Производство отливок по выплавляемым моделям.

Сущность способа состоит в том, что модели для изготовления неразъемных форм делают из легкоплавких или легковыжигаемых материалов и удаляют их после изготовления форм выплавлением или выжиганием. Таким образом модель служит только один раз. Способ литья по выплавляемым моделям уже давно известен литейщикам под названием литья по восковым моделям.

Способ литья по выплавляемым моделям особенно характерен тем, что отсутствие разъемов форм дает возможность получать весьма сложные отливки с большой точностью размеров при резком сокращении объема их механической обработки. Кроме того, применением этих способов достигается высокая чистота поверхности форм и заливка производится в нагретые формы, что обеспечивает получение тонкостенных отливок.

При использовании этого способа нет необходимости упрощать конструкции деталей путем их расчленения, что обычно увеличивает объем механической обработки, можно обледенить несколько деталей в один узел и таким образом снизить расход металла на 50-60%.

Литье по выплавляемым моделям о целесообразно применять для изготовления деталей из сплавов с повышенной твердостью, со сложной механической обработкой, требующей изготовления значительного количества приспособлений, специального режущего и мерительного инструмента.

Способ литья по выплавляемым моделям изготовляют самые различные детали преимущественно из углеродистой и легированной сталей, а также из цветных сплавов.

В зависимости от назначения различают пресс-формы, используемые при мелкосерийном производстве, и пресс-формы, рассчитанные на длительный срок службы в массовом производстве. В первом случае применяют литые пресс-формы из легкоплавких сплавов, эпоксидной смолы с наполнителем, гипсовые, во втором - стальные пресс-формы, изготовленные механической обработкой. Аналогичные пресс-формы изготовляют и для литниковой системы.

Для изготовления моделей отливок обычно применяется модельный состав, состоящий из 50-60% парафина и 50-40% стеарина, а для более сложных моделей – состав из 25-35% парафина и 75-65% стеарина.

Мелкие пресс формы заливают жидким составом, а более крупные заполняют пастообразным составом с помощью шприца, затем модельный состав подвергают прессованию вручную или на прессе. Изготовленные модели охлаждают в пресс-формах, затем вынимают их из пресс-форм и после очистки запрессовывают в них модельный состав.

Одновременно с изготовлением выплавляемых моделей изготовляют из того же состава модели литниковой системы, которые припаиваются к моделям отливок с помощью электропаяльника, ножа и пинцета

На готовые модельные комплекты путем окунания наносят несколько слоев огнеупорного покрытия из пылевидного кварца на гидролизованном растворе этилсиликата. Затем производится обсыпка моделей песком для увеличения прочности покрытий. После нанесения огнеупорного покрытия модельные комплекты устанавливают в опоки, которые заполняют наполнителем, а затем в печах выплавляется модельный состав и выжигаются его остатки из полости формы.

В качестве наполнителей обычно применяют сухой кварцевый песок и только изредка(для формы высокой прочности) влажные наполнители, содержащие, кроме песка, глиноземистый цемент(около 12% от веса песка) и воду. Уплотнение наполнителя производят вручную (в небольших мастерских) или на вибрационной машине. Для того чтобы сухой наполнитель не высыпался из опоки, ее торцы заделывают слоем смеси из песка и 10% жидкого стекла.

Модели выплавляются тремя способами: в электронагревательных шкафах при температуре 150-200°С, в ваннах с горячей водой и действием струи пара или горячего воздуха. После охлаждения отливки вынимают из форм, удаляют с них огнеупорное покрытие, затем отделяют от литниковой системы зачищают наждаком. В случае необходимости отливки подвергают термической обработке.