Лекция 14,15

Литье в оболочковые формы

План лекции

1. Литье в оболочковые формы.

Литье в оболочковые формы Литье в оболочковые формы является одним из прогрессивных технологических процессов, позволяющих получать отливки повышенной точности. Способ литья в оболочковые формы основан на получении полуформ и стержней в виде оболочек толщиной 6 – 10 мм. Их изготавливают путем отверждения на металлической оснастке слоя смеси, в которой связующее при нагреве сначала расплавляется, а затем необратимо затвердевает, придавая оболочке высокую прочность. Оболочковые формы изготовляют из песчано-смоляных смесей, кварцевых или цирконовых песков и искусственных термореактивных смол с добавлением увлажнителей, растворителей и катализаторов, твердеющих в оснастке.

Технология литья в оболочковые формы включает в себя ряд операций:

· Приготовление плакированной песчано-смоляной смеси;

· Формирование на модельной оснастке тонкостенных оболочковых полуформ и стержней;

· Сборка форм и подготовка их к заливке;

· Плавка металла и заливка форм;

· Выбивка и финишная об­работка отливок.

Специфические осо­бенности технологии определяются спо­собом изготовления и подготовки форм под заливку.

В оболочковых формах получают отливки практически из любых спла­вов: из чугунов, углеродистых и легированных ста­лей, легких и тяжелых цветных сплавов. Разнообразны конструктив­ные особенности отливок, получае­мых в оболочковых формах – это ко­ленчатые и распределительные валы, ребристые цилиндры, станины электро­двигателей и т. д.

Особенности процесса обусловлены свойствами связующего, в качестве которого используют в основном пульвербакелит(смесь фенолоформальдегидной смолы с уротропином). В исходном состоянии смола термопластична, т.е. при нагреве и охлаждении обратимо расплавляется и затвердевает. В присутствии уротропина она становится термореактивной, то есть при нагреве полимеризуется и необратимо затвердевает.

Плакированную смесь приготавливают двумя способами: горячим и холодным. При горячем: мелкозернистый песок предварительно прогревают до 150 °С и смешивают в бегунах со смолой. Смола в бегунах расплавляется от взаимодействия с горячим песком и обволакивает каждое зерно песка тонкой пленкой. По мере перемешивания смесь охлаждается. Перемешивание продолжается до полного разминания и получения сыпучей смеси, в которой каждая песчинка плакирована (покрыта) пленкой термопластичной смеси. После охлаждения до 50 °С в смесь добавляют уротропин для того, чтобы обеспечить последующее необратимое твердение на модельной оснастке. При более высокой температуре ввода уротропина процесс необратимого твердения будет развиваться на стадии приготовления смеси, что является недопустимым.

При холодном плакировании пульвербакелит растворяют в спирте или ацетоне и перемешивают с песком. Песчинки смачивают раствором смолы и покрываются пленкой. Смесь при непрерывном перемешивании продувают воздухом. Растворитель испаряется и на песчинках остается твердая пленка термореактивной смолы. После полного высыхания смесь разминают до получения однородной сыпучей массы.

Модели, модельные плиты и стержневые ящики изготавливают преимущественно из чугуна, реже из стали и алюминиевых сплавов. Оболочковые полуформы получают на модельных плитах, нагретых до 200 – 250 °С. Рабочую поверхность плиты и модели с помощью пульверизатора покрывают тонким слоем разделительного состава, для предотвращения прилипания смеси к модели. В качестве разделительного состава используют силикон.