Литьё по выплавляемым моделям

Литьё по выплавляемым моделям - это процесс получения отливок путём свободной заливки (может быть под низким давлением, центробежным способом) расплавленного металла в форму, изготовленную по выплавляемым моделям. Литьё по выплавляемым моделям чаще всего используют при изготовлении художественных отливок, в ювелирной промышленности, в стоматологии - для протезирования. Оборудование для литья по выплавляемым моделям подбирают в зависимости от задач, объёмов и материалов, из которых планируется получение конечного изделия.

Технология литья по выплавляемым моделям

Технология литья по выплавляемым моделям - сложный и трудоёмкий процесс. Предварительно изготавливается мастер-модель, которая является прототипом будущей выплавляемой модели и в конечном итоге - отливки. Обычно для изготовления мастер-модели для точного литья по выплавляемым моделям используются специальные модельные материалы, а также дерево, гипс и т.д., которые удобно обрабатывать. Также прототипом может служить уже имеющееся изделие, например - уникальная художественная отливка. Дальше по мастер-модели делают матрицу, пресс-форму для литья по выплавляемым моделям, которую тщательно полируют. Материалом пресс-формы для выплавляемых моделей может быть резина, металл, гипс и др. Затем пресс-форма заполняется специальным модельным составом (например - воском, парафином) и при разъёме получается восковая модель.

В некоторых случаях процедуру изготовления мастер-модели и пресс-формы опускают и сразу изготавливают модель из воска; при этом технология литья по выплавляемым моделям, конечно же, должна быть хорошо отработана.

Рабочая полость формы для дальнейшего получения отливки образуется выплавлением модели (литьё по выплавляемым моделям, см. также литьё по выжигаемым моделям, литьё по растворяемым моделям). Отливка формируется в оболочке (при этом возможна и монолитная форма), изготовленной из огнеупорного состава, которым облицовывают модель перед заливкой. После затвердевания отливки форму разрушают.

При литье по выплавляемым моделям модельный состав удаляют, выплавляя его в горячей воде или другим способом, полученные оболочки прокаливают и заливают металлом. Прокаливание оболочковых форм - это нагрев оболочковых форм до температуры выше 900°C с выдержкой для удаления из форм органических веществ (остатков модельной массы, жидкой фазы в оболочке) и придания форме газопроницаемости. Прокаливание проводят в наполнителе и без него.

Одним из основных требований, предъявляемых к материалу оболочковой формы при изготовлении литья по выплавляемым моделям является его термическая и химическая устойчивость, недопустимо газообразование. Огнеупорные составы используют на основе кремния.

Технология литья по выплавляемым моделям обеспечивает получение сложных по форме отливок массой от нескольких грамм до десятков килограмм, с толщиной стенок от 0,5 мм, с поверхностью, соответствующей 4—6-му классам чистоты, и с высокой точностью размеров по сравнению с другими способами литья.

Размеры отливок, полученных литьем по выплавляемым моделям, максимально приближены к размерам готовой детали. За счёт сокращения механической обработки снижается стоимость готового изделия. Иными словами при изготовлении отливок по такой технологии получают точное литьё.

Точное литье по выплавляемым моделям

Точным литьём называют как технологию, весь процесс, при котором осуществляется заливка расплавленного металла в форму, изготовленную по выплавляемой модели (precision casting), так и собственно саму деталь, изготовленную методом точного литья по выплавляемым моделям.

Технология литья по выплавляемым моделям является самой распространённой для получения точного литья, но не единственной. Точное литьё изготавливают также литьём по выжигаемым моделям, литьём по растворяемым моделям. Эти технологии относятся к методам получения формы для точного литья. Одновременно с этим для производства точного литья (в частности - по выплавляемым моделям) применяют разные технологии непосредственно самой заливки: это может быть центробежное литьё, литьё под низким давлением и т.д.

Оборудование для литья по выплавляемым моделям

Для точного литья по выплавляемым моделям используют целый комплекс оборудования, обеспечивающий описанный технологический процесс полностью или частично.

Например такое оборудование, как всевозможные автоматы и полуавтоматические установки для изготовления модельного состава, огнеупорного покрытия и самих моделей используются, как правило, в серийном и мелкосерийном производстве литья по выплавляемым моделям.

На следующих этапах литья по выплавляемым моделям применяется:

оборудование для формовки и заливки керамических форм;

оборудование для сушки гипсовых форм;

оборудование для нанесения огнеупорного покрытия и выплавления модельного состава;

оборудование для очистки отливок от остатков керамической массы

шприц-машины, бойлерклавы, обрубные прессы и многое другое оборудование.

После получения оболочковой формы, непосредственно для процесса литья по выплавляемым моделям используют индукционные печи, центробежные машины (центрифуги), литейные вакуумные машины и т.п.