Конспект лекций Раздел литье по выплавляемым моделям Тема Специальные виды литья. Литье по выплавляемым моделям
жүктеу/скачать 0,71 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Рекомендуемая литература [1, 2], с. 23-27; 28-31 Тема 4 Литье по выплавляемым моделям. Изготовление оболочковых форм
| Изготовление моделей
Изготовление моделей включает операции: подготовки пресс-форм к работе, приготовления модельного состава, его запрессовки, выдержки модели до затвердевания, открытия пресс-формы и извлечения моделей. Подготовка пресс-форм состоит в очистке, смазке и доведений их до заданной температуры. Очистку выполняют сжатым воздухом или чистыми техническими отходами марли, ваты или мягкой ткани, для смазки используют чаще всего трансформаторное или касторовое масло, смешанное с этиловым спиртом (1:1). Пресс-формы смазывают через 5-10 запрессовок. Температура пресс-форм для парафиностеариновых составов 20-28 °С. При более низкой температуре в моделях возникают значительные напряжения, вызывающие коробления моделей и образование трещин. Чаще всего модели получают запрессовкой состава в пастообразном состоянии. В модельный состав замешивают 10 % (по объему) воздуха, который расширяясь после снятия давления, способствует более точному воспроизведению моделью рабочей полости пресс-формы. В массовом производстве применяют механизированные установки для запрессовки модельного состава. Их подразделяют на пневматические, механические и гидравлические. Модели в пресс-формах охлаждают подводом воды в полости пресс-форм, погружением в бак с водой или холодным воздухом. После извлечения из пресс-формы модели помещают в водяные ванны или специальные шкафы, где они должны остыть, чтобы произошла их окончательная усадка. Рекомендуемая литература [1, 2], с. 23-27; 28-31 Тема 4 Литье по выплавляемым моделям. Изготовление оболочковых форм План лекции 1. Требования к формам. 2. Конструкция формы. 3. Материалы для изготовления форм. 4. Изготовление оболочковых форм. Удаление моделей. При литье по выплавляемым моделям основой формы является тонкостенная керамическая оболочка, состоящая из нескольких слоев. Первый слой, который наносится на модель, называется облицовочным. Этот слой, как и последующие, получают окунанием модельного блока в суспензию и последующей обсыпкой песком. Образовавшийся слой оболочки приобретает необходимую прочность только после сушки или обработки отвердителями. В качестве формовочных материалов для оболочки используют суспензию и песок для обсыпки каждого слоя. Суспензией называют смесь жидкого связующего и огнеупорного наполнителя. В качестве связующих используют гидролизованный раствор этилсиликата, оксинитрат алюминия, жидкое стекло и др. В качестве наполнителей – искусственный пылевидный кварц, естественный пылевидный кварц (маршшлит), пылевидный – циркон, плавленный кварц, корунд, магнезит, оливин и др. Этилсиликат представляет собой прозрачную или слегка желтоватую жидкость с запахом эфира. Его получают при взаимодействии четыреххлористого кремния с этиловым спиртом: SiCl4 + 4C2H5OH → (C2H5OH)4Si + 4HCl. Химическое соединение (С2Н5O)4Si называют этиловым эфиром ортокремниевой кислоты или моноэфиром. При избытке воды кроме моноэфира можно получить диэфир (С2Н5O)6SiO2, триэфир (С2Н5O)6Si3О2, и др. Содержание SiO2 в этилсиликате является условной характеристикой (так как в чистом виде SiO2 в этом веществе нет), удобной для проведения химических анализов и для косвенного определения его связующей способности. Промышленность выпускает этилсиликат марок 32, 40 и 50. Цифры указывают на процентное содержание SiO2. Увеличение SiO2 характеризует более высокую степень поликонденсации (число атомов кремния в макромолекуле) этилсиликата и его связующую способность. Помимо SiO2 в сертификате на этилсиликат указывают содержание этоксильных групп С2Н5О соляной кислоты (до 0,1 %). Эти сведения необходимы для расчета количества материалов, чтобы получить связующие растворы этилсиликата с заданными свойствами. Для придания этилсиликату связующих свойств его подвергают гидролизу. Гидролиз этилсиликата заключается в его взаимодействии с водой и замещении в эфире ортокремниевой кислоты или другом соединении того или иного числа этоксильных групп С2Н5О гидроксильными группами ОН и образовании цепочнообразных связей между молекулами (поликонденсация). Гидролиз этилсиликата описывается следующей реакцией: По мере замещения этоксильных групп ОС2Н5 гидроксильными группами ОН при содержании 2 молей воды на 1 моль моноэфира гидролиз идет по реакции: (С2Н5О)4Si + 2Н2O = SiO2 + 4С2Н5ОН При содержании более молей воды на 1 моль моноэфира в результате гидролиза образуются различные кремниевые кислоты от трикремниевой Н2SiO7 до ортокремниевой Н4SiO4: 3(С2Н5O)4Si + 7Н2O = Н2SiO3 + 12С2Н5ОН (С2Н5O)4Si + 4Н2O = Н4SiO4 + 4С2Н5ОН При сушке и прокалке керамических форм кремниевые кислоты разлагаются на воду и SiO2. При изготовлении суспензии и нанесении ее на модели SiO2 должна находиться в растворе. Во время сушки каждого слоя процесс гидролиза заканчивается и золь SiO2 должен перейти сначала в гель, а затем в твердое состояние. Как правило, твердение SiO2 заканчивается при прокалке форм. Твердая пленка из SiO2 прочно скрепляет частички огнеупорного материала между собой. Для равномерного обволакивания каждой частицы пылевидного материала (наполнителя) связующим необходимо добиваться тщательного перемешивания твердых и жидких составляющих суспензии, чего нельзя достичь вручную. Поэтому используют специальные установки – мешалки. В зависимости от соотношения гидролизованного раствора этилсиликата и пылевидного материала получают суспензии различной смачивающей способности. Жидкая суспензия лучше заполняет тонкие пазы, излишек ее хорошо стекает с моделей. Но очень жидкая суспензия легко пробивается обычным обсьпочным песком, в результате рабочая поверхность облицовочного слоя получается шероховатой. Следовательно, для первого слоя нужно брать более густые суспензии, чем для последующих слоев. Суспензию наносят на модельные блоки после охлаждения их до температуры помещения. За это время заканчивается усадка моделей. Суспензию можно наносить на модельный блок следующими способами: окунанием блока, обливанием его, пульверизатором, электрофоретическим осаждением осадка. Наибольшее распространение получил первый способ. Модельный блок погружают в бак с суспензией, несколько раз поворачивают вокруг оси на 30-60° (или погружают 2-3 раза), выдерживают 1-2 с, вынимают из суспензии и, вращая, подают к месту обсыпки песком. Песок, внедряясь в суспензию, обеспечивает лучшее сцепление слоев и увеличивает толщину оболочки и общую прочность. Выплавление производят нагреванием оболочки и модельного состава. Применяют следующие способы выплавления модельного состава: горячей водой, паром, горячим воздухом, нагретым модельным составом и др. Наиболее распространено выплавление модельного состава в горячей воде. Блоки ставят в корзины литниковыми чашами вверх, погружают в ванну с горячей водой (90-95°С) на 10-15 мин. За это время модельный состав успевает расплавиться и всплыть, а вода, как более тяжелая, заполнить оболочку. Выдержка оболочки больше 15 минут приводит к снижению прочности оболочек и их разрушению. Оболочки промывают горячей водой и передают на сушку. Расплавленный модельный состав стекает через край ванны в специальный разделитель, где отделяется от воды. Ванна обогревается паром, подаваемым непосредственно в воду. жүктеу/скачать 0,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|