Изготовление форм

Изготовление оболочковых форм

Процесс изготовления литейной формы складывается из подготовки материалов, формирования оболочки на поверхности моделей, удаления моделей из оболочки, заформовывания оболочки в наполнитель и прокаливания формы.

Связующими керамической оболочки являются тугоплавкие окислы SiO₂ и Al₂O₃ и др., образующиеся в результате гидролиза этилсиликата с выделением коллоидных растворов кремне кислот (солей), которые при сушке и прокаливании форм выделяютсобственные связующие SiO₂, соединяющие зерна огнеупорной основы суспензии.

Растворители (чаще различные спирты) применяют при изготовлении связующих — для регулирования свойств связующих и суспензии.

Суспензию наносят на боки моделей окунанием их в ванну с суспензией, а крупные блоки и модели — обливкой. Это делается вручную, манипуляторами или с помощью копирных цепных конвейеров. Затем модель погружают в слой «кипящего» песка. Пауза между этими операциями не более 10 секунд иначе суспензия подсохнет. После нанесения каждого слоя суспензии и обсыпки его высушивают в потоке воздуха (2-4 часа) или в парах аммиака (50-60 мин). Количество слоев зависит от толщины формы обычно 4-6. Сушку производят в вертикальных или горизонтальных многоярусных сушилках. Операция сушки длительно, потому требует совершенствования процесса.

Наростив оболочку достаточной толщины, удаляют из формы модель.

Воскообразные модельные составы обладают низкой теплопроводимостью. Поэтому при медленном нагреве модель прогревается на всю толщину, расширяется, давит на оболочку и может разрушить ее. При быстром нагреве модель оплавляется с поверхности, модельный состав впитывается в поры формы или вытекает из неё и форма не разрушается. Поэтому быстрый нагрев модельного блока — одно из основных условий получения формы без трещин. Воскообразные составы чаще удаляют прогружением в горячую воду или в перегретый модельный состав, реже горячим паром ил воздухом. Карбамидные составы растворяют в теплой воде. Полистироловые — выжигают при нагреве до 1000°С

Для предотвращения разрушения оболочковой формы при заливке её заформовывают в сыпучие огнеупорные материалы или густые формовочные смеси. В качестве опорных материалов используют кварцевый песок, шамотный порошок и остатки оболочек после выбивки отливок.

Главное требование к опорным материалам — высокая огнеупорность и одинаковый с формой КТР для избежания трещин формы при прокаливании и заливки. Есть формовка в холодном состоянии, когда оболочковая форма формируется в контейнере холодной, а затем прокаливается (используется при всех видах производства). Формовку в нагретом состоянии используют в массовом производстве, здесь прокаленную форму заформовывают в предварительно нагретой опорной смеси. Это сокращает время и уменьшает напряжения в оболочке.

Прокаливание формы необходимо для полного удаления остатков модельного состава, испарения воды и продуктов неполного гидролиза связующего, а также для спекания связующего и огнеупорного материала, и образования пористости формы (часто проницаемость повышается до 10-20 единиц).

Дата добавления: 2014-01-07