Литье по выплавляемым моделям

Заливку форм производят непосредственно после прокаливания их в горячем состоянии при температуре 600— 900°С, что обеспечивает хорошее заполнение форм и возможность получения тонкостенных сложных отливок, а также благоприятные условия формирования структуры и свойств некоторых отливок. Однако в ряде случаев оптимальная температура заливки форм существенно отличается от указанной. Так, во избежание образования специфичных дефектов отливок алюминиевые сплавы заливают в формы, охлажденные до 300—20°С, а при литье с направленной кристаллизацией лопаток из жаропрочных сплавов на никелевой основе оболочки нагревают до 1600—1650°С.

Заливка может производиться как в заформованные оболочки (рис. 11.34, ж), так и без опорного наполнителя. Помимо заливки под действием гравитационных сил формы по выплавляемым моделям в целях улучшения заполняемости их и повышения механических свойств отливок заливают также центробежным способом. При литье специальных сплавов (титановых, некоторых жаропрочных и др.) применяют плавку и заливку в вакууме. Используют также заливку оболочек под низким регулируемым давлением, методом вакуумного всасывания, вакуумно-компрессионное литье. Литые с направленной кристаллизацией применяют при изготовлении лопаток авиационных двигателей, энергетических газовых турбин.

После заливки форм и охлаждения отливок оболочка обычно растрескивается на поверхности литого блока ввиду меньшего ее сжатия при охлаждении по сравнению с усадкой металла. Так как пригар при литье по выплавляемым моделям не образуется, куски растрескавшейся оболочки легко отделяются от наружных поверхностей отливок, например при вибрации и ударе. В отверстиях и различных углублениях оболочка прочно зажимается претерпевающим усадку металлом, поэтому очистка от остатков оболочки в этих местах отливок представляет определенные трудности. Используют химические методы растворения или размягчения остатков оболочки, удаление ее обдувкой дробью или металлическим песком, а в некоторых случаях применяют электрогидравлический удар либо сочетание химического размягчения с вымыванием направленной струей воды высокого давления (до 20МПа). Отливки 21 отделяются от литниковой системы 22 механически, например специальным инструментом — трубчатой фильерой 23 (рис. 11.34, з).

При термической обработке отливки защищают от образования окалины, обезуглероживания поверхностного слоя и прочих недопустимых изменений состава и свойств металла отливок. Обычно термообработку ведут в печах с защитной атмосферой. Термообработка стальных отливок может быть совмещена с химической очисткой от остатков оболочки в расплавах солей. В целях устранения обезуглероженного слоя, образующегося на стальных отливках при медленном охлаждении их в форме и имеющего толщину до 0,5 мм, применяют отжиг в карбюризаторе.

Широкое распространение литья по выплавляемым моделям во всех отраслях машиностроения и приборостроения, высокие темпы роста выпуска отливок этим способом определяются рядом его достоинств, прежде всего — возможностью получать практически из любых литейных сплавов отливки, в том числе тонкостенные и сложные, с повышенной точностью размеров, высокими механическими свойствами и качеством поверхности металла (шероховатость от Rz 40 до Ra 1,25 мкм). Следствием этого является значительная экономия металла и сокращение объема обработки резанием либо полное исключение ее, экономия электроэнергии и топлива, снижение расхода дорогого и дефицитного сортового проката металлов, уменьшение потребности в производственных площадях и дорогостоящем оборудовании.

На точность получаемых отливок значительное влияние оказывают свойства используемых модельных и формовочных материалов, точность пресс-форм для изготовления моделей, конфигурация и размеры отливок, свойства литейного сплава, выбранный вариант технологического процесса и тщательность его соблюдения. Обычно точность соответствует 12—14-му квалитетам СТ СЭВ 144—75, а на отдельных небольших (до 30— 40 мм) размерах может быть обеспечена в пределах 8—10-го квалитетов.