Файл: Титов, Н. Д. Технология литейного производства учебник для машиностроительных техникумов.pdf

кам рабочего; 6) химической инертностью по отношению к мате­ риалам пресс-форм п огнеупорных покрытий; 7) не выделять вредных паров при нагревании и сгорании; 8) возможностью многократного использования; 9) хорошей смачиваемостью облицовочным соста­ вом; 10) дешевизной исходных материалов.

В зависимости от требований к точности и чистоте поверхности

5—7-му классам точности. Обычно эти составы приго­ товляют из парафина и стеарина (составы ПС). Чаще употребляют состав ПС50-50 (50% парафина и 50% стеарина), реже ПС30-70. Недостатками этих составов является низкая температура раз­ мягчения (54—55° С), не­ высокая прочность и боль­ шая нестабильная усадка. Гораздо лучшими свойст­ вами обладает четырехком­ понентный состав Р-3, со­ держащий кроме парафина

товления моделей тонкостенных и крупногабаритных отливок с по­ вышенными требованиями к точности и чистоте поверхности. Наи­ более распространенным для этих моделей является состав КПсЦ 50- 30-20 (50% канифоли, 30% полистирола, 20% церезина), однако этот состав имеет недостатки: невысокую жидкотекучесть, слож­ ность приготовления.

Р а с т в о р и м ы е модельные составы обычно приготовляют на основе технической мочевины с добавкой в качестве пластифика­ тора 2% борной кислоты. Наиболее часто применяют жидкий со­

440

став КбБк 98-2 (98% карбамида и 2% борной кислоты). Не­ достатком этих модельных составов является высокая гигро­ скопичность, для уменьшения которой вводят до 10% нитрата

калия.

Приготовление модельных составов. Технология приготовления модельного состава зависит от входящих в него компонентов. Сте­ пень механизации этого процесса зависит от характера и объема

зависит от входящих в него компонентов. Например, парафино-стеа­ риновые составы (ПС50-50 и ПС70-30) приготовляют следующим образом. Перед загрузкой в агрегат куски исходных материалов очищают от механических загрязнений. Плитки стеарина и пара­ фина раздробляют, отв.ешивают требуемое количество и загру­ жают в бак агрегата. Расплавленный до 80—85° С модельный состав перемешивают и затем выдерживают в течение 15—20 мин для

и насыщается воздухом, что необходимо для уменьшения усадки модельного состава. Готовый состав подается в сборник, откуда поступает на участок изготовления моделей.'

Выплавляемые модели изготовляют в пресс-формах, которые заполняют модельным составом. Заполнение осуществляют свобод-

ках 2, обогреваемых горячей водой, плавится и через трубу 3 стекает в бак 4, откуда насосом 5 перекачивается в бак 6. Отмеренное количество модельного состава переливается в бак 9 при закрытом клапане 7. Вентиль 8 предназначен для слива модельной массы. В баке 9 приготовляется модельный состав необ­ ходимой температуры и консистенции и перекачивается в раздаточ­ ный бак, откуда насосом 10 подается к прессу 11 для запрессовки в пресс-формы 12, установленные на карусели. Пресс-формы охлаж­

даются водой. После затвердевания модельного состава пресс-форма автоматически раскрывается, модель 14 выталкивается в ванну 13 с холодной водой, откуда по водяному конвейеру направляется на участок сборки моделей. Готовые модели осматривают.

Модели хранят либо в холодной проточной воде, либо в термо­ статах. Одновременно с изготовлением модели отливки изготовляют модели элементов литниковой системы: стояка и воронки. Затем модели собирают в блоки (рис. 259). В мелкосерийном производстве модели отливок припаивают к моделям элементов литниковой си­ стемы с помощью электропаяльников, имеющих наконечник в виде лезвия ножа. Лезвием паяльника оплавляют место припаивания на стояке или коллекторе и прижимают' модель к этому месту.

Способ этот малопроизводительный и не обеспечивает надежного соединения, применяется для сборки моделей мелких сложных отливок или крупных.

Вмассовом и автоматизированном производстве модели отливок

иэлементов литниковой системы выполняют заодно, в одной прессформе, получая модельное звено. В этом случае блок моделей соби­ рается из отдельных модельных звеньев на специальных каркасах (рис. 260). Внутри трубки 6 находится стержень 4 с пружиной 5. Стержень втягивается пружиной в трубку. Перед сборкой на метал­ лическую трубку 9 надевают каркас, а затем модель воронки 8, звенья моделей 7 и кольцо из модельного состава.

После сборки всех модельных звеньев нажимают на каркас, при этом сжимается пружина и стержень с поперечной шпилькой 2 выходит из трубы. На стержень надевают металлический колпачок 1, покрытый модельным составом 3, поворачивают его на 90°, пружина освобождается, шпилька заходит в низ колпачка, а звенья моделей плотно соединяются в единый блок. На этот блок затем наносят огнеупорную обмазку.

§ 3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЫ

Процесс изготовления формы по выплавляемым моделям вклю­ чает подготовку материалов, формование керамической огнеупорной оболочки на поверхности модели, удаление модели из оболочки, фор­ мовку в наполнителе и прокалку формы.

Керамическая огнеупорная оболочка должна быть достаточно прочной, податливой, газопроницаемой, химически инертной по отношению к металлу, легко разрушаться после охлаждения от­ ливки.

Для изготовления оболочки в качестве огнеупорных материалов применяют пылевидный кварц КП-1, КП-2 (естественный и искус­ ственный), электрокорунд, силиманит и т. д., а также кварцевые пески. Пылевидные огнеупорные материалы применяют для приго­

основой которого является эфир ортокремниевой кислоты, содержа­

щий 28—45% Si02.

Подготовка исходных материалов. Пылевидный кварц и кварце­ вый песок перед употреблением тщательно промывают водой с целью удаления глинистых составляющих, а затем прокаливают при 950° С в течение 3 ч.

Для сообщения этилсиликату (C2H50)4Si вяжущих свойств осуществляют операцию гидролиза этилсиликата. В качестве рас­ творителя применяют технический ацетон, эфироальдегидную фрак­ цию (ЭАФ) или этиловый спирт С2Н5ОН, в качестве катализатора соляную кислоту. Гидролизованный раствор этилсиликата приго­

444

товляется в гидролизерах — пропеллерных мешалках. Гидролизер состоит из двух резервуаров-баков, вставленных один в другой. Внутренний резервуар служит для смешивания в нем этилсиликата и спирта, наружный — для охлаждения водой, так как при реакции гидролиза этилсиликата выделяется теплота.

Гидролиз этилсиликата осуществляется следующим образом. В гидролизер наливают растворитель и воду, подкисленную соля­ ной кислотой, и перемешивают в течение 1—2 мин. Затем, продол­ жая перемешивание, постепенно вливают этилсиликат. Перемеши­ вание продолжают до тех пор, пока раствор не остынет. Для окон­ чания процесса гидролиза раствор выдерживают от 2 до 18 ч. В про­ цессе гидролиза протекает реакция

(C2H50)., Si + 4Н20 -> 4С2Н5ОН + H2Si04

Образовавшийся в результате реакции гель ортокремниевой кислоты H2SiO., и является связующим. Этот способ гидролиза этилсиликата называют р а з д е л ь н ы м , так как огнеупорный материал (пылевидный кварц) для приготовления огнеупорной суспензии добавляют после окончания реакции гидролиза.

Применяют также и с о в м е щ е н н ы й способ гидролиза. В отличие от раздельного способа при совмещенном способе гидро­ лиза огнеупорный материал загружают в гидролизер до начала реакции гидролиза. Для получения 1 кг раствора берут 600 г этилсиликата, 300 г спирта этилового, 100 г воды', содержащей 0,3—0,7% соляной кислоты. Количество пылевидного кварца колеблется от 70 до 75% массы раствора в зависимости от конфигурации и раз­ меров моделей. В гидролизер заливают этилсиликат и раствори­ тель, перемешивают в течение 1—2 мин. Затем постепенно засыпают 2/з расчетного количества пылевидного кварца и перемешивают еще 2—3 мин. После этого добавляют воду, подкисленную соляной и серной кислотами. Перемешивание продолжают до момента охла­ ждения приготовленной суспензии. Реакция гидролиза при совме­ щенном способе протекает быстрее, поэтому выдержки раствора после гидролиза не делают. Оболочки, изготовленные при совме­ щенном способе гидролиза имеют более высокую прочность, чем при раздельном способе.

Огнеупорную суспензию приготовляют в мешалке (рис. 261). При раздельном способе гидролиза в бак мешалки загружается пылевидный кварц и добавляется связующее — гидролизованный раствор этилсиликата. Смесь перемешивается до полного удаления пузырьков воздуха. После этого проверяется вязкость состава, которая должна быть в пределах 30—50 с по вискозиметру ВЗ-4.

Покрытия на модели обычно наносят при окунании их в огне­ упорную суспензию. Модельный блок 1, 2 или 3 раза погружают в огнеупорную суспензию с выдержкой на воздухе после каждого погружения в течение 10—20 с. После окунания модельный блок-

445