Основные сведения о сплавах металлов (основы общей технологии металлов)
Описание технологических процессов литья
Литье в одноразовые формы
Литье в полупостоянные формы
Литье в металлические формы
Полунепрерывное литье
Специальное литье
Литье неметаллических материалов
Дефекты отливок
Термообработка металлов и сплавав
Правила безопасности в литейном производстве
Общие правила безопасности для металлургических предприятий
Современные технологии металлургии
Организация производства в промышленности.
Представление об устройствах и принципах действия автоматических систем.
Общие сведения из технической механики
Чтение чертежей
Общие сведения из электротехники
Фото галерея литейщика
Общие правила устройства электроустановок
Канализация электроэнергии
Безопасность несущих конструкций
Электробезопасность производства
Трубопроводы
ПОТ при эксплуатации электроустановок
Межотраслевые правила по охране труда в литейном производстве
Правила по охране труда при выполнении кузнечно-прессовых работ
Правила по охране труда при холодной обработке металлов
Карта сайта
Популярная металлургия
 
 

 

Литье в тонкие оболочки

Технология изготовления оболочковых форм заключается в следующем.Односторонняя модельная плита нагревается до температуры 200—300°. Нагретая плита опрыскивается разделительной смазкой. Песчано-смоляная смесь засыпается на горячую плиту сверху и выдерживается в течение 15—20 сек. Смесь, не приставшая к модели, ссыпается. Плита с налипшей на ней смесью помещается в печь спекания оболочки. Затвердевшая оболочка снимается с плиты с помощью толкателей. Готовые оболочковые полуформы соответственно спариваются — скрепляются или засыпаются опорными материалами в виде песка или металлической дроби, заливка производится обычным способом.

При литье в оболочковые формы возможно:

1) получение более частой и гладкой поверхности

;2) повышение точности отливки,

3) уменьшение брака по засорам,

4) качественное заполнение более тонких сечений.

Применение этого способа литья позволяет:

1)  Значительно сократить расход формовочных и стержневых материалов.

2)  Использовать простую оснастку и значительно уменьшить затраты на оборудование.

3)  Упростить механизацию и автоматизацию процесса изготовления формы.

Формовочные материалы.

Смесь для оболочковых форм представляет собой сухую сыпучую массу, состоящую из песка и термореактивной смолы.Песок для оболочковых форм должен обладать текучестью и огнеупорностью; газопроницаемость является второстепенным свойством.Наилучшую текучесть имеют сухие кварцевые пески с низким содержанием глины; влага, глина и мелкая таль снижают текучесть песка.По степени огнеупорности применяются пески в зависимости от температуры заливаемого металла (стали 1450—1550°; легких сплавов 700— 800°). Зернистость песка определяет чистоту поверхности отливок. Для оболочковых форм следует применять пески с размером зерен 0,25 — 0,050 мм. Желательно иметь песок с возможно более равномерным распределением фракций.

В качестве связующих материалов применяют искусственные термореактиные смолы, которые при нагреве сначала размягчаются, затем твердеют и необратимо переходят в неплавкое и нерастворимое состояние.Эти смолы должны отличаться термостойкостью, иметь высокую скорость отвердевания, высокую температуру разложения, малую газотворную способность и низкую токсичность

.Распространенным связующим материалом является "пульвербакелит" представляющий собой мелкий порошок из смеси новолачной фенольно-формальдегидной смолы с уротропином. Пульвербакелит легко смешивается с песком в обычных бегунах и в смесителях различных конструкций Смесь может храниться в течение длительного времени, при этом свойства ее не изменяются. Также используются и другие феноло-формальдегидные смолы: жидкий бакелит, анилино-феноло-формальдегидные, феноло-крезоло-формальдегидная, и т.д

Формовочные смеси.

Качество приготовления формовочной смеси определяется степенью равномерного распределения связующего, по поверхности зерен песка. Для достижения этого просушенный и просеянный песок (сушка при температуре 150—220° в течение 2—3 час.) сначала перемешивается с увлажнителем, затем вводится сухая смола Песок смешивается со смолой в лопаточных, шнековых и других смесителях в течение 5—8 мин.В качестве увлажнителей применяются керосино-машинное масло, жидкий бакелит, фурфурол и другие веществаПрименение увлажнителей дает возможность предотвратить или уменьшить разделение смеси по удельному весу во время обсыпки модели.

Модели.

При изготовлении оболочковой формы модель не только создает нужную конфигурацию, но и непосредственно участвует в процессе формирования оболочки.Большое значение имеет теплоемкость модели, которая в основном определяет толщину оболочки. Модель должна быть массивна, чтобы сохранять запас тепла, необходимый для образования оболочки.Наилучшими для моделей являются чугун (особенно для сложных отливок) и среднеуглеродистая сталь; употребляются также бронза и алюминиевые сплавы.Точность и чистота поверхности отливки во многом зависят от точности и чистоты поверхности модели, поэтому модели изготовляют на два класса выше .точности отливок. Чистота оформляющих поверхностей модели должна быть 8—10-го класса; для повышения чистоты поверхности и качества стальных моделей их подвергают хромированию а также чтобы увеличить площадь толкания, иногда целые участки моделей делают подвижными и используют как толкатели.

Для точного фиксирования полуформ во время сборки применяют фиксаторы. Наибольшее распространение получили фиксаторы типа выступ — впадина. В механизированных установках в работе находится одновременно несколько модельных плит.

Оболочковые формы.

Процесс изготовления оболочковых форм состоит из следующих операций: нагрев плиты, опрыскивание плиты разделительным составом, обсыпка, спекание оболочки и съем оболочки с модели. В соответствии с этим оборудование для изготовления оболочковых форм состоит из нагревательной печи, пульверизатора, опрокидывающегося бункера и съемного станка.

Для нагрева модельных плит и спекания оболочек применяются нагревательные печи — электрические или газовые. Постоянство температуры печи обеспечивается автоматически терморегуляторами. Температурный режим печи может быть в пределах 250—500°.Разогрев подмодельных плит в той же печи, в которой происходит спекание оболочки, не удобен. Интенсивное охлаждение плиты при образовании оболочки приводит часто к необходимости повторных ее нагревов, что вызывает трату времени. Поэтому чаще применяют плиты с постоянным электронагревом.В качестве разделительных смазок применяют раствор мазута в керосине в соотношении 1 к 3, суспензию из алюминиевого порошка в смазочном мыле, горный воск, графитовую эмульсию в керосине и др.

Для изготовления оболочковых полуформ приняты два .способа обсыпки — бункерный и рамочный. При бункерном способе нагретая плита накладывается на бункер моделями вниз, закрепляется и поворачивается вместе с бункером на 180° Смесь, находящаяся в бункере, падает на модель и давит на нее своим весом. После выдержки (15—20 сек.) бункер поворачивают обратно, и не прилипшая смесь падает на дно бункера. При рамочном способе смесь засыпают из верхнего бункера на горячую плиту, на которой укреплена рамка. После выдержки плиту вместе с рамкой поворачивают на 180° для ссыпания излишней неприставшей смеси в ящик подплитой. Толщина оболочки зависит от температуры плиты и времени выдержки плиты под смесью. Окончательное отвердение (спекание) оболочки осуществляется в нагревательной печи. Максимальная прочность и возможность хорошего съема оболочек достигаются правильным температурным режимом спекания. Для отвердения оболочки толщиной 4—.6 мм при температуре 300° достаточна выдержка в печи в течение 40—60 сек.

Готовая оболочка снимается с модельной плиты на съемном столе, все операции производятся вручную. Более рациональная организация труда возможна при работе на сдвоенной установке.Сборка и заливка формГотовые полуформы склеиваются или скрепляются механическим способом. Оболочки, смазанные клеем, должны плотно прижиматься друг к другу; Для того чтобы уменьшить возможное коробление оболочки, устранить зазор по плоскости разъема и обеспечить прочную и плотную склейку полуформ..

В массовом производстве для склейки применяются многопозиционные прессовые машины конвейерного типа. Представляет интерес вакуумная склейка: при разряжении между резиновыми диафрагмами наружное дав­ление воздуха равномерно обжимает форму по всей поверхности.Для заливки форм без засыпки опорным материалом применяются приспособления, прижимающие оболочки друг к другу.Засыпка форм опорными материалами производится с помощью специальных контейнеров — металлических ящиков на две и более формы. При применении формовочной смеси вместо контейнеров используются обычные опоки.

Особенности литья в оболочки.

Отливки из алюминиевых сплавов типа силуминов получаются весьма высокой чистоты, без следов пригара, но они очень чувствительны к изменению величины зерен песка. Небольшое содержание в смеси песка более грубых фракций приводит к появлению ряби и раковинок, хорошо заметных на белой блестящей поверхности. Отливки, быстро очищенные от оболочки, имеют светлую поверхность. ..Если же отливки длительное время не выбиваются из форм, на их поверхности образуются темные пятна и полосы Такие же пятна появляются на отливках, залитых чрезмерно горячим металлом.При заливке алюминиевых сплавов, формы мало разрушаются, смола разлагается не очень интенсивно, и газообразные продукты распада не воспламеняются.Отливки из медных сплавов (кремнистой латуни и алюминиевой бронзы) получаются гладкими, без пригара, и менее чувствительны к зерновому составу песка, чем алюминиевые сплавы. На поверхности отливок почти всегда бывает темный налет.Высокая жидкотекучесть медных сплавов дает облои толщиной до 0,5 мм в местах разъема формы и в зазорах знаковых частей. Склейка полуформ приводит к уменьшению облоев.При заливке разложение смолы идет более интенсивно.

Чугун является весьма удобным материалом для литья в оболочковые формы, так как к зерновому составу песка он не так чувствителен, как медные сплавы. Отливки получаются чистыми, гладкими, без облоя. Лишь на очень массивных сечениях высоких отливок бывает пригар. Отливки не получают отбела даже в тонких сечениях. Связующее интенсивно выгорает и формы теряют механическую прочность.

При литье стали предъявляются повышенные требования к огнеупорности оболочковой формы. Необходимо применять только мелкие кварцевые пески с низким содержанием глины, примеси щелочей и окислов. Количество флюсующих примесей окислов натрия и калия, а также магния и кальция не должно быть в сумме не более 2%.Вследствие высокой температуры заливки стали смола интенсивно выгорает с поверхности оболочки, и металл затекает в образовавшиеся поры между зернами песка. Кроме того, верхний слой формы начинает разрушаться раньше, чем образуется достаточно твердая корка отливки, в связи, с чем образуется механический пригар. У тонких и мелких стальных отливок пригар не наблюдается.Применение мелкого песка позволяет получить более плотные оболочки и исключить проникновение в них жидкого металла, что повышает чистоту поверхности отливок. Хорошие результаты дают смеси из хромомагнезита, однако он является дорогим материалом. Применяют также цирконовый песок, состоящий из 67% окиси циркония и 33% двуокиси кремния.

Отливки из магниевых сплавов, залитые в обычные оболочковые формы, имеют сильно окисленную темную, шероховатую поверхность со следами горения магния и значительным пригаром. После заливки оболочка целиком сохраняется и не теряет своей прочности. В связи с этим, а также из-за пригара выбивка отливок затруднена. Для устранения указанных недостатков в формовочную смесь вносят защитные присадки или на оболочковые формы наносят защитные покрытия В качестве покрытия применяется спиртовой раствор борной кислоты, который наносится на холодную оболочку во избежание ее коробления.

 
 
 
 

 
   
 
 
Реклама