Литье по выплавляемым моделям.

При литье по выплавляемым моделям форма представляет собой неразъемную керамическую огнеупорную оболочку, которая формируется вокруг разовой неразъемной выплавляемой из оболочки модели. Технология литья по выплавляемым моделям включает следующие операции:

- изготовление разовой модели и модели литниково-питающей системы;

- сборку моделей в единый блок;

- приготовление суспензии из связующего и пылевидного наполнителя;

- нанесение на блок моделей огнеупорного покрытия, выплавку модели из оболочки;

- упрочнение оболочки прокаливанием и ее засыпку песком;

-заливку в оболочку металла;

- отделение отливок от стояка и их очистку.

Модели изготавливают из модельной композиции, состоящей из парафина, стеарина и воска. Температура размягчения композиции выше 30 ⁰С, температура плавления - около 50 ⁰С.

На рис. 2 показана последовательность операций для изготовления постоянных магнитов методом литья по выплавляемым моделям. Блок из четырех моделей и объединяющей их втулки изготавливают путем запрессовки пастообразной композиции 3 с помощью шприца 2 в алюминиевую пресс-форму 1. После затвердевания модельной композиции блок 4 извлекают из пресс-формы и собирают, нанизывая на металлический стержень 5. При этом втулки образуют литниково-питающую систему.

Рис.2. Литье по выплавляемым моделям:

а - деталь; б - изготовление блока моделей; в - сборка блоков;

г - нанесение покрытия; д - заливка форм

Для получения оболочковой формы 6 собранные блоки моделей окунают в огнеупорную суспензию и обсыпают песком. Основными компонентами суспензии являются гидролизованный раствор этилсиликата и тугоплавкий наполнитель (молотый кварцевый песок, цирконовый концентрат и другие). При высушивании огнеупорной суспензии образуется гель кремниевой кислоты, который связывает частицы наполнителя. Процесс нанесения покрытия повторяют несколько раз, в результате чего на поверхности блока моделей образуется оболочка толщиной в несколько миллиметров.

После сушки последнего слоя покрытия модельную композицию выплавляют в горячей воде, а оболочковую форму 6 устанавливают в опоке 7 и обсыпают песком 8. Перед заливкой форму прокаливают при температуре 800...1100 ⁰С.

После охлаждения отливки извлекают из формы и подают на вибрационные установки с целью удаления огнеупорного покрытия с наружных поверхностей отливок и их отделения от стояка. Из внутренних полостей керамика выщелачивается в расплавах щелочей при 500 ⁰С. Отсутствие разъема формы обеспечивает высокую размерную точность отливок, а мелкозернистое огнеупорное покрытие керамической оболочки - высокую чистоту поверхности. Заливка в горячую форму позволяет получать отливки массой от нескольких граммов до десятков килограммов с толщиной стенки от 0,5 до 5 мм.

Литье по выплавляемым моделям широко применяется для производства мелких сложных отливок в приборо-, автомобиле- и тракторостроении. Этим способом получают отливки из труднообрабатываемых сплавов (лопатки турбин, колеса насосов, постоянные магниты и другие).

Себестоимость полученного литья в 3...10 раз выше, чем отливок, полученных в песчано-глинистые формы, но высокое качество и минимальная механическая обработка обеспечивают его рентабельность в массовом и крупносерийном производстве.