Existuje mnoho metód na spracovanie kovu a výrobu rôznych typov dielov z neho. Ale medzi mnohými spôsobmi nie je vždy možné získať produkt požadovaného tvaru a veľkosti pomocou sústružníckeho frézovacieho alebo raziaceho zariadenia.

V tomto prípade sa inžinieri uchýlia k odlievaniu vrátane strateného vosku.

Proces odlievania strateného vosku

Technológia odlievania strateného vosku pozostáva z niekoľkých etáp:

Vytvorenie modelu na odlievanie.
Získanie formy z vyrobeného modelu.
Získanie odlievacej formy.
Výroba hotového odliatku.

Vytvorenie modelu

Na výrobu primárnej formy sa používajú materiály s nízkou teplotou topenia. Najčastejšie sa používajú parafíny, vosk atď. To znamená, že tie látky majú bod topenia nepresahujúci 100 stupňov, napríklad zloženie je PS 70 - 30. Pri tejto teplote sa parafín roztaví do celej formy. Tak sa nazýva časť, v ktorej je vyrobená odlievacia forma.

Keď model získa potrebnú tvrdosť, môžete začať s výrobou odlievacej formy. Na tento účel použite kompozíciu vyrobenú na báze keramiky. Forma musí mať určitú odolnosť voči teplotným vplyvom. Na tento účel sa na povrch modelu nanesie jemný piesok a do piesku sa pridá zirkón, aby sa zlepšili vlastnosti formy.

Proces nanášania piesku sa môže opakovať 3 až 7 krát. Optimálna hrúbka takéhoto povlaku môže byť asi 7 mm.

V tejto fáze je potrebné zabezpečiť splnenie nasledujúcich podmienok:

Rozloženie kompozície po povrchu modelu by malo byť rovnomerné.
Vnútorné dutiny by sa nemali objavovať. Ich prítomnosť môže viesť k chybám v konfigurácii odlievania.
Forma musí odolať teplote, ktorá musí byť vyššia ako teplota taveniny kovu. Tá by mala byť v rozmedzí od 900 do 1200 stupňov.
Po zastavení tvorby je potrebné urobiť otvory, cez ktoré bude parafín odstránený.
Po dokončení všetkých prác súvisiacich so získaním formy sa forma vloží do pece. V ňom sa parafín odparuje a dochádza k dodatočnému spaľovaniu formy.

Proces odlievania

Pred začatím odlievania roztaveného kovu pomocou modelov zo strateného vosku je potrebné zahriať formu na určitú teplotu. Ohrev musí prebiehať rovnomerne v celej forme.

Na odlievanie modelov zo strateného vosku do formy je potrebné vopred pripraviť krk obrobku. Kov sa naleje do predtým vytvoreného krku. Chladenie by malo nastať prirodzene. Nútené chladenie je neprijateľné.

Po 5 - 6 hodinách po dokončení odlievania je možné škrupinu odstrániť. V továrenských podmienkach sa na to používa vibračný stôl. Potom je diel odoslaný na opracovanie. To znamená, že odrežú vtokový kanál a vyčistia blesk, ak existuje. Na tento účel sa používajú ručné a mechanizované nástroje. Mimochodom, jeden z efektívnymi spôsobmi Uvedenie dielu do súladu s požiadavkami projektovej dokumentácie je pieskovanie.

Oblasť použitia

Vlastnosti tohto technologického procesu umožňujú jeho použitie vo veľkých podnikoch, malých dielňach a doma.

V priemysle sa historicky používa odlievanie strateného vosku v strojárstve, konkrétne sa touto technológiou odlievajú diely karosérií pre výrobky elektrotechnického priemyslu, lodné diely a automobily.

Treba poznamenať, že takéto rozšírené používanie odlievania pomocou tejto technológie sa začalo používať v priemyselnom meradle pomerne nedávno. Bolo to spôsobené tým, že pri získavaní formulára sa vyskytli určité problémy. Bolo možné ich vyriešiť po objavení sa chemikálie, ako je etylsilikát. Jeho použitie umožnilo dosiahnuť požadované ukazovatele pre tepelný odpor a viskozitu materiálu.

Tak nazývajú spôsob výroby odliatkov, vrátane veľkých, s vysokou presnosťou v jednorazových formách vyrobených z keramiky. Vyrábajú sa z pohyblivých zmesí pomocou stáleho modelu.

Po prijatí formy sa model nelikviduje a možno ho použiť na získanie nových foriem.

Zloženie tejto zmesi zahŕňa ohňovzdorné prášky rôznych frakcií a roztoky etylsilikátu a želírovacieho činidla. Po dôkladnom premiešaní sa naleje do vopred pripraveného zariadenia. Tam sa vytvrdzuje a prechádza elastickým stavom. Po dokončení tejto operácie sa forma vyberie a pošle do pece na kalcináciu. Pri tomto procese horia alkoholové výpary a v dôsledku toho vznikajú vo forme mikrotrhliny. Kovová tavenina sa naleje do studenej formy, niekedy sa však v závislosti od značky taveniny zahreje na 900 stupňov Celzia. Touto metódou sa vyrábajú lisovacie nástroje, technologické lisovacie zariadenia, súčasti odlievacích foriem a pod.
Existuje niekoľko názvov pre odlievanie do keramických foriem - show process, unicast process a keramický proces odlievania. Rozdiel medzi prvými dvoma je len v čase získania patentu. Posledný proces zahŕňa prvky technológie prvých dvoch.
Škrupinové formy pre posledný proces sa vyrábajú pomocou delených modelov s tenkými stenami, ktoré sú vyrobené z umelej gumy.

Keramická škrupina je vyrobená rovnakým spôsobom ako pri odlievaní. Pri zostavovaní formy sa elastické časti jednoducho vytiahnu a vtoky sa buď roztavia alebo vypália.
Na výrobu tyčí používajú túto metódu - suspenzia sa naleje do krabice na formovacie tyče a po chvíli sa vypustí. Na povrchu škatule zostane vrstva suspenzie pokrytá žiaruvzdorným materiálom. Častice, ktoré sa nelepia, sa z krabice odstránia. Potom sa suspenzia znova naleje a posype práškom. Táto operácia sa niekoľkokrát opakuje, kým tyč nedosiahne požadované rozmery.

Systém vtoku a podávania pre investičné liatie

Hustota odliatkov závisí predovšetkým od spôsobu odlievania a štruktúry. Vzhľadom na to, že kovová tavenina sa privádza do vyhrievanej formy, výroba odliatkov Vysoká kvalita sprevádza množstvo ťažkostí.

Pri odlievaní formy musí tavenina vyplniť dutiny, ktoré sú vo forme rovnomerne rozmiestnené, no zároveň je potrebné nejako kompenzovať zmršťovanie, ktoré tuhnutie kovu sprevádza. Tento problém je vyriešený použitím systému vtokových kanálov a ziskov vytvorených pri výrobe modelu. Zlievárenská prax poskytla množstvo poznatkov o systémoch tohto typu.

Ide o to, že princípy technológie odlievania do piesku sú v mnohom podobné princípom odlievania do strateného vosku.

Skladovanie tekutých kovov sa nazýva zisk. Je umiestnený tak, aby bolo možné kompenzovať objem kovu vynaložený na zmršťovanie. Zisk musí byť umiestnený tak, aby kov zostal v tekutom stave dlhšie ako v pracovnej časti formy. To znamená, že zisk slúži ako palivo pre odliatok počas jeho tuhnutia.

Zisk je tvorený z rovnakých materiálov, aké sú použité na výrobu formy a preto je chladená rovnako ako ostatné časti systému. Aby sa zisky neskôr ochladili, modely sa vyrábajú tak, aby ochladzovali o niečo pomalšie. Na spomalenie procesu chladenia sa niekedy používajú materiály s nižšou tepelnou vodivosťou.

Výroba modelov a modelových kompozícií

Na výrobu modelov sa používajú takzvané modelové kompozície. Sú založené na zmesiach na báze vosku. Okrem toho sa do kompozície pridávajú polyméry, ktoré zlepšujú mechanické vlastnosti zmesí. Niektoré priemyselné odvetvia používajú mäkké zlúčeniny. Môžu byť nasýtené vzduchom, na ich spevnenie sa používa polyetylén alebo bitúmen.

Zloženie modelov musí plne spĺňať nasledujúce požiadavky:

Mali by sa mierne zmršťovať a pri vystavení vysokým teplotám by sa nemali veľmi rozťahovať.
Konzistentné charakteristiky tvrdosti a pevnosti.
Určitá elasticita.
Schopnosť extrémne presne opakovať dutinu formy.
Modelová zmes by sa nemala lepiť na pracovné plochy formy a nemala by na ne pôsobiť korozívne.
Odolný voči určitým chemickým a fyzikálnym vplyvom.
Zmes musí mať dobrú odolnosť voči oxidácii pri rôznych teplotách.

Výroba foriem

Forma je zložitý konštrukčný návrh, ktorý musí zabezpečiť kvalitu výsledných odliatkov. V podstate ide o vysoko presný nástroj, ktorý sa skladá z niekoľkých častí, vo vnútri ktorých sú dutiny, do ktorých prúdi tavenina.
Forma je inštalovaná v jednotke, kde je uzavretý odlievací stroj. Pri každom uzávere sa do formy privádza tavenina, potom sa udržiava pod určitým tlakom a po uplynutí doby určenej technológiou dôjde k otvoreniu. Ochladené odliatky padajú do prijímacieho zariadenia.

Tento nástroj je navrhnutý a vyrobený v niekoľkých etapách.

Analýza technických špecifikácií. V tejto fáze objednávateľ dáva k dispozícii zhotoviteľovi technické požiadavky na budúcu podobu. Požiadavky musia obsahovať údaje o prevádzkových podmienkach, najmä musia byť špecifikované údaje o materiáli, z ktorého budú odliatky vyrobené, a výrobný program na mesiac, štvrťrok alebo rok. Na základe získaných údajov konštruktéri vypočítajú optimálne tvarové charakteristiky. Okrem toho musí zákazník predložiť výrobcovi buď výkresy produktu alebo vzorku plánovanú na výrobu.
Vo fáze návrhu dizajnéri vytvoria 3D model. Pomôže vám to predstaviť si, ako to (forma) bude fungovať, ako sa bude materiál propagovať. Moderný softvér umožňuje simulovať detailnú činnosť všetkých komponentov formy, teplotné parametre a množstvo ďalších informácií potrebných pre tvorbu pracovnej dokumentácie. Treba si uvedomiť, že projektanti majú k dispozícii softvérové nástroje, ktoré im umožňujú skvalitniť pracovnú (projektovú a technologickú) dokumentáciu, minimalizovať chyby a výrazne urýchliť proces návrhu.
Moderné formy sa väčšinou vyrábajú na počítačom riadených zariadeniach. To nám umožňuje minimalizovať ľudskú účasť na výrobe prvkov foriem a znižuje produkciu nekvalitných produktov na nulu. Mimochodom, bezpapierové technológie úspešne fungujú vo vážnych odvetviach. To znamená, že vývojár je po navrhnutí formulára pomocou špeciálnych softvérových systémov schopný písať riadiace programy pre CNC stroje. Potom môže byť odoslaný do stroja cez továrenskú LAN.
Po vyrobení prototypovej formy si zákazník skontroluje kvalitu výsledného odliatku a rozhodne sa pre výrobu sériovej formy.

Na výrobu foriem sa používajú zliatiny a nástrojové zliatiny. Ich použitie umožňuje vyrábať produkty, ktoré vydržia desaťtisíce zatvorení a otvorení.

Výrobky získané z odlievania kovov možno rozdeliť do niekoľkých typov:

Ošípané, ktoré sa neskôr použijú na ďalšie tavenie.
Ingoty určené na tlakové spracovanie.
Tvarované výrobky, ktoré je možné odoslať na dodatočné mechanické spracovanie potrebné na odstránenie vtokových kanálov a odleskov.

Moderné technológie odlievania kovov umožňujú vyrábať diely, ktoré nevyžadujú dodatočné spracovanie.

Výhody a nevýhody odlievania do strateného vosku

Táto technológia odlievania má nasledujúce výhody:

Vysoká presnosť výsledných odliatkov umožňuje eliminovať alebo znížiť množstvo obrábania.
Možnosť výroby odliatkov zložitých konfigurácií, vrátane tenkostenných.

Výhodou metódy je presnosť súčiastky

Odlievanie foriem má však významnú nevýhodu: je dosť ťažké ich vyrobiť a majú vysoké náklady.

Esej

Odliatok strateného vosku. Liečba konštrukčné materiály rezanie. Prášková metalurgia

Odliatok strateného vosku

Podstatou technológie odlievania strateného vosku je, že jednodielna jednorazová forma je vyrobená pomocou jednodielneho nízkotavného modelu. Do foriem (zvyčajne kovových) sa lisuje modelová kompozícia, ktorá po vytvrdnutí tvorí modely dielcov a vtokového systému. Modelová kompozícia sa odstraňuje, najčastejšie zatavením horúca voda(odtiaľ názov metódy - odlievanie do strateného vosku). Výsledné škrupiny sa kalcinujú pri teplote 800-1000 °C a plnia kovom.

Odliatok do strateného vosku zabezpečuje výrobu tvarovo zložitých odliatkov s hmotnosťou od niekoľkých gramov do desiatok kilogramov, so stenami s hrúbkou 0,5 mm a viac, s povrchom zodpovedajúcim triedam čistoty 4-6 a s vysokou rozmerovou presnosťou v porovnaní s iným odliatkom. metódy.

Rozmery odliatkov získaných investičným liatím sú čo najbližšie k rozmerom hotového dielu, v dôsledku čoho sa znižujú náklady na hotový výrobok znížením opracovania.

Druhy výrobkov vyrábaných metódou investičného liatia:

Technológie - Metóda odlievania strateného vosku

Metóda odlievania strateného vosku

Prírezy na šperky a ich časti sa dajú vyrobiť aj odlievaním do strateného vosku. Tento spôsob je klenotníkom známy už dlho. Metóda je samozrejme progresívna, keďže jej používanie výrazne zvyšuje produktivitu práce, rozširuje sortiment a znižuje straty drahých kovov.

Prírezy šperkov a ich častí vyrábané metódou odlievania do strateného vosku sa odlievajú zo zliatin zlata, platiny a striebra, ktoré sa nazývajú zlievárenské zliatiny. Ide o väčšinu zliatin zlata s puncom 750, zliatiny zlata s puncom 583 a 585 s obsahom niklu a zinku, striebra a medi, zliatiny 950 s puncom platiny a zliatiny striebra s puncom 916 a 875.

Pri odlievaní strateného vosku sa formy plnia roztaveným kovom pomocou dvoch metód: odstredivé a vákuové sanie. K nútenému plneniu odlievacích foriem odstredivou metódou dochádza pod vplyvom odstredivých síl rotujúcej pece. Podstatou metódy vákuového odsávania je odstránenie (odčerpanie) vzduchu z formy pri odlievaní. Tlak vo forme sa zníži na 0,75-2,25 Pa proti atmosférickému tlaku, čím sa vytvorí umelý pretlak tekutého kovu na steny formy.

Technologický proces odlievania strateného vosku. Prírezy šperkov a ich časti sa vyrábajú odlievaním do strateného vosku v poradí: modelový štandard, gumená forma, voskový model, vstrekovacia forma, odlievanie.<#"654705.files/image001.gif">

<#"654705.files/image003.jpg">

Hlavným pohybom je pozdĺžny pohyb nástroja, nedochádza k posuvu. Preťahovanie je produktívna metóda spracovania, ktorá poskytuje vysokú presnosť a nízku drsnosť obrobeného povrchu obrobku.

6. Brúsenie. Pri brúsení je hlavným pohybom rotácia brúsneho kotúča. Posuvný pohyb je zvyčajne kombinovaný a pozostáva z niekoľkých pohybov. Napríklad pri vonkajšom brúsení valcov je to rotácia obrobku 2, jeho pozdĺžny pohyb vzhľadom na brúsny kotúč a periodický pohyb brúsneho kotúča vzhľadom na obrobok.

Brúsenie sa vykonáva na finalizáciu povrchov dielov. Najčastejšie používané metódy sú:

1) cylindrické vonkajšie brúsenie na spracovanie vonkajších rotačných plôch; b) vnútorné kruhové brúsenie - na opracovanie otvorov: c) ploché brúsenie - na opracovanie rovin.

Hlavné časti a prvky frézy, jej geometrické parametre

Hlavné časti a prvky frézy. Fréza sa skladá z pracovnej časti alebo hlavy A a tyče alebo telesa B určeného na upevnenie frézy v držiaku nástroja. Na jeho pracovnej časti, odrezávajúcej triesky, sú ostrením vytvorené tieto plochy: a) predná časť 4, po ktorej trieska prúdi; b) zozadu / a 6, smerom k obrobku. Priesečníky prednej a zadnej plochy tvoria rezné hrany frézy. Rezná hrana 5, ktorá vykonáva hlavnú reznú prácu, sa nazýva hlavná a rezná hrana 3 sa nazýva pomocná. Spojenie hlavnej a pomocnej reznej hrany tvorí hrot frézy 2.

V niektorých prípadoch môžu mať frézy prechodovú reznú hranu 7 a priľahlú prechodovú zadnú plochu 8.

Plocha 6 boku prechádzajúca cez hlavnú reznú hranu sa nazýva plocha hlavného boku a plocha 2 prechádzajúca cez pomocnú reznú hranu sa nazýva plocha pomocného boku.

Plochy na obrobku, súradnicové a sečné roviny. Pri obrábaní obrobku sa na ňom rozlišujú tieto povrchy (obr. U1.4, a): spracované 2, spracované 4, rezné 3, vytvorené pri rezaní priamo ostrie 4, ktorý je prechodný od opracovaného povrchu k opracovanému.

Všeobecné informácie

Pri vývoji materiálov a vytváraní hotových dielov pomocou práškovej metalurgie sa používajú prášky kovov a ich zliatin alebo nekovové látky. Tieto prášky sa najskôr lisujú do polotovarov, ktoré sa potom spekajú, aby sa zvýšila pevnosť. Preto sa výrobky získané z práškov lisovaním a spekaním nazývajú spekané.

Metóda práškovej metalurgie je cenná predovšetkým preto, že umožňuje získať materiály, ktoré nie je možné získať inými metódami: z kovov s výrazným rozdielom v bode tavenia (napríklad W - Cu, W - Ag, Mo - Cu), z kovov a nekovy (bronz - grafit), z chemických zlúčenín (tvrdé zliatiny z karbidov WC, TiC a pod.), materiály s danou pórovitosťou (ložiskové škrupiny, filtre); elektrické, magnetické a iné vlastnosti.

Prášková metalurgia sa navyše vyznačuje minimálnym plytvaním materiálom a umožňuje prudké zníženie strojového parku a počtu pracovníkov na výrobu dielov. Preto sa metóda práškovej metalurgie často používa na výrobu dielov pre všeobecné strojárstvo alebo použitie v domácnosti, ktoré sa predtým vyrábali odlievaním a rezaním. Takéto časti sú vyrobené z oceľových práškov; bronzy, mosadz a iné kovy.

K úlohám práškovej metalurgie teda patrí výroba práškov a výroba polotovarov alebo hotových dielov z nich.

Príprava práškov

odlievanie kovov rezanie práškové rezanie

Na výrobu spekaných produktov sa používajú prášky s veľkosťou od 0,5 do 500 mikrónov. Takéto prášky sa získavajú mechanickými a chemickými metódami.

1. Mechanické metódy. Patria sem: striekanie tekutého kovu, drvenie triesok a iného kovoobrábacieho odpadu, drvenie vo vibračnom mlyne.

Tekutý kov sa strieka prúdom vody alebo plynu pod tlakom 50...100 MPa. Touto metódou sa vyrábajú prášky železa, ferozliatin, nehrdzavejúcej ocele a žiaruvzdorných zliatin neželezných kovov.

Mletie kovoobrábacieho odpadu sa vykonáva vo vírivých alebo guľových mlynoch.

Drvenie vo vibračnom mlyne sa používa na získanie práškov z tvrdých a krehkých materiálov (karbidy, keramické oxidy a pod.).

2. Chemické metódy zahŕňajú redukciu kovov z oxidov alebo solí uhlíkom, vodíkom a zemným plynom.

Redukciou sa vyrábajú prášky železa (z vodného kameňa), volfrámu, molybdénu, chrómu, medi a iných kovov. Patrí sem aj metóda tepelnej disociácie karbonylov - zlúčenín typu Me(CO) (kde Me patrí medzi kovy), ktorá zabezpečuje výrobu práškov vysokej čistoty.

Touto metódou sa vyrábajú prášky železa, niklu, kobaltu a niektorých ďalších kovov.

Príprava práškov na formovanie

Na získanie vysoko kvalitných obrobkov alebo dielov sa prášky predžíhajú, oddeľujú podľa veľkosti častíc a miešajú.

Žíhanie prášku pomáha obnovovať oxidy, odstraňovať uhlík a iné nečistoty a tiež eliminovať tvrdnutie, čo stabilizuje jeho vlastnosti a zlepšuje stlačiteľnosť. Prášky získané mechanickým mletím sa častejšie podrobujú žíhaniu.

Prášky väčšie ako 50 mikrónov sa oddeľujú pomocou sady sít s rôznymi sekciami buniek a menšie sa oddeľujú vzduchovou separáciou. Konečné vlastnosti práškových produktov sú do značnej miery určené kvalitou premiešania zložiek vsádzky. Táto operácia sa zvyčajne vykonáva v špeciálnych miešačkách, guľových alebo vibračných mlynoch a iných metódach.

V niektorých prípadoch sa do práškovej hmoty zavádzajú rôzne technologické plnivá zlepšujúce lisovateľnosť práškov (napríklad roztok kaučuku v benzíne), zabezpečujúce výrobu prírezov extrúziou (extrúzia) alebo ich mechanické spracovanie (parafín, vosk). ), výroba polotovarov odlievaním (lieh, benzén) atď.

Proces tvarovania polotovarov pozostáva z lisovania prášku pod vplyvom aplikovaného tlaku, aby sa z neho získali polotovary určitého tvaru. Formovanie sa vykonáva lisovaním, vytláčaním, valcovaním.

1. Lisovanie sa zvyčajne vykonáva v studených alebo horúcich formách. Veľké obrobky sa vyrábajú hydrostatickou metódou.

Lisovanie za studena je nasledovné. Určité množstvo práškovej zmesi sa naleje do oceľovej matricovej formy s podnosom a lisuje razidlom 4. V tomto prípade sa objem prášku prudko zmenšuje, zväčšuje sa kontakt medzi jednotlivými časticami a dochádza k ich mechanickému priľnutiu. Preto sa zvyšuje pevnosť výlisku a znižuje sa pórovitosť. Nevýhodou tejto schémy lisovania je nerovnomerné rozloženie tlaku pozdĺž výšky obrobku v dôsledku jeho trenia o steny matrice. Preto majú polotovary získané v takýchto formách rôznu pevnosť, hustotu a pórovitosť na výšku. Týmto spôsobom sa získajú polotovary jednoduchého tvaru a malej výšky.

Na odstránenie tohto nedostatku sa používa obojstranné lisovanie pomocou dvoch pohyblivých razníkov 4. Pri tejto schéme sa navyše lisovací tlak zníži o 30... 40 %.

V závislosti od požadovanej pórovitosti a pevnosti materiálu obrobku, ako aj jeho tvaru je lisovací tlak 0,1...1 GPa.

Lisovanie za tepla kombinuje lisovanie a spekanie polotovarov. Tento proces sa uskutočňuje v grafitových formách pomocou indukčného alebo elektrického kontaktného ohrevu. Vďaka vysokej teplote môže byť tlak pri lisovaní za tepla výrazne znížený.

Lisovanie za tepla sa vyznačuje nízkou produktivitou a vysokou spotrebou foriem, preto sa používa najmä na výrobu obrobkov zo žiaruvzdorných materiálov, tvrdých zliatin a čistých žiaruvzdorných kovov (W, Mo).

Hydrostatické lisovanie spočíva v stlačení prášku umiestneného v elastickom (napríklad gumovom) obale pomocou kvapaliny v hydrostatiku pod tlakom do 2 GPa. Táto metóda umožňuje získať obrobky veľkých rozmerov, ako sú valce a rúrky, s rovnomernou hustotou v celom objeme.

2. Extrúzia je proces formovania polotovarov pretláčaním vsádzky cez matricu s otvormi rôznych sekcií. Na tento účel sa počiatočný prášok zmieša so zmäkčovadlom (parafín, vosk) v množstve, ktoré dodáva zmesi konzistenciu plastelínu. Touto metódou sa vyrábajú tyče a profily rôznych profilov. Na získanie dutých výrobkov (rúrky atď.) sa do matrice umiestni vhodný tŕň.

3. Valcovanie sa uskutočňuje stláčaním práškovej zmesi medzi vodorovne umiestnenými valcami. Touto metódou sa vyrábajú porézne a kompaktné pásky, pásy a plechy s hrúbkou 0,02...3 mm a šírkou do 300 mm zo železa, niklu, nehrdzavejúcej ocele, titánu a iných kovov. Proces valcovania sa ľahko kombinuje so spekaním a inými typmi spracovania. Na tento účel sa výsledný predvalok vedie cez kontinuálnu pec a potom sa predloží na valcovanie na účely kalibrácie.

Valcovaním možno vyrábať aj dvojvrstvové obrobky (napríklad železo - meď). Na tento účel je potrebné do bunkra nainštalovať priečku, ktorá ho rozdelí na dve časti pozdĺž roliek.

Spekanie a dodatočné spracovanie obrobkov

Na zvýšenie pevnosti sa predvalky vytvorené z práškov spekajú. Táto operácia sa vykonáva v elektrických odporových alebo indukčných peciach s neutrálnym alebo ochranným prostredím po dobu 30...90 minút pri teplote asi 2/3 teploty topenia hlavnej zložky. Počas procesu spekania sa obnovujú povrchové oxidy, rozvíjajú sa difúzne javy a vytvárajú sa nové kontaktné povrchy.

V prípade potreby zvýšenia rozmerovej presnosti a zhutnenia povrchovej vrstvy sa spekané diely podrobia kalibrácii - dodatočnému lisovaniu v oceľových formách alebo lisovaniu tyče cez kalibrovaný otvor v matrici.

Spekané obrobky je možné spracovávať rezaním - sústružením, frézovaním, vŕtaním. Kvôli ich pórovitosti by ste nemali používať chladiace mazivá, ktoré pri preniknutí do pórov môžu spôsobiť vnútornú koróziu materiálu. Ak je potrebné zachovať výstup pórov na povrch (napríklad v ložiskových panvách), je potrebné opracovanie spekaných dielov vykonať dobre naostreným rezným nástrojom.

Spekané diely vyrobené zo zliatin na báze železa, titánu, niklu a iných kovov môžu byť tiež podrobené rôzne druhy tepelné alebo chemicko-tepelné spracovanie.

Pri navrhovaní dielov z práškov by ste mali:

neumožňujú výrazné rozdiely v hrúbke, pretože v dôsledku veľkého zmrštenia môže dôjsť k deformácii dielu;

vyhnúť sa výčnelkom, drážkam a otvorom umiestneným kolmo na os lisovania;

vyhýbajte sa ostrým rohom a na miestach, kde sa stretávajú prvky časti typu prírubového valca, použite zaoblenia s polomerom najmenej 0,25 mm;

Hrúbka steny dielca by mala byť nastavená na minimálne 1 mm.

Literatúra

1. Bagdasarova T. A. Dizajn kovoobrábacích strojov. Pracovný zošit; Akadémia, 2011. - 480 s.

Banov M. D., Masakov V. V., Plyusnina N. P. Špeciálne metódy zváranie a rezanie; Akadémia, 2011. - 208 s.

Galushkina V.N. Technológia výroby zváraných konštrukcií. Pracovný zošit; Akadémia, 2012. - 793 s.

Zharsky M. I., Ivanova N. P., Kuis D. V., Svidunovič N. A. Korózia a ochrana kovových konštrukcií a zariadení; Vyššia škola, 2012. - 304 s.

Lavreshin S.A. Priemyselné školenie plynové zváračky; Akadémia, 2011. - 192 s.

Lyushinsky A.V. Difúzne zváranie rôznych materiálov; Akadémia, 2006. - 208 s.

Ovchinnikov V.V. Technológia plynového zvárania a rezania kovov; Akadémia, 2012. - 240 s.

Odlievanie do strateného vosku je populárne už dlho. Pomocou tejto technológie boli odlievané delá, zvony a antické sochy. technológie dnes sa výrazne zlepšili. Umožňujú vyrábať diely, ktoré sa vyznačujú zložitou štruktúrou, nízkou hmotnosťou a nevyžadujú mechanické úpravy.

Technológia

Táto metóda sa používa na výrobu výrobkov z rôznych zliatin. Na každých 25 mm povrchu je k dispozícii indikátor kvality až ±0,005 mm. Táto presnosť nám umožňuje vyrábať produkty, ktoré nevyžadujú dodatočné spracovanie. Kľúčom k úspechu technologického procesu je, že model je vyrobený z rýchlo sa topiacej látky. Používa sa parafín, vosk, kolofónia alebo ich zmes.

Technologický proces pozostáva z nasledujúcich akcií:

Výrobný model:

pre model sa odoberá špeciálna forma zo sadry, plastu, ocele alebo liatiny;
do nej sa naleje hmota tvoriaca model;
musíte počkať, kým úplne nevytvrdne;
Potom sa otvorí špeciálna forma, voskový model sa vyberie a umiestni do nádoby pod studenou vodou.

Skladanie modelov do blokov:

na výrobu vysokokvalitného produktu sú modely zostavené do jednoduchých a zložitých blokov, z ktorých každý môže obsahovať 2 až 100 kusov;
na zvýšenie pevnosti sú v konštrukcii bloku inštalované hliníkové stojany;
sú pokryté vrstvou modelovej hmoty do 25 mm;
blokové konštrukcie sú spojené do vtokového systému.

Aplikácia ohňovzdorného plášťa na model:

blok zostavený z viacerých modelov sa vloží do nádoby obsahujúcej suspenziu keramiky (kremenný prach, jemné frakcie šamotu) a spojivovú zložku (roztok etylsilikátu);
počas dňa schne prírodné prostredie, tento čas sa môže pod vplyvom amoniaku skrátiť na 40 minút;
Takto sa na určený blok nanesie 46 vrstiev protipožiarneho plášťa jedna po druhej, pričom každá z nich dôkladne zaschne;
hotový model v ohňovzdornom plášti sa vloží do ohriatej vody 90°C;
za pár minút sa modelová hmota roztopí a vypláva na hladinu vody, kde sa zhromažďuje na ďalšie použitie.

Príprava formy na liatie:

prázdna škrupina sa premyje vo vode a suší sa v skrini počas 2 hodín pri 200 °C;
suchá škrupina sa umiestni vertikálne do banky odolnej voči teplu a zhutní sa pozdĺž okrajov kremičitým pieskom a umiestni sa do pece na 2 hodiny pri 950 ° C;
zostávajúca vlhkosť sa odparí v peci, zvyšky modelovej kompozície vyhoria, škrupina sa speká so žiaruvzdorným materiálom, čím sa zvyšuje pevnosť;
roztavený kov sa naleje do kalcinovanej horúcej formy.

Chladenie odliatkov:

po ochladení odliatku sa škrupina zničí;
výrobok je očistený od zvyškov, pre ktoré je možné ho chemicky čistiť;
Potom sa produkt premyje vodou a podrobí sa konečnému sušeniu.

V dôsledku toho podlieha tepelnému spracovaniu a vykonávaniu kontrolných meraní. Týmto spôsobom sa vyrábajú odliatky požadovanej veľkosti a konfigurácie.

Systém vtoku a podávania pre investičné liatie

Jeho vlastnosti sú nasledovné:

1. Táto metóda sa v zlievarňach používa už dlho, umožňuje zhotovovať zložité konštrukcie a zjednodušuje výrobný proces. Systém pozostáva z:

lieviky na odlievanie;
podpery;
podávače a žumpa.

Pri nalievaní je prúd v žumpe rozdelený, čo znižuje teplotný efekt. To má pozitívny vplyv na kvalitu odliatku. Používa sa v strojárstve a iných priemyselných odvetviach.

2. Môžu sa vyskytnúť tieto nedostatky:

hydrodynamický šok môže spôsobiť praskliny v keramickej forme;
zvýšenie odlievacieho prúdu môže zničiť škrupinu;
turbulencia prúdu môže vyvolať oddelenie prvkov a ich vstup do štruktúry hotového výrobku.

Navrhnuté tak, aby tomu zabránili technické riešenie pozdĺž úseku prúdu horúceho kovu, ktorý chráni všeobecný dizajn z predčasného zničenia.

3. Správna rovnováha medzi výhodami a nevýhodami takéhoto dizajnu počas odlievania zníži negatívny vplyv o 40%. Ak to chcete urobiť, musíte urobiť nasledovné:

model je vyrobený z bežných materiálov; na formu sa nanáša určitý počet vrstiev, ktoré ju chránia pred teplotnými vplyvmi;
Každá vrstva po aplikácii musí vyschnúť na 100%;
Počas obdobia nalievania roztaveného kovu sa prúd postupne zvyšuje.

To všetko vedie k zvýšeniu pevnosti škrupiny a zníženiu dopadu na ňu. Jednoduché riešenie v oblasti investičného liatia vedie k použitiu systému v priemyselnom meradle. To výrazne znižuje náklady na hotové výrobky.

Výroba modelov zo strateného vosku

Na tento účel sa používajú zlúčeniny s nízkou teplotou topenia, ktoré pozostávajú z parafínu, cerezínu, vosku a ďalších zložiek. Tieto kompozície musia mať nasledujúce vlastnosti:

teplota topenia 60-81,6 °C;
stabilné lineárne zmršťovanie a rozťahovanie by sa malo obmedziť na minimum;
dobrá tekutosť materiálu;
dobrá pevnosť a tvrdosť v zmrazenom stave;
nelepí sa na povrch, minimálna tvorba popola;
nevstupujú do chemických reakcií so žiaruvzdornými materiálmi formy; neprítomnosť škodlivých výparov počas zahrievania;
opakované použitie;
nízke náklady na materiály komponentov.

Podstatou je, že modelový materiál musí vyplniť všetky prvky formy a zabrániť jej poškodeniu. A následne bez poškodenia vytečie z formy a uvoľní priestor pre kovovú výplň.

Operácie odlievania

Pri výrobe takýchto výrobkov existujú znaky odlievania strateného vosku. Tie obsahujú:

Roztavený kov sa naleje rovnomerne a postupne. Vďaka tomu je možné vyrobiť diely zo strateného vosku s hladkou a presnou povrchovou úpravou, ktorá nebude vyžadovať mechanickú úpravu.
Odlievanie musí mať požadovanú teplotu, pre každý materiál je iná.
Čas na nalievanie roztavenej kompozície bude závisieť od zložitosti budúcej štruktúry. Je dôležité robiť to postupne, ale nenaťahovať proces príliš dlho.
Ak chcete nataviť kvalitný výrobok, musíte si uvedomiť, že tenké časti kryštalizujú a chladnú rýchlejšie ako masívne prvky.
Aby sa zabezpečilo rovnomerné chladenie odliatku, je forma vybavená špeciálnym výmenníkom tepla vo forme prvkov so zvýšenou tepelnou vodivosťou. Môže to byť liatina alebo grafit.
Pri ochladzovaní odovzdáva odliatok svoju teplotu do formy nerovnomerne, do jej vnútri teplota sa nelíši od chladiaceho obrobku.
Roztavený produkt sa vyrazí po ukončení kryštalizačného procesu a úplnom ochladení. Zhon môže negatívne ovplyvniť kvalitu produktu.

Vďaka modelom zo strateného vosku je možné svojpomocne vyrobiť časť akejkoľvek zložitosti. To umožňuje zlepšiť výrobu potrebných predmetov.

Výhody a nevýhody procesu

Odlievanie strateného vosku má svoje výhody:

absencia konektora vo forme vedie k zvýšenej presnosti odlievania;
jednoduchosť konania a nízke náklady na pracovný proces;
schopnosť vyrábať obrovské množstvo foriem na odlievanie;
široká škála veľkostí a hmotností odliatkov;
umožňuje získať zložité štruktúry z akýchkoľvek zliatin;
vysoká presnosť produktu a čistota povrchovej vrstvy môžu eliminovať potrebu následného obrábania;
škrupina sa ľahko zničí;
odliatky sú dobre očistené od jej zvyškov.

Existujú aj nevýhody:

vyžaduje opatrnosť počas procesu odlievania;
trvanie pracovného postupu prípravy formulára;
táto výroba je rentabilná len vtedy, ak sa používa v masovom meradle;
potreba vetrania v miestnosti;
mali by ste prísne dodržiavať bezpečnostné opatrenia;
Práca s roztaveným kovom si vyžaduje osobitnú pozornosť.

Ako vidíte, odlievanie do strateného vosku má dostatočný počet výhod, z tohto dôvodu je široko používané v rôznych odvetviach strojárstva.

Dielne na odlievanie strateného vosku sa nachádzajú v mnohých sebestačných továrňach. To vám umožňuje vyrábať vysokokvalitné diely s veľkou presnosťou krátka doba, šetrenie peňazí.

Odlievanie strateného vosku (LMC) je proces výroby odliatkov v jednodielnych jednorazových žiaruvzdorných formách vyrobených pomocou modelov z ľahko taviteľných, horiacich alebo rozpustných kompozícií. Používajú sa škrupinové (keramické) aj monolitické (sadrovcové) formy. Pracovná dutina formy teda vzniká roztavením, rozpustením alebo vypálením modelu. Odliatky vyrobené metódou LVM sa len málo líšia (veľkosťou a tvarom) od hotového dielu. Touto metódou možno vyrábať zložité tenkostenné diely (napríklad chladené lopatky turbínového motora, umenie a šperky). Vykonáva sa odlievanie strateného vosku rôzne cesty liatie: voľné, odstredivé, nízkotlakové, využívajúce smerovú kryštalizáciu.

Modelové kompozície používané na vytaviteľné liatie musia mať minimálne koeficienty zmrštenia a tepelnej rozťažnosti, musia mať vysokú tekutosť vo viskoplastickom stave, musia byť dobre zmáčané keramickou alebo sadrovou suspenziou nanesenou na model, ale nesmú s ňou chemicky reagovať, mať teplotu mäknutia presahujúcu 40 °C °C.

Pri použití rozšírených voskových kompozícií sa modely vyrábajú z tavenín alebo pást. Spolu s hlavnými komponentmi tieto kompozície obsahujú syntetické polyméry (napríklad polyetylénový vosk), ktoré zvyšujú tepelnú odolnosť a pevnosť modelov. Kompozície na báze prírodných a syntetických živíc majú v porovnaní so zlúčeninami prvej skupiny väčšiu pevnosť a tepelnú odolnosť.

Vo vode rozpustné kompozície na báze močoviny (močoviny), dusičnanov a iných vo vode rozpustných solí majú nízke zmrštenie a topia sa v teplotnom rozmedzí 129 - 339 °C. Sú široko používané na výrobu zložitých tvarovaných tyčí.

Použitie vyhorených modelových kompozícií zjednodušuje a znižuje náklady na formovanie a zároveň zvyšuje presnosť odlievania, čo je spôsobené splyňovaním (rozkladom) vyhorenej kompozície pri odlievaní zliatiny. Závesný polystyrén používaný vo výpalných kompozíciách zaisťuje tepelnú odolnosť modelov pri procese zrýchleného sušenia vrstiev škrupinových foriem pri 70-80°C.

Modelové kompozície stratenej taveniny s pevnými plnivami (tabuľka 3) sú v podstate izotropným kompozitným materiálom s plastovou matricou a časticami tuhého prášku (plniva), ktoré sú v nej rozptýlené. V tomto prípade je možné vytvoriť potrebné vlastnosti modelového materiálu v dôsledku kvantitatívnych a kvalitatívnych zmien v zložení plniva a matrice. To umožňuje použitie týchto modelových kompozícií pri výrobe odlievaných lopatiek pre motory s plynovou turbínou.

Emulzné modelové kompozície s tuhými plnivami majú vyššiu prioritu v rade technologických (zmršťovanie, pevnosť, čistota povrchu) a koróznych (interakcia so vzdušnou vlhkosťou a etylsilikátovým spojivom) v porovnaní s predtým uvažovanými modelovými kompozíciami strateného vosku (s tuhými plnivami). .

Technológia odlievania strateného vosku. Výroba modelov prebieha nalievaním alebo lisovaním modelovej kompozície v pastovitom (zahriatom) stave do špeciálnych foriem 1. Predovšetkým vstrekovacia metóda výroby modelov z penového polystyrénu na špeciálnych vstrekovacích lisoch zahŕňa plastifikáciu zahrievaním (100 - 220°C) polystyrénových granúl, vstrekovanie do formy, následné napenenie a ochladenie modelu. Na výrobu foriem sa používajú kovové (oceľ, hliník a zliatiny olova a antimónu), ako aj nekovové (sadra, epoxidové živice, formoplast, vixint, guma, tvrdé drevo). Formy používané na výrobu modelov im musia poskytovať vysoké parametre rozmerovej presnosti a kvality povrchu, musia byť pohodlné na výrobu a obsluhu a musia mať aj životnosť zodpovedajúcu úrovni sériovej výroby.

Takže s jediným, malorozmerným a sériová výroba Používa sa hlavne odlievaný kov, sadra, cement, plast, drevo, ako aj formy získané pokovovaním. Vo veľkovýrobe a hromadnej výrobe sa spravidla používajú kovové (často viacdutinové) formy, vyrábané mechanickým spracovaním.

Pri výrobe sadrových foriem modelový štandard (štandardný model), vyrobený z akéhokoľvek Stavebný Materiál, naplnená vodnou suspenziou vysokopevnostnej sadry triedy 350 a vyššej. Takéto formy môžu vydržať výrobu až 50 modelov, ale neposkytujú týmto druhom vysokú mieru presnosti rozmerov a kvality povrchu.

Liate kovové formy vyrobené zo zliatin s nízkou teplotou topenia (napríklad Woodova zliatina, AL2, TsAM4-1) sa stali pomerne rozšírenými (berúc do úvahy vyrobiteľnosť konštrukcie a nízke náklady). Použitie odlievaných foriem umožňuje vykonávať všetky konštrukčné úpravy priamo v referenčnom modeli a nie v samotnej hotovej forme, čo výrazne znižuje náročnosť výroby formy a zmenšuje rozdiely vo veľkostiach modelov.

Plastové formy sa vyrábajú z plastov vytvrdzovaných za studena na báze epoxidových a iných živíc, často s prídavkom kovových (železo, hliník, meď) práškov na zvýšenie tepelnej vodivosti foriem. Takéto formy majú vysokú mechanickú pevnosť, odolnosť proti korózii a poskytujú dobrú presnosť modelu.

Pri odlievaní umenia a šperkov, ako aj v zubnej protetike sa široko používajú formy vyrobené z elastických materiálov. V tomto prípade sa ako formovacie materiály používajú formoplast, guma, ako aj typy tmelov - viksinta: tekuté (priesvitné) a pastovité (biele).

Na výrobu foriem sa používajú aj metódy galvanizácie, metalizácie a striekania. Galvanické pokovovanie sa teda aplikuje na referenčný model vyrobený z leštenej zliatiny na báze hliníka alebo zinku. Zároveň pri vytváraní plazmových povlakov na báze kovových práškov sa ako referenčný modelový materiál používajú kovové zliatiny, grafit alebo sadra.

Lisovanie modelových kompozícií sa vykonáva pomocou lisov (pneumatických, pákových a pod.) alebo ručne.

Inštalácia modelových blokov. Spojenie 2 malých modelov do 3 blokov s jediným vtokovým systémom zlepšuje vyrobiteľnosť, produktivitu a hospodárnosť procesu odlievania. Prevádza sa montáž modelov do modelových blokov (t.j. spojenie odlievacích modelov so stúpacím modelom). rôzne cesty: a) spájkovanie zahriatym nástrojom (spájkovačka, nôž) alebo tekutou modelovacou hmotou; b) spájanie modelov v prípravku so súčasným odlievaním modelu vtokového systému; c) spájanie modelov do blokov na kovovej stúpačke (ráme) pomocou mechanického upevnenia (svorky); d) lepenie modelov odliatkov a vtokového systému.

Tvorba keramického plášťa na modelových blokoch. Metóda odlievania do strateného vosku našla široké uplatnenie v priemysle (najmä v letectve) vďaka použitiu jednodielnych keramických škrupinových foriem, ktoré majú súbor potrebných úžitkových vlastností (priepustnosť plynu, tepelná odolnosť, tuhosť, hladkosť povrchu, rozmerová presnosť, nedostatok plynu, vysoká prevádzková teplota a pod.) .

Typicky sa keramická škrupina skladá z 3 až 8 postupne nanášaných vrstiev (v princípe môže počet vrstiev dosiahnuť 20 alebo viac), čo vedie k celkovej hrúbke steny formy 2 až 5 mm. V niektorých prípadoch sú povolené menšie hrúbky steny (0,5 – 1,5 mm) keramického plášťa. Vrstvy zavesenia 4 sa nanášajú ponorením bloku modelu do neho. Po vypustení prebytočnej suspenzie z modelov sa modely posypú žiaruvzdorným materiálom (napríklad kremenný piesok, šamotové triesky, elektrokorund s veľkosťou zŕn pre rôzne vrstvy v rozmedzí od 0,1 do 1,5 mm) vo fluidnej vrstve 5 a vysušia sa. V tomto prípade sa každá vrstva škrupiny suší, kým obsah kvapalnej fázy v nej nie je väčší ako 20%. Zloženie suspenzie zahŕňa spojivo - hydrolyzovaný roztok etylsilikátu (ETS) - 70% a práškový kremeň (alebo silimanit, elektrokorund, zirkón atď.). ETS pozostáva zo zmesi esterov kyseliny kremičitej a je opísaný všeobecný vzorec(C2H50)2n+2SinOn+1 (kde n=1,2,3,...). Pretože ETS a voda sú vzájomne nerozpustné, na aktiváciu procesu hydrolýzy sa zmiešajú pomocou rozpúšťadiel - alkoholu alebo acetónu, ako aj katalyzátora HO. Počas procesu hydrolýzy dochádza k čiastočnému (a v konečnom štádiu - úplnému) nahradeniu etoxylových skupín C2H5O hydroxylovými skupinami, čím sa zabezpečí zosieťovanie jednoduchých molekúl na komplexné, ako aj tvorba lineárnych a sieťových štruktúr. V dôsledku hydrolýzy s použitím malého množstva vody získava roztok etylsilikátu vlastnosti organokremičitého polyméru. Hydrolýza vedie k tvorbe molekúl kyseliny polykremičitej nSiO2*(n+ 1)H2O, ktorých rast zvyšuje viskozitu roztoku a podporuje tvorbu kremičitého sólu. Po vysušení a vypálení sa sól zmení na gél; gél stráca vlhkosť a v ňom obsiahnutý oxid Si02 spája žiaruvzdorné zrná; suspenzia stvrdne. Každá aplikovaná vrstva suspenzie etylsilikátu sa suší na vzduchu počas 2 až 6 hodín alebo dlhšie. Na urýchlenie schnutia je potrebné chemicky vytvrdiť lepiaci film vystavením vlhkému amoniaku (amoniak pôsobí ako katalyzátor hydrolýzy). Použitie metódy vákuového vytvrdzovania amoniakom umožňuje niekoľkonásobne skrátiť čas sušenia.

Vyrovnávanie modelov z keramických foriem. Nízkotaviteľné zlúčeniny sa odstraňujú v kúpeľoch s horúca voda 7, a žiaruvzdorné sa tavia horúcim vzduchom, prehriatou parou pod vysoký tlak pri teplotách do 120 °C a viac (autoklávová metóda), v tavenine modelovej hmoty, ako aj vysokofrekvenčným ohrevom. Použitie efektívna metóda vyrovnávanie kompozícií modelu - mikrovlnný ohrev - eliminuje deformáciu alebo deštrukciu keramického plášťa v dôsledku napätí v ňom spôsobených expanziou objemu modelovej kompozície pri jej tavení. Účinok mikrovlnnej expozície je spôsobený rýchlym ohrevom a roztavením povrchovej vrstvy modelu v kontakte s keramickým plášťom, v dôsledku čoho sa medzi ním a neroztavenou časťou modelu vytvorí medzera, čím sa eliminuje ich mechanická interakcia. a deformácia škrupiny.

Modely na báze močoviny sa odstraňujú bez zahrievania rozpustením vo vode.

Lisovanie škrupín spočíva v ich umiestnení do podpornej výplne 9 za účelom spevnenia a ochrany pred náhle zmeny teploty počas kalcinácie a liatia kovu. Nosným plnivom môže byť suchý sypký (piesok bez spojív), sypký plast, navlhčené spojivo (plnivo stvrdne počas sušenia), sypké samotvrdnúce (tekuté samotvrdnúce zmesi). Prítomnosť plniva zabezpečuje dlhodobé uchovanie vysokej teploty v dutine formy po kalcinácii a v dôsledku toho dobré plnenie formy kovom pri odlievaní tenkostenných dielov.

Kalcinácia škrupinových foriem sa vykonáva pri ich zahriatí v peci na 10 až 850 - 950 °C, aby sa z materiálu škrupiny odstránili zvyšky modelových kompozícií a plynných látok, ako aj ukončili procesy jej tvrdnutia.

To pomáha zlepšiť podmienky na liatie kovu. Pri kalcinácii keramickej formy vo vákuu alebo vo fluidnom lôžku horúceho piesku môže dôjsť k zníženiu teploty jej ohrevu v dôsledku aktivácie procesov sublimácie, deštrukcie alebo oxidácie produktov rozkladu modelového materiálu odobraného z formy. Kalcináciu kremenných škrupín určených na odlievanie hliníkových zliatin za vyššie uvedených podmienok je teda možné vykonávať už pri 500 - 550 °C, t.j. pri teplotách nižších ako je teplota polymorfnej premeny kremeňa, čo vylučuje možnosť praskania vyrobených škrupín. od toho.

Zintenzívnenie odstraňovania vyhorených modelových kompozícií sa dosiahne privádzaním aktívnych plynných činidiel (vzduch, kyslík alebo vodná para) do pracovnej zóny kalcinačného zariadenia, čím sa zabezpečí úplnosť ich spaľovania.

Nalievanie, vyklepávanie a čistenie odliatkov. Metódou odlievania do strateného vosku sa vyrábajú odliatky z mnohých materiálov: konštrukčné uhlíkové a legované ocele, zliatiny na báze hliníka, horčíka, medi, niklu, kobaltu, titánu, nióbu, berýlia, zlata, striebra, platiny a mnohých ďalších. Kov sa naleje do horúcich foriem, často bezprostredne po ich kalcinácii.

Teplota formy závisí od zloženia odlievacej zliatiny: pri odlievaní ocele je to 800 - 900 °C, pre zliatiny na báze niklu - 900 - 1100 °C, meď - 600 - 700 °C, hliník a horčík - 200 - 250 °C. Kvalita odlievaného kovu a jeho vlastnosti závisia od zloženia zliatiny, podmienok jej tavenia a nalievania taveniny do formy, ako aj od charakteru kryštalizačného procesu odliatku.

Zlepšenie kvality odlievanej zliatiny sa teda dosiahne jej roztavením a naliatím vo vákuu alebo v prostredí inertného plynu (napríklad argónu). To je dôležité najmä pre zliatiny na báze ľahko oxidovateľných prvkov (Al, Ti) alebo obsahujúce tieto prvky ako zložky.

Napríklad pred nalievaním hliníkových zliatin sa používa filtrácia taveniny a nalievanie sa vykonáva pod nízkym tlakom alebo vákuovým odsávaním, ako aj inými metódami, ktoré zabezpečujú čistotu kovu. Odlievanie zliatin titánu sa často vykonáva vo vákuových oblúkových taviacich a odlievacích zariadeniach so zvyškovým tlakom 0,133 - 0,666 Pa.

Plnenie foriem taveninou sa dosahuje vplyvom odstredivých (pri odstredivom liatí) a elektromagnetických (DC MHD čerpadlo) síl, neutrálneho tlaku plynu, ako aj nízkotlakového liatia a vákuového odsávania. Tieto metódy súčasne poskytujú zvýšenie hustoty a pevnosti odlievaného kovu.

Smerovaná kryštalizácia odliatkov z rôznych zliatin, vrátane žiaruvzdorných, ktorá je pomerne široko používaná pri odlievaní do strateného vosku (kvôli tepelnej odolnosti a pevnosti vysoko žiaruvzdorných škrupinových foriem), zabezpečuje vytvorenie stĺpcovej a monokryštalickej štruktúry s vysoký stupeň fyzikálne, mechanické a iné prevádzkové vlastnosti.

Vychladnuté odliatky sa vyklepávajú z foriem na vibračných roštoch. Nosná výplň sa vysype cez rošt.

Vtokové systémy veľkých odliatkov sú oddelené plynovým plameňom a anodicko-mechanickým rezaním, ako aj na kovoobrábacích strojoch a lisoch.

Vyrazenie zároveň odstráni iba 90 % materiálu keramickej škrupiny, pričom 10 % zostane zadržaných v otvoroch a vreckách (podrezaniach) odliatku. Preto je čistenie odliatkov povinné.

Mechanické metódy čistenia zahŕňajú čistenie brokmi, guľôčkami sodnovápenatého skla, kovovým pieskom, vodným lúčom a vibračné čistenie (vrátane ultrazvuku).

Chemické (chemicko-tepelné) čistenie sa vykonáva v roztokoch a taveninách zásad. Napríklad čistenie hliníkových odliatkov sa úspešne vykonáva pri 400 - 550 °C, pretože za týchto podmienok prakticky nedochádza k interakcii hliníka s taveninou.

Najväčší technický a ekonomický efekt sa dosahuje kombinovaným čistením krok za krokom, ktorý pozostáva z postupných mechanických a chemických čistiacich operácií.

Výhody túto metódu odliatky sú: schopnosť vyrábať odliatky zložitých konfigurácií; použitie takmer akýchkoľvek zliatin; vysoká kvalita povrchu a rozmerová presnosť odliatkov; minimálne prídavky na obrábanie; zabezpečenie kvalitných rovnoosových, stĺpcových a monokryštalických štruktúr s vysokou úrovňou úžitkových vlastností.

Nevýhody spôsobu odlievania zahŕňajú viacoperáciu, pracný a časovo náročný proces a množstvo materiálov použitých na výrobu formy.

Metódou odlievania do strateného vosku vznikajú zložité odliatky vysokej kvality, napríklad lopatky turbín zo žiaruvzdorných zliatin, permanentné magnety so špecifickou kryštalografickou orientáciou štruktúry, umelecké výrobky atď.

Používa sa na odlievanie ocele, ako aj na výrobu odliatkov z neželezných kovov a ich zliatin s malými rozmermi dielov (napríklad časti šijacích strojov, rezací nástroj zložitý tvar vyrobené z veľmi tvrdých materiálov, časti zbraní, malé časti počítacích strojov). Táto metóda poskytuje veľmi vysoký stupeň presnosť až ±0,005 mm na 25 mm dĺžky odliatku, po čom nie je potrebná takmer žiadna mechanická úprava.

Podstatou metódy je, že model je vyrobený z ľahko taviteľných materiálov: stearín, parafín, vosk, kolofónia, alebo častejšie zo zmesi týchto materiálov.

Po získaní formy vysušením a kalcinovaním týchto foriem sa model vo forme roztaví a jeho zloženie sa vyleje z formy, čím je forma jednodielna, pevná, čo zabezpečuje vysokú presnosť odliatkov. Formovacia zmes pozostáva z jemného práškového piesku, malého množstva kaolínu a vodného roztoku tekutého skla (Na 2 O·SiO 2), t.j. predstavuje krémovú hmotu. Parafín-stearový model vyrobený v špeciálnych formách na získanie tvaru sa ponorí do tejto zmesi. V dôsledku toho sa na povrchu modelu vytvorí tenká kôra formy (hrúbka 0,5÷2 mm), ktorá je posypaná jemným pieskom.

Takto hotová forma s modelom vo vnútri sa 5–6 hodín suší na vzduchu a potom sa vtokovým systémom dole vloží do špeciálnej sušiacej skrine, kde sa pri teplotách do 200°C model roztopí a vytečie z formy. Na vytvrdnutie formy sa potom vloží do pece, kde sa kalcinuje pri 3800–900 °C. V tomto prípade zostávajúca kompozícia modelu vyhorí. Aby sa forma pri odlievaní kovu nezničila, je umiestnená v špeciálnych boxoch vyrobených z oceľového plechu a pokrytá pieskom. Vtokový systém sa zvyčajne vykonáva po prijatí samotnej formy. Navyše, kvôli malej veľkosti dielov, je niekoľko foriem zablokovaných a spojených do spoločného vtokového systému. Po naliatí tekutého kovu do takejto formy a jej vytvrdnutí sa forma zničí.

Pre lepšie oddelenie formovacieho piesku od odliatku sa odliatok ponorí do alkalických roztokov, kde sa formovací piesok rozpustí a nakoniec sa oddelí od odliatku.

Formy sa vyrábajú zo zliatin plastov, neželezných kovov, lisovaním a lisovaním na špeciálny oceľový model, nazývaný štandard pri P = 1,5÷2 atm (0,15...0,2 MPa).

Technologický postup výroby odliatkov odlievaním do strateného vosku pozostáva z nasledujúcich hlavných operácií.

Vytváranie modelov

Modelová kompozícia pozostávajúca z dvoch alebo viacerých zložiek s nízkou teplotou topenia: parafín, stearín, mastné kyseliny, cerezín atď., sa lisuje do formy v pastovitom stave (obrázok 2.5, a). Ako formovacie materiály sa podľa druhu výroby používa sadra, plasty, nízkotaviteľné kovy, zliatiny, oceľ alebo liatina. Po vytvrdnutí modelovej kompozície sa forma otvorí a model (obrázok 2.5, b) sa vtlačí do kúpeľa so studenou vodou.

Obrázok 2.5 – Postupnosť operácií procesu investičného liatia:

1 – forma; 2 – zostava modelu; 3 – model; 4 – modelový blok;
5 – nádoba s keramickou suspenziou; 6 – špeciálna inštalácia na kropenie; 7 – kremenný piesok; 8 – nádrž na vodu; 9 – zariadenie na ohrev vody; 10 – elektrická rúra; 11 – mušle; 12 – žiaruvzdorná banka;
13 – naberačka s roztaveným kovom

Skladanie modelových blokov

Na tento účel sú modely zostavené do modelových blokov (obrázok 2.5, c) so spoločným systémom vrát. Od 2 do 100 modelov je spojených do jedného bloku. Modely sa spájajú v prípravku mechanickým upevnením alebo zlepením. Súčasne prebieha odlievanie vtokového systému.

Pre zostavenie modelov do blokov sa do prípravku vložia kovové stúpačky vyrobené z hliníka, na ktoré sa vybuduje vrstva modelovej kompozície v hrúbke 25 mm a na ňu sa pripevnia modely. Táto technika vedie k zvýšeniu pevnosti bloku, zníženiu spotreby kompozície a zabezpečuje jednoduchú prepravu, skladovanie a sušenie blokov pri nanášaní náteru.

Krycie modely s ohňovzdorným plášťom

Blok modelu sa ponorí do keramickej suspenzie naliatej do nádoby (obrázok 2.5, d), po ktorej nasleduje posypanie kremičitým pieskom v špeciálnej inštalácii (obrázok 2.5, e). Použitá keramická suspenzia pozostáva zo žiaruvzdorných materiálov (práškový kremeň, jemne mletý šamot, elektrokorund a iné materiály) a spojiva (roztok hydrolyzovaného etylsilikátu).

Potom sa bloky modelov sušia 22,5 hodiny na vzduchu alebo 20–40 minút v čpavku. Na modelový blok sa nanesie 46 vrstiev ohňovzdorného náteru, po ktorom nasleduje vysušenie každej vrstvy.

Tavenie modelovej kompozície z foriem sa uskutočňuje v horúcej vode (80 – 90°C) (obrázok 2.5, f). Pri niekoľkominútovom držaní v horúcej vode sa modelová kompozícia roztopí, vypláva na povrch kúpeľa, odkiaľ sa pravidelne odstraňuje na nové použitie.

Príprava foriem na liatie

Po vybratí z kúpeľa sa škrupiny premyjú vodou a vysušia v skriniach (1,52 hodiny pri 200 °C). Potom sa škrupiny umiestnia vertikálne do žiaruvzdornej banky, okolo sa naleje suchý kremenný piesok a zhutní sa, potom sa forma odošle do elektrickej pece (obrázok 2.5, g), v ktorej sa kalcinuje (najmenej 2 hodiny pri 900 - 950 °C).

V peci sa častice spojiva spekajú s časticami žiaruvzdorného materiálu, vlhkosť sa odparí a zvyšky modelovej kompozície vyhoria.

Roztavený kov sa naleje z panvy ihneď po kalcinácii do horúcej odlievacej formy (obrázok 2.5, h).

Chladenie odliatkov.

Po vychladnutí odliatku sa forma zničí. Odliatky sa oddelia od vtokov a na dočistenie sa posielajú na chemické čistenie, potom sa premyjú tečúcou vodou, sušia, podrobia sa tepelnému spracovaniu a kontrole.

Oblasti na odlievanie strateného vosku sú k dispozícii v mnohých závodoch na stavbu lodí a strojov. Vyrábajú oceľové odliatky so zložitými konfiguráciami, ktorých výroba inými metódami alebo mechanickým spracovaním je nemožná alebo by viedla k výraznej komplikácii technologického procesu a zvýšeniu ceny výrobkov. Medzi takéto odliatky patria najmä rôzne malé časti: lopatky turbín, obežné kolesá, mriežky, trysky, uholníky, konzoly, rukoväte, kľúče a iné vysoko presné diely.

Elektrotroskové odlievanie (ESL) je spôsob výroby tvarových odliatkov vo vodou chladenej forme na odlievanie kovov - kryštalizátore, založený na použití ESL spotrebnej elektródy. Používa sa na výrobu presných veľkých oceľových (špeciálnych zliatin) odliatkov pre kritické účely (tvarové prvky zariadení pracujúcich pod tlakom).

Podstata spočíva v tom, že príprava taveniny (tavenie) je v mieste a čase spojená s plnením odlievacej formy V tavenine. = V kryštál.