Иванов (550688), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Таким образом, этот способ сочетает преимущество выплавленпя в модельном составе — быстрый нагрев и то, что модельный материал не может пропитать оболочки, так как ее капилляры заполнены водой, а промывка оболочек горячей водой обеспечиваат наиболее полное удаление из них модельного состава. В массовом производстве устанавливают последовательно три ванны: для смачиваиия оболочек, выплавления моделей в модельном составе, промывки их в горячей воде, Применяют и выплавление моделей горячим воздухом из форм после заформовывания блоков в опорный наполнитель.
Формы на поддоне ставят в печь литниковой воронкой вниз. Оболочка при выплавлении впитывает часть модельного состава, который надо выжечь при прокаливании. Сравнение известных способов выплавлеиия моделей из оболочек показывает, что наиболее рациональными являются: выплавление паром в автоклаве и нагревом СВЧ. Растворение моделей. Растворителями могут быть вода для соле-' вых (напрнмер, карбамидных) моделей и органические жидкости, например, для пенополистироловых моделей плотностью более 200 кг/м"*. При меньшей плотности их целесообразно выжигать одновременно с прокаливанием оболочек (см.
ниже). Для растворения моделей в воде используют установки подоб. ные представленной иа рис. 6.26; после растворения оболочки промывают в проточной воде. Органические жидкости нли смеси и особенно пары их пожаро- и взрывоопасны и вредны для работающих.
Поэтому устройства для растворения моделей должны быть оборудованы соответствующими средствами пожаро- и взрывобезопасности. Выжигание моделей (1, 5, 811. Модели из пенополистирола при плотности не более 220 кг!ма выжигают из оболочек одновременно с их прокаливанием. Преимущества этого способа перед рассмотренными выше заключаются в том, что отпадает операция удаления моделей выплавлением или растворением. Выжигать модели можно только в пламенных печах, так как необходимо сжигать продукты деструкции полистирола в печи, обеспечивая поступление в нее достаточного количества кислорода.
231 3"аблица 6,23 Сыпучие опорные иаполиителн Наполнптель !прпмерима размер пере», мм] Содержание, М по массе Назначение Отливки с габаритными разме- рами до 100 мм при четырех- слойной оболочке Оболочковые формы для отли- вок с поверхностямн более !ООХ Х100 мм !. Шамотный порошок (0,2 — !) 100 2, Шамотный порошок (0,2 — 1) с борной кислотой 99 — 98 ! — 2 100 100 3. Порошок НКС (2 — !) 4. Размолотые и просеянные через сито 2 мм остатки залитых оболочек 5.
Электрокорунд зернистый (0,1— 0,22) То же формовка горячих крупногаба- ритных оболочек в горячем псев- доожиженном слое !00 Важно удалить (испарить) модели из оболочек с возможно большей скоростью, чтобы они, вследствие расширения при нагреве, не вызвали возникновения разрушающих напряжений в оболочках. Это достигается помещением блоков в нагретую прокалочную печь при температуре -600 'С. 0.7.
ФОРМОВКА Формовка при литье по выплавляемым моделям — зто упаковка оболочек в опорный наполннтель до прокаливания их или перед заливкой. Известны следующие способы формовки; прокаливание и заливка оболочек без опорного наполнителя; формовка холодных (после выплавления моделей) оболочек, прокаливание и заливка их в наполнителе; прокаливание оболочек без наполнителя, формовка их в горячем наполнителе и заливка. Оболочки нз материалов основы с очень малым линейным расширением не заформовывают, нх прокзливают с большой скоростью нагрева (конструкция 1, п. 6.2); Оболочки же нз материалов со значительным расширением нагревают при прокаливании 'медленно н заливают только горячими, необходимость чего подтверждается формулой (6.7).
Формовка холодных оболочек сыпучим иаполннтелем. На дно опоки, представляющей собой коробку, насыпают небольшой слой наполнителя, чтобы верхний уровень торца литниковой воро!(ки оболочки был примерно на уровне верха опоки; ставят оболочки, воронки закрывают крышками и насыпают наполнитель. В него могут быть введены связугощие, например борная кислота (табл. 6.23). Опоку ставят на вибростол с амплитудой колебаний 0,6 — 0,6 мм н частотой колебаний около 1400 в минуту. После уплот- 232 Таблица б.24 Твердеющие опорные наполнители Колнчсство, по массе Колнчсство.
по массе Ссставляющнс Составляющнс 1. Цемент глниоаемистый марки 500 Песок кварцевый 1К020 Вода 2. Пульвербакелит (смола № Г04) Песок 1К020 Смачиватель песка !2 — 15 1,0 — 1,5 88 — 85 30 — 40 (сверх !00) 99 — 98,5 0,5-0,6 (свсрх 100) 233 пения наполнителя снимают крышки и формы направляют для прокаливания в печь. Оболочки прокаливают 7 — 10 ч н заливают их горячими, при литье стали они имеют температуру 800 †9 'С; с момента извлечения форм из печи и до их зачивки упакованные оболочки не успевают охлаждаться.
Прн использовании опорного наполнителя оболочки нагревают постепенно и заливают горячими. Однако процесс прокаливання заформоваиных оболочек длителен, требует значительных затрат энергии и большого расхода жаростойких опок. При этом к оболочке, пропитанной модельным составом, затруднен доступ кислорода воздуха, необходимый для выжигания остатков модельного состава. В качестве наполнителя чаще всего применяют обычный кварцевый песок (кристаллический кварц) как один нз доступных материалов. Однако это нередко приводит к искажению размеров оболочек и, следовательно, отливок, так как примыкающие к опоке наружныр слои песка нагреваются до температуры полиморфного превращен!(я (573 'С) и расширяются раньше, чем прилегающие к оболочке слои песка и сама оболочка.
Расширяющийся песок, ограниченный стенками опокн, расширение которой невелико, давит на оболочку, что может вызвать ее деформацию или разрушение. При дальнейшем нагреве оболочки до температуры полиморфного превращения кварца, ее расширению в этот период препятствует наполнитель, оказывая па оболочку значительное давление. В результате наполнится сжимает оболочку, в ней образуются трещины. Давление может вызвать даже деформацию (выпучивание) опокн, либо образование в ней трещин. Следовательно, лучшим вариантом является прокаливание оболочек и ааливка их без опорнгтго наполнителя. Если это невозможно, то (национально прокалигать оболочку без наполнителя, а затем заливать в обогреваемых контейнерах (также без опорного наполнителя), либо упаковывать перед заливкой в горячий опорный наполнитель.
При этом следует применять оболочковые и наполни- тельные материалы, не имеющие полиморфных превращений, например НКС, шамот, электрокорунд. Формовка прокаленных горячих оболочек. В серийном производстве целесообразно нспользовать установки с псевдоожиженным слоем и располагать их возле печи прокаливания.
Отличаются онн Рис. В.тт. Нерааъемиая опона ни жаростОйкой стали с «омпеисатором тепдового расширения К тем, что песок приводят в псевдоожиженное состояние, включая подачу горячего воздуха с помощью ножной педали только в момент погружения в него оболочки, а после оседания песка в оболочку заливают расплав и далее в этой же установке отливки остывают до следующей плавки. ~ А Формовка твердеющим опорным наг полнителем. Примерные составы смесей 4 'Г ---+ —- К приведены в табл. 6.24.
Смесь 1 готовят в лопастном смесителе, наливают воду, насыпают цемент и перемешивают 2— Змии; не прекращая перемешивания, насыпают песок и перемешивают еще 6 — 7 мнн. На стол вибратора ставят строганую подопочную плиту, на которую устанавливают блок модели с оболочкой, приклеивают его модельным составом и устанавливают опоку без диа из жаростойкой стали. Внутреннюю поверхность опоки обкладывают картоном для образовани зазора между опокой и наполнителем (рис. 6.27), Наливают наполнитель, включают вибромашину с амплитудой 0,3 — 0,4 мм при частоте вибрации !600 — 1500 колебаний в минуту и по мере оседания смеси ее добавляют совком.
Стол вибромашины имеет приемник для стекания воды. Продолжительность вибрирования 10— 15 мин, после чего формы снимают со стола и устанавливают нз стеллажи для медленной сушки. В способе, предложенном М. Г. Глазом и Н. Г. Черняком, используют преимущества сухого сыпучего наполнителя, при этом применяют смесь 2 1см. табл. 6.24). Вследствие перехода пульвербакелита из состояния А в состояние С при нагреве форм для выплавлення моделей смесь приобретает высокую прочность, а в процессе покаливания она, вследствие деструкции связующего, становится непрочной и не препятствует усадке отливок. Формовать блоки можно только в опоках с дном. 8.8.
ПРОКАЛИВАНИЕ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ При прокаливании решаются три задачи: удаченве газотвориь)д составляющих, повышение прочности, нагрев оболочки для лучшего заполнения полостей металлическим расплавом. Прокалннают оболочки в окислительной среде нагревом до 600 — 1100'С с последующей выдержкой. При этом протекают процессы: нагрев оболочки; удачение из нее газотворных составляющих, источником которых является влага; удаление остатков модельного состава и продуктов 284 деструкции свялу!Ощего) гидролнтицескай поликонденсация связующего; образование кристаллических структур связующего; термическое расширение оболочки и полиморфные превращения; образование капиллярных каналов. Передача теплоты оболочке и перемещение теплоты в толще последней — главные процессы; все другие — следствие их.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
