Модели из пенопласта

Обязательным условием применения металлических и деревянных моделей является необходимость извлечения их из готовых полуформ. С развитием науки и техники появились материалы, модели из которых остаются в форме во время заливки металла. Эти достижения оказались возможными благодаря новым модельным материалам — пенопластам. Способ литья по моделям из пенопласта получил название литья по «газифицируемым моделям», так как модель из пенопласта при заливке формы металлом газифицируется и освобождает объем формы для заполнения его расплавом.

Вторая особенность получения отливок по моделям из пенопласта — применение неразъемных форм. Таким образом получают отливки из стали, чугуна и сплавов цветных металлов в серийном и индивидуальном производствах массой до 40 т.

Применение пенопласта позволяет расширить возможности получения отливок по деревянным и металлическим моделям за счет изготовления газифицируемых прибылей, элементов литниковой системы, отъемных частей, ребер жесткости и т. д.

Следует иметь в виду широкие возможности механизации и автоматизации процесса изготовления моделей и отливок по данному способу.

Пенопласт — газонаполненная пластмасса ячеистой структуры, имеющая строение отвердевшей пены. Он состоит преимущественно из замкнутых, не сообщающихся между собой полостей, разделенных прослойками пластмассы.

Пенопласт можно приготовить из многих синтетических и природных полимеров. Однако пенопласт, применяемый для изготовления моделей, изготовляют главным образом на основе полистирола. Поэтому пенопласт имеет и другое название — пенополистирол. Существует несколько методов изготовления пенополистирола.

Прессовым методом получают пенопласта марок ПС1, ПС2, ПС4, обладающие высокими механическими свойствами. Высокая объемная масса пенопластов этих марок, а также крупные размеры ячеек, вскрывающиеся после механической обработки, ухудшают качество поверхности и не позволяют использовать их для производства газифицируемых моделей.

Специальные исследования процессов разложения газифицируемой модели в форме, а также скорости превращения пенополистирола при высоких температурах позволили получить для литейных моделей отечественный пенополистирол ПСВ-Л, выпускаемый в соответствии с требованиями ТУ 6-05-041-354—72. Пенополистирол марки ПСВ-Л применяют для изготовления газифицируемых моделей фасонных отливок по технологии двухстадийного вспенивания в пресс-формах, а также для изготовления плит пенопласта марок ПСБ-Л беспрессовым способом по ТУ 6-05-21-12—72.

Отечественная промышленность выпускает следующие размеры плит пенопласта ПСБ-Л, мм:
Длина........................ 3000, 2000, 1000, 900
Ширина..............................................1000, 800
Толщина....................... 100, 120, 150, 200
Некоторые характеристики пенопласта ПСБ-Л приведены в табл. 20.

Технологию изготовления газифицируемой модели выбирают в зависимости от масштабов производства. В единичном и мелкосерийном производстве выгодно изготовлять модели из плит и блоков пенополистирола методами подобными -обработке деревянных моделей. В этом случае используют ленточные пилы, круглопильные, фуговальные и другие станки, а также станки и приспособления для резки пенопласта нагретой проволокой.

При разрезе плит на заготовки для дальнейшей обработки можно использовать обычные полотна для ленточных пил с хорошо заостренной режущей кромкой. В случае использования круглопильных станков рекомендуется применять дисковые пилы с профилем зубьев в виде равнобедренного или равностороннего треугольника с углом заточки 50—60° и величиной развода не более 0,10—0,15 мм на сторону. Разрезку следует вести на высокоскоростных режимах при скорости подачи до 1,0—1,6 м/мин во избежание выкрашивания зерен и растрескивания материала.

При обработке глухих и сквозных отверстий рекомендуется применять пластинчатые фрезы, шлифовальные камни, фрезы с насечкой и т. д.