют деталь, в которой делают литейную форму.

Как только модель обрела нужную твердость приступаем к изготовлению литейной формы. Чтобы это сделать применяют состав, выполненный на основании керамики. Форма обязана иметь конкретную устойчивость к воздействиям температур. Для этого, на поверхность модели наносят песок маленькой фракции, для увеличения параметров формы в песок добавляют цирконий.

Песок маленькой фракции

Процесс нанесения песка может повторяться от 3 до 7 раз. Идеальная толщина подобного покрытия может составлять порядка 7 мм.

На данном шаге нужно обеспечить выполнение следующих условий:

1. Распределение состава по поверхности модели должно быть одинаковым.
2. Нельзя допустить возникновение внутренних пустых мест. Их наличие может привести к ошибкам в формы отливки.
3. Форма должна выдерживать температуру, какая обязана быть выше чем температура металлического расплава. Она должна быть в диапазоне от 900 до 1200 градусов.
4. Как только формирование будет прекращено, нужно сделать отверстия, через которые произойдет убирание парафина.
5. По завершении всей работы, которые связаны с получением формы, ее помещают в печь. В ней происходит исчезновение парафина и происходит дополнительный дожиг формы.

Процесс получения отливки

в начале литья металла который расплавлен по выплавляемым моделям нужно форму прогреть до конкретной температуры. Нагрев обязан быть сделан одинаково по всей форме.

Для литья выплавляемым моделям в форме нужно заблаговременно приготовить горловину заготовки. В раньше сформированную горловину заливают металл. Остывание должно выполняться настоящим путем. Понудительное остужение непозволительно.

Процесс литья по моделям

Через 5 – 6 часов по завершении отливки можно удалить оболочку. На производстве для этого можно использовать вибрационный стол. После того деталь направляют на механическую обработку. Другими словами, отсекают литник, зачищают облой, если такой есть. Для этого можно использовать ручной и механизированный инструмент. Кстати, один из прекрасных способов приведения детали в согласии с требованиями конструкторской документации считается обработка струей песка.

Область использования

Характерности этого тех. процесса дает возможность его использовать и на больших фирмах, и в маленьких мастерских, и дома.

В промышленности, так исторически сложилось, что литье по выплавляемым моделям используют в автомобилестроении, например, по такой технологии выполняют отливки корпусных деталей для продукции электротехнической промышленности, деталей судов, автомобилей.

Литье по выплавляемым моделям в автомобилестроение

Необходимо выделить, что такое большое применение литья по подобной технологии начали использовать в очень больших масштабов не так давно. Это было связано с тем, что существовали некоторые сложности во время получения формы. Их есть возможность решить после возникновения такого химиката, как этилсиликат. Его применение дало возможность допиться нужных критериев по термической стойкости и вязкости материала.

Литье в керамические формы

Так, называют метод получения отливок также и с большими размерами, обладающих большой точностью в единоразовых формах сделанных из керамики. Их делают из подвижных смесей, применяя для этого постоянную модель.

Модель после получения формы не утилизируют и ее можно применять для получения новых форм.

Литье в керамические формы

В состав данной смеси входят огнеустойчивые порошки различной фракции, и растворов этилсиликата и огеливателя. После хорошего смешивания ее выливают в заблаговременно подготовленную оснастку. Там она твердеет, пройдя через пластичное состояние. После выполнения данной процедуре форму снимают и отсылают в печь для прокаливания. Во время данного процесса происходит сгорание спиртовых паров и благодаря этому в форме происходит формирование маленьких трещин. Железный расплав заливают в холодную форму, но порой, это определяет марка расплава, ее подогревают до 900 градусов по Цельсию. Подобный вариант используют для получения штампового инструмента, технологичной прессовой оснастки, элементов литейных форм и др.
Есть несколько название литья в керамические формы – шоу-процесс, уникаст-процесс и керамкаст-процесс. Разница между первыми 2-мя заключается лишь во времени получения патента. Последний процесс, в себя включает детали технологии первых 2-ух.
Оболочковые формы для последнего процесса делают с помощью разъемных моделей с тонкими поверхностями стен, которые сделаны из искусственного каучука.

Оболочку из керамики выполняют точно также, как и для литья по выплавляемым моделям. Во время сборки формы, эластичные детали просто вытягивают, а литники или выплавляют или выжигают.
Для производства стержней применяют этот способ – в ящик для формовки стержней заливают суспензию и через определенный промежуток времени ее сливают. На поверхности ящика остается слой суспензии, засыпаемый огнеупором. Те частицы, которые не прилипли, убирают из ящика. После этого, опять заливают суспензию и посыпают ее порошком. Данную операцию повторяют пару раз до той поры, пока стержень не получить соответствующие размеры.

Литниково-питающая система при литье по выплавляемым моделям

Плотность отливок первым делом зависима от способа заливки и сооружения литниково–питающей системы. Если учесть то, что железный расплав подают в разогретую форму, получение отливок отличного качества сопровождается рядом проблем.

Во время заливки формы расплав должен заполнить пустоты, находящиеся в форме одинаково, однако при этом нужно как-то возместить усадку, сопровождающую затвердевание металла. Задачу эту решают путем применения системы литников и прибылей, формируемых во время изготовления модели. Практика литейного дела представило много знаний о системах аналогичного типа.

А дело все в том, что принципы, заложенные в технологию литья в песочные формы в большинстве случаев похожи с принципами литья по выплавляемым моделям.

Хранилище жидкого металла называют прибылью. Ее размещают таким образом, чтобы имелась возможность компенсации объема металла, расходуемого на усадку. Прибыль должна быть размещена поэтому, чтобы металл оставался в жидком состоянии длительнее, чем в рабочей части формы. Другими словами, прибыль служит для подпитки отливки во время ее отвердевания.

Миксер для непостоянного хранения жидкого металла

Прибыль выполняют из аналогичных материалов, которые используют для производства формы и по этому она охлаждается также как и прочие части системы. Для обеспечения более позднего остывания прибыли изготовление моделей выполняют поэтому, чтобы, она остывала несколько очень медленно. Для замедления процесса остывания порой используют материалы с меньшей теплопроводимостью.

Изготовление моделей и модельные составы

Для того, чтобы сделать модели используют говоря иначе модельные составы. Их основу составляют смеси осуществляемые на восковой основе. По мимо этого, в состав добавляют полимерные материалы, они совершенствуют механичные свойства смесей. На отдельных производствах используют мягкие составы. Они бывают насыщены воздухом, для их упрочнения используют полимерный этилен или битум.

Модельные составы должны полностью отвечать таким требованиям:

1. Они должны владеть небольшой усадкой и не должны сильно увеличиваться под влиянием больших температур.
2. Постоянством твердости и характеристик прочности.
3. Конкретной эластичностью.
4. Возможность предельно точно повторить полость пресс-формы.
5. Модельная смесь не должна липнуть к рабочим поверхностям формы и не должна оказывать коррозионного влияния на них.
6. Стойкостью к конкретным химическим и физическим влияниям.
7. Смесь должна владеть хорошей стойкостью к окислению при самых разнообразных температурах.

Изготовление пресс форм

Пресс-форма — это не простое инженерно-техническая конструкция, которая обязана обеспечить качество приобретаемых отливок. В сущности, это точный инструмент, который состоит из нескольких частей, в середине которого есть пустоты, куда поступает расплав.
Форму устанавливают в узле, в котором происходит смыкание литейной машины. При каждом смыкании в форму подается расплав, после он выдерживается под конкретным давлением и по прохождении заданного по технологии времени происходит отключение питания. Остывшие отливки проникают в приемное устройство.

Данный инструмент проектируют и делают поэтапно.

1. Анализ техзадания. На данном шаге заказчик передает в распоряжение исполнителя требования в техническом плане на будущую форму. В числе требований обязаны быть информацию об условиях эксплуатации, например, обязаны быть указанные информацию о материале, из которого будут исполнять отливки, программу выпуска на месяц, квартал или год. Исходя из данных которые получились, проектировщики выполняют расчет оптимальных параметров формы. По мимо этого, заказчик должен передать в распоряжение производителя либо чертежи на планируемое к выпуску изделие или образец.
2. На шаге проектирования проектировщики выполняют создание 3D-модели. Она поможет воочию представить как она (форма) будет работать, как будет двигаться материал. Современные программные средства дают возможность создать подробную работу всех узлов формы, температурные параметры и очень много другой информации нужной для создания документации для работы. Нужно сказать, что в распоряжении проектантов находятся программные средства, разрешающие увеличить качество рабочей (конструкторской и технологичной) документации, уменьшить ошибки и значительно сделать быстрее процесс проектирования.
3. Современные пресс-формы, в основном делают на оборудовании, работающем под управлением компьютера. Это дает возможность уменьшить участие человека в изготовлении компонентов формы и согласии сводит до нуля получение некондиционных изделий. Кстати, на значительных производствах успешно работают безбумажные технологии. Другими словами разработчик, после того, как сконструировал форму, с использованием специализированных программных комплексов в состоянии выполнить написание управляющих программ для станков с числовым программным управлением. После этого, она может быть отправлена на станок по заводской ЛВС.
4. После производства опытной формы, заказчик проверяет качество получившейся отливки и принимает решение о производстве серийной формы.

Для изготовления пресс-форм применяют легированные и инструментальные сплавы. Их применение дает возможность выпускать продукцию, которая может выдерживать десятки тысяч смыканий-размыканий.

Готовые отливки

Изделия, получаемые при литье металлов можно поделить на несколько типов:

1. Чушки, которые в последующем будут применяться для дальнейшей переплавки.
2. Слитки, предназначающиеся для обработки давлением.
3. Фасонные изделия, которые могут быть отправлены на дополнительную механическую обработку, нужную для убирания литников, облоя.

Новые технологии литья металлов дают возможность получать детали, которые не просят повторной обработки.

Плюсы и минусы литья по выплавляемым моделям

Эта технология литья выделяется следующими плюсами:

1. Большая точность приобретаемых отливок, это дает возможность исключить или сделать меньше кол-во обработки механическим способом.
2. Вероятность получения отливок сложной формы, также и с тонкими стенками.

Преимущество метода — точность детали

Но, литье по формам обладает серьёзным недостатком, они наиболее сложны в изготовлении, и обладают большой ценой.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.