Investicijsko litje: tehnologija, prednosti in slabosti proizvodnega procesa

Anonim
Tehnologija ulivanja na taljenem modelu je bila razvita z namenom ulivanja s celotno maso velikih in majhnih delov, fitingov, rezalnih ali kirurških orodij, elementov elektronskih in optičnih naprav. Metoda se pogosto uporablja pri izdelavi sestavnih delov za industrijsko in proizvodno opremo, v livarstvu, letalstvu, težkem inženirstvu, letalstvu, naftni in plinski industriji.

Dostop do ulitka po modelu

Pozitivne lastnosti tehnološkega procesa vključujejo visoko natančno litje dela do četrtega razreda točnosti s čisto površino, ki ne zahteva dodatne obdelave. Pomembna značilnost metode je tudi zmožnost pridobivanja produkta kompleksne konfiguracije z običajno metodo izdelave, ki zahteva sestavljanje posameznih elementov. Izdelava ulitkov iz zlitin trdih kovin omogoča pridobivanje izdelkov s površinsko hrapavostjo do razreda 6 od Rz = 20 μm do Ra = 1, 25 μm v skladu z zahtevami GOST 2789-59.

Kako je proces

Pri množični proizvodnji majhnih ali velikih delov so razvili skico in risbo izdelka, izdelali načrt in kalup, izbrali material iz kovine, mavca in ognjevarne gline. Proizvodni proces se izvaja v naslednjem zaporedju :

  1. sestavljanje ločljivega kalupa;
  2. segreto voskasto maso nizkotalnega materiala (parafin, stearin, vosek) vlijemo v odprtino kalupa pod tlakom 2, 5-3 atm;
  3. Po ohlajanju se obdelovalni kosi v blokih povežejo s spajkanjem na sistem vrat.

Načelo litja investicije je izdelava materiala na osnovi enodelne oblike, ki zagotavlja visoko natančnost končnega izdelka. Izbrana metoda vlivanja pomaga pri pridobivanju delov z debelino stene 0, 5 mm iz nerjavečega legiranega jekla, ki ga ni mogoče obdelati.

Končni proizvod podvržemo oblogi suspenzije, ki vključuje frakcijo kremenovega prahu in tekoče steklo ali etil silikat.

Likalna tekočina, za pripravo katere uporabimo etil silikat [Si (OC2H5) 4], ki vsebuje 32 ali 40% SiO 2 v sestavi, nanesemo v več plasteh. V postopku hidrolize je vključen etanol. Vsak naslednji sloj obloge je posuto z drobnim opranim peskom iz kvarca ali maršalita v prahu, posušen, po katerem se cikel ponovi od 5 do 11-krat. Sestava modela se segreva s paro, toplo vodo ali ogrevanjem.

Oblikovanje obrazca traja od 2 do 2 dni, končni rezultat pa je trdna lupina debeline do 3 mm, po kateri kalup preide v modelni odlitveni odsek iz kalupa s segrevanjem v toplotni omari pri temperaturi 120 ° C … + 150 0 С ali v vroči vodi 90 ° C. Po odstranitvi polnila se kalup postavi v bučko in napolni s suhim prahom kvarca, cirkona, elektrokorunda ali magnezita.

Na naslednji stopnji proizvodnje se pripravljena oblika prenese v peč za toplotno obdelavo za sežiganje ostankov z nizko talilno maso in naknadno kaljenje pri temperaturi ~ 900 ° C za 4 ure. Po končanem ogrevanju se kalup napolni s staljeno kovino, pusti se ohladiti, ulitki se odstranijo iz sistema za odpiranje, izpostavijo toplotni obdelavi in končnemu čiščenju. Modele shranjujte v termostatu ali v hladni tekoči vodi.

Značilnost ognjevzdržne suspenzije je sprememba fizikalnega stanja obrnjene raztopine pri spremembi formulacije. Če se v pripravljeno čisto suspenzijo vnese vodna raztopina alkalij, se začne postopek strjevanja, zaradi česar je možno pridobiti osnovo za izdelavo ločljivega keramičnega kalupa.

Pluses oddanih delov

Prednost načina proizvodnje izdelkov po modelu je sposobnost uporabe stroškovno učinkovite tehnologije za izdelavo ene, serijske ali množične nomenklature z visokimi zahtevami glede natančnosti merjenja in čistosti površine. Topljeni taljivi modeli za dele majhne oblike, kompleksne konfiguracije in velike izdelke so izdelani iz organskih materialov :

  1. parafinski vosek;
  2. ceresin;
  3. stearin;
  4. bitumenski bitumen;
  5. polistiren;
  6. kolofonija;
  7. rjavi vosek;
  8. polietilen;
  9. Ozokerit, itd.

Pri izbiri modela sestava upošteva kompleksne fizikalne lastnosti materiala. Modeli, ki so bili taljeni, morajo izpolnjevati naslednje zahteve :

  1. topljivost pri temperaturi od 60 0 С do 100 0 С;
  2. minimalno krčenje in širjenje;
  3. dobra fluidnost;
  4. mehanska trdnost;
  5. najmanjši indeks pepela in lepljenja predmetov in rok;
  6. kemična inertnost;
  7. okoljska varnost;
  8. ponovna uporabnost;
  9. dobra oprijemljivost s tekočino, ki gleda proti površini;
  10. možnost mehanizacije in avtomatizacije procesov;
  11. ekonomična poraba kovine.

Tehnološki postopek za litje investicije omogoča izdelavo delov iz legiranega in ogljikovega jekla, barvnih zlitin ali litega železa. Z metodo litja kovin v orodjarstvu, ohlajanju kalupov, kalupih, plesni, orodjih za jedra ali plesni, izdelujemo avtomobilske dele in orožje malega kalibra. Proizvodnja odlitkov v snemljivem keramičnem kalupu (slip) poteka v več fazah :

  1. nalivanje v suspenzijo bučke;
  2. oblika zdravljenja;
  3. odstranitev nastalega modela s poloble;
  4. termično kalciniranje polovice kalupa;
  5. sestavljanje in polivanje kalupov s staljeno kovino.

Avtomatizirana proizvodnja

Postopek litja investicije, katerega tehnologija je prilagojena za avtomatizirano vgradnjo, istočasno omogoča izdelavo dvižnega voda in lijaka za odvodni sistem.

Za kovinske ulitke po državnem standardu veljajo enake zahteve kot za izdelke, pridobljene z drugo metodo. Taljenje delovnega materiala poteka po tovarniški tehnologiji.

Odlitje se iztakne, ko se kalup ohladi na pnevmatski instalaciji, pri čemer se bučka vrti za 180 ° C, da se odstrani polnilo. Ločitev obdelovanca poteka na več načinov:

  1. vibracije na posebni ploščadi;
  2. prebijanje skozi trim die;
  3. električna orodja;
  4. anodno in mehansko rezanje.

Čiščenje slepih lupin iz lupine se izvede z izpiranjem z vročo raztopino KOH. Preostali delci se očistijo z orodjem s čopičem ali špirasto šobo.

Stopnja čistosti površine za ulivanje je odvisna od stanja in oblike kalupa, vrste sestave modela, frakcije kremenovega peska, metode taljenja sestave in načina kalciniranja lupin, kemične sestave ulitka.

Gostota materiala za ulivanje se oblikuje s položajem kalupa na delovni ploščadi. Kompenzacija krčenja jekla med strjevanjem je zagotovljena z zasnovo sistema za napajanje. Natančnost litja kovin preveri optični kompostor. Slabosti litja na modelu vključujejo kompleksnost in trajanje tehnološkega procesa, visoke stroške opreme.