Режимы прокаливания гипсовых форм

Режимы прокаливания затвердевших форм зависят от состава формовочной смеси, габаритов формы, от заливаемого сплава, способа удаления из формы модели и от конструкции литниковой системы.

В гипсе находится 21 % кристаллизационной воды, в асбесте — 13 % и вода, которую добавляют в смесь для придания ей нужной консистенции. Эта вода удаляется в интервале температур от 250 до 800 °С. При нагреве печи до 800 °С адсорбционная вода удаляется из формы за 1,5-2 ч, а при нагреве печи до 400 °С — за 5-6 ч.

Гипсовые формы по постоянной модели можно помещать в печь, нагретую до 750- 800 °С, или нагревать со скоростью 250- 300 °С в час, не опасаясь образования трещин. Однако трещины могут образоваться при длительной выдержке при 750-800 °С из-за коробления и большой усадки. При высоких температурах гипс разлагается с образованием сульфида, что может привести к появлению в отливках газовых раковин засоров и пор.

Гипсовые формы помимо всего вышеизложенного требуют медленного нагрева для удаления впитавшегося в них модельного состава. Прочитать остальную часть записи »

Материалы и оборудование для единой смеси в художественном литье

В предыдущих главах говорилось об изготовлении оболочек на ЭТС с добавлением маршалита, шамота, хромомагнезита и других огнеупорных наполнителей. Этот процесс литья по выплавляемым моделям можно назвать основным, поскольку в оболочки, выполненные из перечисленных материалов, можно заливать практически любые металлы и сплавы, включая чугун, сталь, титан и др. Это возможно благодаря тому, что оболочка, в которой находится жидкий металл, прокаливается в печах с температурой, превышающей 1000 °С.

Однако при литье художественных изделий, изготовляемых индивидуально, особенно для ювелирных изделий, перечисленные металлы практически не требуются, а используются в основном цветные и благородные сплавы, температура плавления которых не превышает 1100-1150 °С. К ним относятся латунь, бронза, алюминий, нейзильбер, мельхиор и пр.

Для перечисленных сплавов резко упрощаются и технологический процесс, и материалы, и оборудование для изготовления единой заливочной смеси для изготовления формы. В качестве огнеупорного материала стали применять гипсодинасовую или гипсокристобо-литовые смеси с различными добавками. Прочитать остальную часть записи »

Изменение размеров гипсовых форм при затвердевании и охлаждении

Для получения тонкостенных отливок и качественного воспроизведения декоративной поверхности гипсовые формы прокаливают при 800 °С и заливают металлом. При изготовлении отливок из латуней, бронз, нейзильбера и мельхиора с толщинами стенок 10 мм форма подстуживается. При заливке сплавов на алюминиевой основе форма после прокаливания охлаждается до 150-200 °С.

При схватывании гипсовая масса расширяется, что дает хороший отпечаток с модели. Однако расширение затрудняет извлечение модели.

Расширение гипса при схватывании колеблется от 0,008 до 0,5 %. Оно уменьшается при использовании малопрочного гипса, при снижении содержания гипса в смеси, увеличении содержания воды, применении добавок типа гашеной извести, жидкого стекла, глины, песка и асбеста.

В первые 10-20 мин расширение не превышает 0,1-0,2 %, поэтому постоянную модель нужно удалять немедленно, как только форма приобрела минимальную прочность.

При нагреве и охлаждении гипсовая форма подвергается усадке. Причиной объемных изменений при нагреве гипсовых форм являются собственно термическое расширение и физико-химические процессы, идущие при дегидратации и модификационных превращениях формовочных материалов. Прочитать остальную часть записи »

Огнеупорные наполнители

В качестве наполнителя были опробованы различные типы огнеупорных материалов: кремнеземистые, алюмосиликатные, глиноземистые, магнезиальносиликатные, цирконовые и др. Наилучшими из них были кремнеземистые огнеупоры, аморфный и кристаллический кварц, кварцевый песок, кристобалит, динас и асбест. За рубежом применяют только кристобалит, а в России — динас и асбест. Часто кристобалит получают из кремнеземистого сырья.

Асбест. Асбест и асбест-хризотил состоят из волокон различной длины и представляют гидросиликат магния. В зависимости от его насыпной плотности асбест делится на группы (марки) от 0-й до 7-й. Чем выше плотность, тем выше группа. При 360 °С асбест выделяет адсорбционную воду, а при

700 °С обезвоживается и легко превращается в порошок. Он при добавлении в гипсовую массу создает каркас, который и воспринимает значительную часть нагрузки при изготовлении формы, ее сушке и заливке металлом.

При создании литейных форм применяют 6-ю и 7-ю группы. Остальные группы не рекомендуются, так как при этом гипсовая смесь теряет текучесть и затрудняется заполнение узких полостей модели. Прочитать остальную часть записи »

Рабочие технологические переходы при изготовлении гипсовых форм

Подготовка модельной оснастки. Модели очищают, обечайки смазывают модельным составом. Выплавляемые модели собирают в модельный блок. Модельный блок устанавливают на плиту чашей вниз и накрывают опокой.

Приготовление гипсовой формовочной смеси. Сначала проводят подготовку всех составляющих. Асбест сушат, размалывают на шаровой мельнице и просеивают через сито. Все компоненты также просеивают через мелкое сито, взвешивают и перемешивают в барабане (шаровая мельница) до усреднения сухой массы. Для экономии свежих сухих материалов используют отработанную массу. Отработанную массу также тщательно готовят и добавляют к свежим материалам в количестве ~ 40 %. При этом прочность падает примерно на 30 %. Как правило, этим приемом пользуются при приготовлении наполнительных смесей или для неответственных частей форм.

Приготовление жидкой гипсовой массы. Смешивают жидкую и твердую фазы в мешалке- миксере со скоростью вращения 200- 400 об/мин — в течение 3-4 мин. Гипсовую массу добавляют в воду в соотношении 1 кг массы на 360-400 мл раствора (воды с замедлителем). Прочитать остальную часть записи »