Литье по выплавляемым моделям

Этим способом изготовляли литые скульптуры много столетий назад. В машиностроении его начали применять в 40-х годах нашего века. На рис. 2.10 приведена схема технологического процесса изготовления литейной формы по методу выплавляемых моделей.

Рис. 2.10. Изготовление литейной формы методом выплавляемых моделей

Пресс-форму (рис. 2.10, б) для получения выплавляемых моделей отливки (рис. 2.10, а) изготавливают металлической или пластмассовой. Легкоплавкую смесь (50 % парафина и 50 % стеарина) расплавляют в электрической печи (рис. 2.10, в) и заливают в пресс-форму (рис. 2.10, г).

После затвердевания легкоплавкую модель (рис. 2.10, д) вынимают из пресс-формы, собирают модели в блоки с общей литниковой системой (рис. 2.10, е) и погружают блок в огнеупорную суспензию, состоящую из 30 % гидролизованного раствора этилсиликата (обладает большой клейкостью) и 70 % кварцевой муки. Затем блок моделей посыпают сухим песком и сушат на воздухе. Повторяя эти операции несколько раз, получают форму толщиной 5-8 мм (рис. 2.10, ж).

Модель выплавляется из формы с помощью горячего воздуха, пара при 120-150 ° С или горячей воды. Для крупных отливок облицованную и просушенную форму с литниковой системой помещают в металлический жакет, засыпают песком и уплотняют или засыпают металлической дробью.

Готовую форму прокаливают до температуры 850-900 ° С, при которой остатки легкоплавкого состава выгорают. Форма при этом превращается в прочную керамическую оболочку.

Форму заливают расплавом. При необходимости расплав подают в форму под действием центробежных сил.

После затвердевания металла блоки отливок выбивают из опок. Керамическую корку отбивают. Для удаления керамической корки из отверстий и внутренних каналов отливки выщелачивают при 120 ° С в ванне с щелочным раствором, затем промывают их в горячей воде. После контроля отливок отрезают литники и зачищают их остатки. На многих заводах при литье по выплавляемым моделям все процессы изготовления отливок механизированы и автоматизированы.

В промышленности применяют следующие способы получения точных отливок: литьем по выжигаемым, растворяемым, размораживаемым и по газифицируемым моделям. Все это - разновидности способа литья по выплавляемым моделям. Наиболее перспективным из них является способ с применением моделей из пенопласта (пенополистирола) или, как его называют, литье по газифицируемым моделям.

Особенность литья по пенопластовым моделям - применение неразъемных форм, из которых модель не извлекается, а газифицируется за счет теплоты расплавленного металла. Таким способом получают отливки массой от 0,2 кг до нескольких тонн из стали, чугуна, медных и алюминиевых сплавов в единичном и серийном производстве.



Пенополистирол, из которого изготовляют модели, имеет малую плотность, разлагается при 300-350 ° С, выделяя пары стирола, легко обрабатывается даже простым ножом и разогретой проволокой.

В единичном производстве пенопластовые модели изготовляют механической обработкой вручную или на станках.

Экономическая эффективность способа особенно значительна в производстве крупных сложных отливок.

Преимущества. Отсутствие у формы разъема обеспечивает повышенную точность. Важным преимуществом способа является возможность получения отливок самой сложной конфигурации практически из любых сплавов.

Высокая точность и чистота отливки позволяет исключить механическую обработку.

Недостаткомспособа является длительный технологический процесс и высокая стоимость отливки.

Применяется способ в массовом и серийном производстве. Способ незаменим при изготовлении отливок из труднообрабатываемых сплавов (жаропрочных, магнитных, инструментальных), лопаток реактивных двигателей, челноков швейных машин и т. п.

Электродуговая сварка.

Сварка - получение неразъемных соединений металлических изделий за счет межатомных сил сцепления

Чтобы начали действовать силы, соединяемые поверхности надо сблизить, это делается местным и общим нагревом, пластическим деформированием или и тем и другим вместе.

При сварке металл нагревается, испаряется, насыщается газами, все это ухудшает сварное соединение, поэтому зону сварки защищают шлаком, флюсом, инертным газом, вакуумом.



К сварочному производству относят также наплавку и термическую резку.

Наплавка - нанесение на поверхность изделия расплава, который придает ей после кристаллизации специальные свойства (износостойкость, жаростойкость и т.д.)

Термическая резка бывает 2 видов:

1.Окислением - если температура воспламенения металла ниже температуры плавления (например, малоуглеродистая сталь).

2.Выплавлением - для металлов, у которых температура воспламенения выше температуры плавления (например, Al - температура плавления 658 градусов, а температура воспламенения 900 градусов), поэтому резка проводится выплавлением.

Электродуговая сварка.

При ней используется тепло электрической дуги. Электрической дугой называют длительный электрический разряд через газовую среду между двумя электродами, характеризующийся высокой плотностью и малым напряжением.

В зависимости от схемы подвода тока различают:

1.Прямую дугу между электродом и изделием

2.Косвенную дугу между 2 электродами, а изделие не включено в электрическую цепь.

3.Дугу между 2 плавящимися электродами при применении трехфазного переменного тока. В этом случае изделие включают в электрическую цепь.

В обычных условиях газ не проводит электрический ток. Чтобы газ стал проводником, он должен быть ионизирован, т.е содержать достаточное количество заряженных частиц (ионов и электронов).

Ионизация газового промежутка между электродами происходит за счет:

1.Эмиссия электронов.

2.Ионизация соударения.

3.Тепловая ионизация.

При коротком замыкании электрода на изделии возникает большое количество тепла, следовательно, ускоряется движения свободных электронов настолько, что некоторые из них вырываются в газовый промежуток - это явление называется электронная эмиссия.

Ионизация при соударении - Выбрасывание электрона с его орбиты в атоме или молекуле при столкновении с элементарной частицей высокой энергии.

Любая электрическая дуга характеризуется вольтамперной характеристикой, т. е. зависимостью между силой тока и напряжением. Она бывает падающей (1), с увеличением силы тока напряжение падает. (2) - жесткая, с увеличение силы тока напряжение не меняется. (3) - возрастающей, с увеличением силы тока напряжение увеличивается.

(1) (2) (3)


U, В


I, А

У источника питания электрической дуги тоже есть вольтамперная характеристика, и оптимальный режим по расходу электроэнергии находят положением вольтамперной характеристикой дуги на вольтамперную характеристику источника питания.

Источниками питания дуги переменного тока являются сварочные трансформаторы (бывают 2 видов):

1.С нормальным магнитным рассеиванием.

2.С увеличенным магнитным рассеиванием.

Источниками питания дуги постоянного тока являются преобразователи, сварочные агрегаты и выпрямители.

В сварочных выпрямителях используются свойства некоторых элементов проводить ток в одном направлении (полупроводники).

В основном применяют кремниевые выпрямители.

Преимущества перед преобразователями:

1.Более высокий КПД.

2.Возможность регулировки силы тока и напряжения в широких пределах.

3.Бесшумность работы.

4.Отсутствие вращающихся частей.

Электроды бывают плавящиеся и неплавящиеся.

Плавящиеся - стальной стержень длиной 300-450 мм и диаметром от 0,3 до 12 мм. Он имеет покрытие, которое стабилизирует горение дуги, защищает зону сварки, очищает металл сварного шва от вредных примесей, иногда провод раскисления.

Неплавящиеся - из чистого вольфрама, вольфрама с присадкой щелочноземельных металлов, из электротехнического угля и графита.

Газовая сварка.

Нагрев соединяемых изделий используется за счет горения тепла, выделяемого при горении газа в струе кислорода. В момент расплавления соединяемых кромок, в пламя горелки вводят присадочный металл, который при кристаллизации вместе с основным металлом образует цельное соединение.

В качестве горючих газов - C2H2, C4H10, C3H8 и CH4.

Чаще всего применяют ацетилен, при сгорании которого в струе О2, достигается температура 3150 градусов, при сгорании бутан-пропана 2400 градусов, природного газа 2200 градусов Цельсия. Ацетилен легче воздуха и кислорода. При содержании в воздухе ацетилена от 2,8 до 8% образуется взрывчатая смесь. Ацетилен взрывоопасен при длительном хранении с серебром и медью.

CaC2+H2O=C2H2+CaO

Генераторы для получения ацетилена (2 вида):

1.Вода на карбид

2.Карбид на воду.

Для получения качественного сварного шва необходимо правильно подобрать мощность газового пламени по формуле: A=kS (литров/час)


5961705062932674.html
5961780269928677.html
    PR.RU™