Литье по газифицируемым выжигаемым моделям

Этот способ во многом аналогичен литью по выплавляемым моделям.

Литье по выжигаемым моделям – изготовление отливок свободной заливкой расплавленного металла в разовую форму, рабочая полость которой получена после выжигания модели, изготовленной из канифоли, блочного полистирола, пенополистирола и других пластмасс в пресс-формах.

Способ применяют в случаях, когда модели должны быть прочными и термоустойчивыми. Его используют для изготовления отливок из любых литейных сплавов, массой от десятка граммов до сотен килограммов с толщиной стенки до 1 мм. Возможно изготовление компактных цельнолитых узлов со сложными лабиринтными полостями, которые не могут быть выполнены другими методами. Примеры отливок, полученных методом литья по выжигаемым моделям, показаны на рис. 7.33.

Примеры отливок, полученных методом литья но выжигаемым моделям

Рис. 7.33. Примеры отливок, полученных методом литья но выжигаемым моделям

Метод включает следующие основные операции.

Сначала из специального материала изготовляют копию будущего изделия с необходимыми припусками на усадку и последующую механическую обработку. Затем на полученную модель наносят несколько слоев (до двадцати) керамических порошков с силикатным связующим, просушивая ее после нанесения каждого слоя. В результате вокруг нее образуется прочная жаростойкая оболочка – корка (рис. 7.34). Далее форму помещают в печь и достаточно долгое время выдерживают при высокой температуре либо в воздушной среде, либо с подачей кислорода – для более полного и бы-

строго сгорания модели. На следующем этапе корку помещают в песчаную опоку – своего рода буфер, который позволяет сохранить температуру формы (рис. 7.35).

Окончательный вид огнеупорной корки 1 с .моделью 2 перед выжиганием

Рис. 7.34. Окончательный вид огнеупорной корки 1 с .моделью 2 перед выжиганием

Вид сверху на огнеупорную корку в опоке после выжигания модели

Рис. 7.35. Вид сверху на огнеупорную корку в опоке после выжигания модели

Оставшиеся в форме обуглившиеся остатки модели удаляют продувкой сжатым воздухом (иначе отливка получится некачественной).

По завершении продувки в горячую корку заливают металл. После заливки форма остывает, затем корку разрушают и извлекают отливку.

Для выжигаемых моделей применяют материалы, сгорающие на воздухе или в кислородной среде с низкой зольностью. Это, например, канифоль, блочный полистирол, пенополистирол, полиамид и другие пластмассы. Раньше модели получали в пресс-формах (аналогично выплавляемым моделям). Сейчас все более широкое применение находят методы, связанные с синтезом модели на основе процессов, названных в технической литературе быстрым прототипированием. Образцы моделей, полученных прототипированием, показаны на рис. 7.36. Более детально эти процессы будут рассмотрены в гл. 13.

Образцы выжигаемых моделей из полистирола, полученные с использованием технологий прототипирования

Рис. 7.36. Образцы выжигаемых моделей из полистирола, полученные с использованием технологий прототипирования

Литье под давлением

Литье под давлением является самым производительным способом изготовления тонкостенных деталей сложной конфигурации в серийном и массовом производстве.

Процесс литья заключается в заливке расплавленного металла в камеру сжатия машины и последующем выталкивании его через литниковую систему в полость металлической формы, которая заполняется и отверждается под избыточным давлением до 400 МПа. Заполнение полости происходит при высокой скорости впуска металла, которая обеспечивает его высокую кинетическую энергию (рис. 7.37).

Схема получения заготовок литьем под давлением

Рис. 7.37. Схема получения заготовок литьем под давлением:

а – заливка металла в камеру прессования; б – запрессовка металла; в – открытие пресс-формы; г – удаление отливки; 1, 3 – элементы пресс-формы; 2 – деталь; 4 – пресс-остаток

Для литья под давлением применяют литейные машины с горячей и холодной камерой прессования (рис. 7.38).

Внешний вид типичного оборудования литья под давлением с горячей (а) и холодной (б) камерой прессования

Рис. 7.38. Внешний вид типичного оборудования литья под давлением с горячей (а) и холодной (б) камерой прессования

Обрабатываемые материалы: алюминиевые, цинковые, медные сплавы. Расплав заполняет пресс-форму за доли секунды (0,01–0,6 с) при скорости до 120 м/с. При этом он сильно фонтанирует, ударяется о стенки формы и в течение 0,003–0,004 с закупоривает вентиляционные каналы. В момент окончания заполнения полости расплав мгновенно останавливается. Вследствие гидравлического удара поверхностный слой -0,2 мм отливок получается плотным, без газовой пористости, пузырьки газа остаются во внутренних сечениях. Пресс-форма для этого способа является весьма сложным и точным инструментом. Формообразующие детали изготовляют из специальных сталей, легированных вольфрамом, хромом, никелем.

Получают отливки массой от нескольких граммов до 50 кг, обычно тонкостенные (до 0,8 мм), сложной конфигурации. Они имеют высокую точность размеров (8–12-й квалитет), малую шероховатость поверхности (Rz = 20÷10 мкм и даже Rа= 1,25÷0,63 мкм). На рис. 7.39 приведен пример корпусной тонкостенной детали из алюминиевого сплава, полученной с помощью литья под давлением.

Внешний вид типичной детали, полученной литьем под давлением из алюминия

Рис. 7.39. Внешний вид типичной детали, полученной литьем под давлением из алюминия

Данный метод экономически эффективен для получения отливок сложной конфигурации при крупносерийном производстве.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >