Investičné liatie: technológia, výhody a nevýhody výrobného procesu

Anonim
Technológia liatia na roztavenom modeli bola vyvinutá s cieľom odlievania celej hmoty veľkých a malých častí, tvaroviek, rezacích alebo chirurgických nástrojov, prvkov elektronických a optických zariadení. Tento spôsob sa často používa pri výrobe súčiastok pre priemyselné a výrobné zariadenia, v oblasti liatia, letectva, ťažkého strojárstva, kozmického priemyslu, ropného a plynárenského priemyslu.

Odlievanie dôstojnosti podľa modelu

Pozitívne vlastnosti technologického procesu zahŕňajú vysoko presné odlievanie dielcov až do 4. triedy presnosti s čistým povrchom, ktorý nevyžaduje dodatočné spracovanie. Dôležitým znakom spôsobu je tiež schopnosť získať produkt komplexnej konfigurácie s obvyklým spôsobom výroby, ktorý vyžaduje montáž jednotlivých prvkov. Výroba odliatkov zo zliatin tvrdého kovu umožňuje získať výrobky s povrchovou drsnosťou do stupňa 6 od Rz = 20 μm po Ra = 1, 25 μm v súlade s požiadavkami GOST 2789–59.

Ako je proces

Pri sériovej výrobe malých alebo veľkých častí sa vyvinie náčrtok a výkres výrobku, zhotoví sa usporiadanie a forma, vyberie sa materiál z kovu, sadry a žiaruvzdornej hliny. Výrobný proces sa vykonáva v nasledujúcom poradí :

  1. montáž odnímateľnej formy;
  2. zahriata voskovitá hmota látky s nízkou teplotou topenia (parafín, stearín, vosk) sa naleje do otvoru formy pod tlakom 2, 5-3 atm;
  3. po ochladení sa obrobky spoja v blokoch spájkovaním so systémom hradlov.

Princípom investičného liatia je výroba materiálu na základe jednodielneho tvaru, ktorý poskytuje vysokú presnosť hotového výrobku. Zvolený spôsob odlievania pomáha získať časti s hrúbkou steny 0, 5 mm zo žiaruvzdornej legovanej ocele, ktorá sa nedá opracovať.

Hotový výrobok sa podrobí obloženiu suspenzie, ktorá obsahuje kremennú prachovú frakciu a tekuté sklo alebo etylsilikát.

Tekutá kvapalina, na ktorej prípravu sa použije etylsilikát [Si (OC2H5) 4], obsahujúci 32 alebo 40% Si02 v zmesi, sa aplikuje v niekoľkých vrstvách. V procese hydrolýzy suspenzie sa použije etylalkohol. Každá ďalšia vrstva plášťa je posypaná jemne premytým pieskom z kremeňa alebo práškového marshalitu, vysušeného, po ktorom sa cyklus opakuje 5 až 11 krát. Modelové zloženie sa zahrieva parou, teplou vodou alebo vykurovaním.

Vznik formy trvá 2 hodiny až 2 dni, konečný výsledok je tuhá škrupina do hrúbky 3 mm, po ktorej sa forma dostane do modelovej taviacej časti z formy zahrievaním v tepelnej skrini pri teplote +120 0 С … + 150 0 С alebo V horúcej vode 90 ° C. Po odstránení plniva sa forma umiestni do banky a naplní sa suchým práškom z kremeňa, zirkónu, elektrokorundu alebo magnezitu.

V nasledujúcom výrobnom stupni sa pripravená forma prenesie do pece na tepelné spracovanie na spaľovanie zvyškov s nízkou teplotou tavenia a následným kalením pri teplote ~ 900 ° C počas 4 hodín. Po ukončení zahrievania sa forma naplní roztaveným kovom, nechá sa vychladnúť, odliatky sa odoberajú zo vstupného systému, podrobujú sa tepelnému spracovaniu a konečnému čisteniu. Uchovávajte modely v termostatoch alebo v studenej tečúcej vode.

Znakom žiaruvzdornej suspenzie je zmena fyzikálneho stavu čelného roztoku pri zmene formulácie. Ak sa do pripravenej čistej suspenzie zavedie vodný roztok alkálie, začne proces tuhnutia, vďaka čomu je možné získať základ pre výrobu odnímateľnej keramickej formy.

Plusy sú odliate

Výhodou spôsobu výroby výrobkov podľa modelu je možnosť využitia nákladovo efektívnej nedeštruktívnej technológie na výrobu nomenklatúry jednoduchej, sériovej alebo sériovej výroby s vysokými nárokmi na rozmerovú presnosť a čistotu povrchovej úpravy. Roztavené taviteľné modely pre časti malých tvarov, zložité konfigurácie a veľké výrobky sú vyrobené z organických materiálov :

  1. parafínový vosk;
  2. ceresinum;
  3. stearín;
  4. rašelinový bitúmen;
  5. polystyrén;
  6. prírodné živice;
  7. hnedý vosk;
  8. polyetylén;
  9. Ozokerite atď.

Pri výbere modelového zloženia sa zohľadňujú komplexné fyzikálne vlastnosti materiálu. Modely tavené musia spĺňať nasledujúce požiadavky :

  1. taviteľnosť pri teplote od 60 0 С do 100 0 С;
  2. minimálne zmrštenie a expanzia;
  3. dobrá tekutosť;
  4. mechanická pevnosť;
  5. minimálny obsah popola a lepidla na predmety a ruky;
  6. chemická inertnosť;
  7. bezpečnosť životného prostredia;
  8. pre opakované použitie;
  9. dobrá priľnavosť k čelnej tekutine;
  10. možnosť mechanizácie a automatizácie procesov;
  11. ekonomická spotreba kovu.

Technologický postup pre odlievanie umožňuje výrobu dielov z legovanej a uhlíkovej ocele, neželeznej zliatiny alebo liatiny. Spôsobom odlievania kovov v nástrojoch sa vyrábajú kokily, formy, formy, jadrá alebo formy, automobilové súčiastky a malé zbrane. Výroba odliatkov v odnímateľnej keramickej forme (sklz) sa vykonáva v niekoľkých fázach :

  1. naliatie do suspenzie banky;
  2. lieková forma;
  3. odstránenie výsledného modelu z hemisféry;
  4. tepelná kalcinácia polovice formy;
  5. montáž a liatie polovičných foriem roztaveným kovom.

Automatizovaná výroba

Proces odlievania, ktorého technológia je prispôsobená na automatizovanú inštaláciu, súčasne umožňuje výrobu stúpačky a lievika pre vtokový systém.

Na kovové odliatky podľa štátneho štandardu platia rovnaké požiadavky ako na výrobky získané inou metódou. Tavenie pracovného materiálu sa vykonáva výrobnou technológiou.

Odlievanie sa vyleje po ochladení formy na pneumatickom zariadení, pričom banka sa otočí o 180 °, aby sa odstránilo sypké plnivo. Oddelenie obrobku sa vykonáva niekoľkými spôsobmi:

  1. vibrácie na špeciálnej platforme;
  2. dierovanie cez ozdobnú matricu;
  3. elektrické náradie;
  4. anodické a mechanické rezanie.

Čistenie polotovarov z plášťa sklzu sa uskutočňuje vylúhovaním horúcim roztokom KOH. Reziduálne fragmenty sa čistia pomocou nástrojov s kefou alebo dýzou.

Stupeň čistoty odlievacej plochy závisí od stavu a konštrukcie formy, typu modelového zloženia, frakcie kremenného piesku, spôsobu tavenia kompozície a spôsobu kalcinácie škrupín, chemického zloženia odliatku.

Hustota lejacieho materiálu je tvorená polohou formy na pracovnej plošine. Kompenzácia zmrštenia ocele počas tuhnutia je zabezpečená konštrukciou prívodného systému. Presnosť odlievania kovu sa kontroluje optickým kompaktorom. Nevýhody odlievania na modeli zahŕňajú zložitosť a trvanie technologického procesu, vysoké náklady na vybavenie.