Литье в оболочковые формы – процесс получения отливок из расплавленного металла в формах, изготовленных по горячей модельной оснастке из специальных песчано-смоляных смесей.
Оболочковые формы обладают следующими свойствами: достаточной прочностью, газопроницаемостью, податливостью, негигроскопичностью.
Технологический процесс литья в оболочковые формы начинается создания оболочковой формы. Предварительно нагретую плиту, к которой закреплена металлическая модель, покрывают смесью из термореактивной смолы. Под действием тепла смола плавится, на модельной плите образуется однородная полутвердая оболочка. Для удаления избытка смеси бункер переворачивают. Модельную плиту дополнительно подогревают для окончательного отверждения оболочки.
Твердую оболочку-полуформу снимают с модельной плиты и соединяют с соответствующей другой оболочкой-полуформой. Их помещают в опоку и засыпают формовочной смесью. Данные полуформы скрепляют зажимами или склеивают по разъему. Полученную оболочковую форму заливают в вертикальном или горизонтальном положении. Форма после заливки легко разрушаются при выбивке. Толщина керамической оболочки зависит от температуры модельной плиты и от времени выдержки на ней смеси.
Изготовление оболочковой формы в бункере: а – поворот плиты с моделью; б – закрепление плиты на бункере; в – поворот бункера для формирвания оболочки; г – возвращение бункера в исходное положение; д – возвращение плиты в исходное положение; 1 – подмодельная плита с моделью; 2 – сформировавшаяся керамическая оболочка; 3 – бункер; 4 – термореактивная смесь
Рисунок 13 Изготовление оболочковой формы в бункере
Отверждение термореактивных смол при низких температурах протекает медленно. С повышением температуры скорость отвердевания возрастает и при 300–350°С измеряется секундами. Дальнейшее увеличение температуры приводит к разупрочнению смеси. При 900°С смесь полностью теряет прочность, что обеспечивает хорошую выбиваемость оболочковых форм.
Прочность керамической оболочки определяется количеством связующего, который обычно добавляют 5–8% в зависимости от литейного сплава и конфигурации отливки.
Предупредить прилипание смеси к металлической модели и облегчить съем оболочек без повреждений помогают разделительные составы (силиконовая жидкость, минеральные масла и др.). Покрытия наносят с помощью пульверизатора на горячие модельные плиты.
Литье в оболочковые формы черных и цветных сплавов позволяет получить более качественную поверхность по сравнению с литьем в песчано-глинистые формы, но в то же время несколько уступает литью по выплавляемым моделям. В оболочковых формах изготавливают отливки массой 0,2…100 кг с толщиной стенки 3…15 мм из всех литейных сплавов для приборов, автомобилей, металлорежущих станков.
Одним из главных недостатков технологии литья в оболочковые формы – обильное выделение вредных веществ при заливке металла. Заливка сопровождается выгоранием связующего. Обеспечение нормальных условий труда достигается созданием местной приточно-вытяжной вентиляции. К недостаткам относятся высокая стоимость смесей, ограниченный размер отливок (до 1500 мм).
Преимущества способа литья в оболочковые формы: возможность получения тонкостенных отливок сложной формы; гладкая и чистая поверхность отливок; качественная структура металла за счет повышенной газопроницаемости форм; возможность автоматизации; небольшие допуски на обработку резанием.[7]
Заключение
В данной работе были рассмотрены некоторые методы получения отливок, их технологический процесс и его особенности, преимущества и недостатки, а также область применения отливок в современном мире.
Самым массовым, но и не самым точным способом получения отливок является метод литья в разовые песчаные формы. Стоит сказать, что данный метод является одним из самых древних способов отливки. Данный метод можно использовать для получения отливок, где не нужна большая точность.
Метод литья в кокиль является историческим продолжением метода литья в песчаные формы. Данный метод является более качественным методом, также стоит отметить, что максимально эффективно этот метод используется для получения отливок из цветных металлов, поскольку стали и чугуны уменьшают срок эксплуатации кокиля сильнее, так как уменьшают его стойкость.
Центробежное литьё показало эффективность при изготовлении пустотелых отливок. Применятся для получения труб, втулок, гильз и.т.п
Литьё под давлением в основном применятся для работы с алюминиевыми и цинковыми сплавами, другие цветные металлы применяются реже из-за отрицательного влияния на литейную форму.
Литьё по выплавляемым моделям применяется тогда, когда нужна высокая точность изготавливаемых деталей (изготовление лопаток турбин и.т.п.).
Литьё в оболочковые формы применятся для получения тонкостенных отливок из всех литейных сплавов. Отливки используются в приборостроении, для изготовления режущего инструмента.
Список литературы
1. Литьё в разовые песчаные формы [Электронный ресурс]/ – Режим доступа: https://studme.org/36320/tovarovedenie/lite_razovye_peschanye_formy, Дата посещения: 27.11.2019
2. Литьё в песчаные формы [Электронный ресурс]/ – Режим доступа: https://chiefengineer.ru/tehnicheskie-discipliny/materialovedenie/lite-peschannye-formy/ Дата посещения: 27.11.2019
3. Литьё в кокиль (кокильное литьё) [Электронный ресурс]/ – Режим доступа: https://www.stroitelstvo-new.ru/sudostroenie/kokilnoe-litie.shtml
Дата посещения: 27.11.2019
4. Центробежное литьё. Суть способа. Основные операции и область использования [Электронный ресурс]/ – Режим доступа: https://uas.su/books/spesialmethodsforcasting/61/razdel61.php
Дата посещения: 27.11.2019
5. Литьё под давлением [Электронный ресурс]/ – Режим доступа: https://xn--80aagiccszezsw.xn--p1ai/uchebniki/specialnye-vidy-litya/5-lite-pod-davleniem Дата посещения: 27.11.2019
6. Литьё по выплавляемым моделям [Электронный ресурс]/ – Режим доступа: https://xn--80aagiccszezsw.xn--p1ai/uchebniki/specialnye-vidy-litya/3-lite-po-vyplavlyaemym-modelyam Дата посещения: 27.11.2019
7. Оболочковое литьё [Электронный ресурс]/ – Режим доступа: https://xn--80aagiccszezsw.xn--p1ai/uchebniki/specialnye-vidy-litya/4-obolochkovoe-lite Дата посещения: 27.11.2019