Класифікація способів виготовлення відливків, страница 3

Заливання форм слід виконувати швидко, щоб уникнути перед­часного їх руйнування від втрати герметичності під час вигоряння плівки. Для виходу газів з форми передбачені спеціальні                                                                         отвори. Ливникову систему роблять відкритою. Часто її виготовляють з газифікованих матеріалів (пінополістиролу),що вигоряють під час заливання.

З пінополістиролу виготовляють і моделі, що забезпечують добрі умови вакуумування за рахунок шпаристості матеріалу. Ви­користання сухого піску замість формувальних сумішей дає змогу обходитись без складного устаткування для їх виготовлення, змен­шує капітальні витрати та вартість виливків. Кількість формуваль­них матеріалів зменшується порівняно зі звичайним литтям у пі­щано-глиняні форми приблизно на 40%, а витрати піску за один цикл виливання не перевищують 3%.

Відсутність зв'язувальних матеріалів і різних домішок, які вводять у формувальні суміші для поліпшення їх податливості, газопроникності, непригоряння тощо, окрім зменшення витрат, дає змогу значно знизити забруднення довкілля.

 Лиття у напівсталі форми.             

Напівсталі форми залежно від матеріалу та рідкого стопу ви­тримують від кількох десятків до кількох сотень заливань. На­приклад, графітові форми, які використовують для виготовлення заготованок з жароміцних чавунів, сталей, молібденових, вольфра- мових, вольфрамокобальтових та інших стопів з високою темпера­турою топлення, витримують до 300 заливань. Графітові форми виготовляють з брикетованого графіту за допомогою оброблення різанням. Шамотні, гіпсові та металокерамічні форми витримують до 50 ...100 заливань. Металокерамічні форми залежно від вміс­ту металевого порошку дають змогу керувати швидкістю охоло­дження виливка та напрямком тверднення його стінок.

Керамічні форми виготовляють з рідкої хімічнотвердної сумі­ші, яку додатково обпалюють. Застосовують керамічні форми з пластичних і сипких сумішей, що виготовляються пресуванням. У керамічних формах утворюються виливки масою від 0,2 до 10000 кг із різних матеріалів, з точністю розмірів виливків до 11 квалітету точності та якістю поверхонь до 5 мкм за параметром - Ra. Це дає змогу отримувати фасонні виливки для ковальсько-пресового та різального інструменту, лопаток турбін, роторів, ар­матури високого тиску з легованих сталей тощо. Виливки з деяких стопів нікелю та титану отримують тільки внаслідок лиття у ке­рамічні форми.

Для виготовлення графітових форм застосовують, природний

або штучний графіт, пірографіт, інші вуглецеві матеріали. Ці форми практично незамінні для виготовлення виливків з хімічно                                                                                 активних туготопких стопів на основі титану, урану, ніобію,                     

воль­фраму тощо. У таких формах отримують заготованки для деталей газотурбін, хімічного машинобудування, штампового інструменту, а також відповідальних деталей з легованих і конструкційних сталей та кольорових металів. У виробництві застосовують як чисте графітові форми, так і форми, покриті вуглецевими композиціями, оболонкові вуглецеві та форми, виготовлені з вуглецевих сумішей за витопними моделями. Недоліками графітових і керамічних форм є дефіцитність і висока вартість матеріалу, необхідність їх обпалювання тощо.

Останнім часом усе частіше застосовують одноразові форми, що тверднуть у спорядженні (на моделі, у формі). Загальним для них є використання синтетичних зв'язувальних матеріалів, які за відповідних умов безповоротно тверднуть. Виливки, отримані в цих формах, відзначаються високою точністю розмірів, якістю по­верхонь, малими припусками на оброблення різанням та незнач­ними ливарними скосами. Технологічні процеси легко механізу­ються та автоматизуються.

Недоліками цього способу виготовлення виливків є висока вар­тість, дефіцитність і токсичність зв'язувальних матеріалів.

Лиття під високим тиском.

Лиття заготованок під високим тиском здійснюють у спеціальні металеві форми, що мають задану герметичність порожнини (рис. 3, 4). Перевагами цього способу виготовлення виливків, крім вказаних для кокільного способу, є порівняно вища якість

         

Рисунок 3 -  Схема машини для лиття під тиском з холодною

камерою стискання:

а, б, в — стадії виготовлення виливка; 1,2 — частини форми; 3 — стискувальний поршень; 4 — рідкий метал; 5 — камера стискання; 6 — виштовху-

вальний поршень; 7 — виштовхувачі; 8 — виливок із  частиною ливника; 9 — надлишок металу (ливника).

  виливків (розміри можуть мати 9-й квалітет точності, шорсткість поверхонь — 1,25 мкм за параметром Rа), можливе виливання і тонких стінок (0,5 мм), отримання малих отворів (1 мм) і поверхонь з різями, відсутність прибутків, шпаристостей, раковин і припусків на оброблення різанням. До недоліків цього способу лиття , належать висока вартість ливарних форм; придатність способу в основному для матеріалів із низькою температурою топлення; можливість виникнення внутрішніх напружень і тріщин у виливках. Стопи для лиття під тиском повинні бути достатньо міцними при високих температурах, щоб виливки під час їх виштовхування з форм не ламались, мати мінімальне усідання, високу рідкоплинність і невеликий інтервал температур кристалізації. Цим способом виготовляють виливки зі стопів на основі алюмінію, міді, цинку та магнію.