Точність та чистота поверхні виливків.

Точність характеризується квалітетами ISO. Найгрубіший – 17, найточніший – 0,1 (0,1; 0; 1; ... 17)

Для литих деталей існує ГОСТ на 3 класи точності:

1. найточніший;

2. середній;

3. найгірша точність.

1 клас відповідає 13-14 квалітету ISO

3 клас виходить за межі квалітетів ISO

Якість поверхні визначається класом їхньої шорсткості. Існує 14 класів шорсткості (14 – найкращий).

Клас шорст.	мкм.
	6,3
	3,2
...	...
	0,063

	Точність ГОСТ	Шорсткість Мкм
Лиття в землю	И 3 (за межами ISO)	>320
Лиття в кокіль	2 (16-17 ISO)	>320
Лиття в оболонки та по виплавлюваних моделях	1 (13-14 ISO)	»80
Лиття під тиском	вище1 (11-12 ISO)	>20

Обробка виливків різанням.

1. Обробка знімає найякісніший поверхневий шар.

2. Потрібна кваліфікована робоча сила (тобто підвищується собівартість виробів).

3. Збільшується матеріалоємність (стружка).

Тому обробка різанням провадиться у виняткових випадках для досягнення необхідної точності. Обробка різанням виконується в мінімальному обсязі.

Обробку різанням виконують для забезпечення:

1. посадкових розмірів;

2. міжцентрових відстаней;

3. поверхонь теплового контакту.

Ливарні форми.

Ливарні форми поділяють на:

1. постійні – для одержання ряду виливків;

2. разові – служать один раз для одержання одного виливка.

1. Постійні форми використовують для лиття в кокіль та під тиском. Форми для лиття в кокіль роблять з конструкційної якісної сталі (30, 35, 40, 45), вони добре обробляються різанням, використовують без термообробки. Для лиття в кокіль кольорових сплавів можна використовувати чавун. Для лиття під тиском металевих сплавів використовують форми з легованих металевих термостійких сплавів на основі заліза (3Х2В8Ф).

Внутрішня поверхня ретельно полірується; або хромується, а потім полірується. Це необхідно для:

1. підвищення якості виливка;

2. зменшення площі контакту виливка з формою:

2.1. зменшує імовірність ерозії (руйнування) форми;

2.2. полегшує відділення деталі від форми.

Це коштовне оснастка, тому вона використовується в масовому і серійному виробництві.

Форми для лиття під тиском пластмас виготовляються з конструкційних сталей (30, 35, 40, 40, 45) або з конструкційних легованих сталей (ХВГ, 9ХС).

Леговані сталі застосовують при використанні пластмас з наповнювачем що має абразивними властивостями.

Для підвищення твердості вони піддаються термообробці – загартуванню і високій (середній) відпустці.

Основний недолік постійних форм – обмеження по номенклатурі ливарних сплавів.

2. Разові форми.

Для виготовлення разових форм використовують композиції:

наповнювач:

буває:

- річковий (частки до 1 мм);

- гірський (частки до 0,1 мм).

Так як чистота поверхні виливка в значній мірі обумовлюються розміром зерна наповнювача, пісок додатково подрібнюють у кульових млинах.

Кульовий млин:

Ульки роблять сталевими. Забруднення від яких видаляється за допомогою магнітної сепарації. Композит виходить чистішим.

Кулі подрібнюють пісок, після чого пісок з розмірами часток порядку 0,01 мм використовують для лиття в оболонкові форми, для лиття в землю – 0,1 мм, для лиття по виплавлюваних моделях використовують пилоподібний кварц (маршаліт) частки від 0,01 до 0,001 мм.

Для різного виду помелу використовуються різні зв'язки:

1. для лиття в землю – каолінова глина ;

2. для лиття в оболонки – термореактивна смола;

3. для лиття по виплавлюваних моделях – колоїдні розчини або системи.

Лекція №10

Колоїдним розчином називають дисперсну систему, що займає проміжне положення між дійсним розчином з одного боку та суспензіями з другого.

Дисперсною системою називають систему, у якій одна речовина роздроблена і розподілена у вигляді більш-менш дрібних часток в іншій речовині. Перша з них називається (подрібнена) дисперсною фазою, а друга – дисперсним середовищем.

Як міру дисперсності використовують наступну величину:

де Д – кількісна міра дисперсності;

r – радіус частки (беруть у мм).

В залежності від розмірів часток розділяють:

1. Емульсії та суспензії - складаються з часток розміром > 0,1 мкм;

2. Колоїдні розчини - складаються з часток розміром від 0,1 мкм до 1 нм (від 100 нм до 1 нм), ;

3. Дійсні розчини - складаються з часток розміром від 1 нм і до окремих молекул.

Розглянемо колоїдну систему на основі ортокремнієвої кислоти:

(пісок в атомарному вигляді)

є сильним електролітом Þ дисоціює у воді:

ці частки утворюють подвійний електричний шар навколо частки:

у 4 рази більше ніж але не усі можуть розташуватися навколо та їхня щільність зменшується з видаленням від частки по експоненті.

Перший шар: n іонів характеризується тим що іони міцно адсорбуються до агрегату і є потенціалоутворюючими іонами.

Другий шар: іони слабко зв'язані, їх менше ніж 4n тобто їх 4(n -Х). Решта 4Х іоні розташовані за межами цих 2-х шарів іонів.

Чим більше Х, тим заряд колоїдної частки вище Þ відносно нескінченності колоїдна частка має деякий потенціал:

(дзета) - потенціал, що пропорційний Х.

Усі частки мають однойменний заряд ( між колоїдними частками існують сили відштовхування). У колоїдних системах немає седиментації (розшарування) тобто існує агрегатна стійкість розчину. Причини:

- малі розміри часток (агрегату);

- наявність заряду колоїдних часток.

У тих випадках коли сили електростатичної взаємодії більше сил гравітації седиментації не буде. Колоїдний розчин у такому стані називають золь. Якщо ввести в такий розчин електроліт то агрегатна стійкість зруйнується, тому що електрохімічний потенціал - потенціал нейтралізується і при цих умовах золь переходить у гель.

Гель є доброю зв'язкою для маршаліту. Високодисперсний маршаліт розташовується в порах гелю.

Лиття в землю.

Вивчити самостійно.

Лиття в кокіль.

Вивчити самостійно.

Примітка: В літературі: Малов «Технология материаллов приборостроения»;

Толовня В.Г. «Технология деталей РЕА».

Лиття в оболонки.

При литті в оболонки використовують разові ливарні форми з композита:

- наповнювач – (розмір часток <0,01 мм);

- зв'язка – термореактивна смола.

Для одержання форми використовують спеціальне пристосування:

Об'ємний бункер закріплений у поворотних цапфах заповнюють формувальною сумішшю (92-95% , 5-8% термореактивна смола).

Бункер закривається кришкою на який попередньо закріплюється половина моделі (зробленої з алюмінієвого сплаву). Ця модель попередньо нагрівається до температури:

(температура стадії С термореактивної смоли)

При полімеризації термореактивна смола проходить 3 стадії:

- стадія А – резол. На цій стадії смола розм'якшується;

- стадія В – резитол. Смола переходить у рідкоплинний стан;

- стадія С – резит. Має місце полімеризація смоли, смола стає необоротно твердою.

Для фенолформальдегідних смол усі стадії (А, В, С) проходять до температури 170°С, тому модель нагрівають до температури 200-230°С.

Після закріплення кришки з моделлю бункер перевертають.

Через погану теплопровідність суміші стадії А, В, С будуть проходити в тонкому шарі (до 15 мм), який дотикається до моделі.

Потім бункер перевертають у вихідний стан, знімається кришка, після чого оболонка відокремлюється від кришки. Так саме роблять і другу половинку форми. Обидві половинки склеюються термореактивним клеєм (БФ-2). Приклеюється також ливникова система (ЛС).

Потім форма спікається в муфельній печі при температурі 700-1100°З.

Вже при температурі 600-800°С органіка (смола) цілком вигорає. Оболонка при цьому виходить кераміко-подібною, крихкою. Тому, перед заливанням сплаву, оболонку поміщають в опоку і засипають сухим піском, дробом або шамотом. Це необхідно щоб оболонка не розірвалася при заливанні сплаву.

Потім заливають метал. Температура розм'якшення оболонки складає біля 1700°С, тобто цим методом можна лити всі ливарні сплави.

При литті в оболонки формувальні стрижні не застосовуються Þ не можна одержувати деталі з отворами, а одержують тільки прості деталі простої конфігурації.