Литье по выплавляемым моделям в оболочку

Технологический процесс

Литье по выплавляемым моделям в оболочку благодаря целому ряду преимуществ за короткое время получило широкое распространение в промышленности. Такой метод использовался еще до нашей эры, широко применялся в эпоху Возрождения и нашел промышленное использование в 1940;х гг. Его третье рождение стало возможным только благодаря разработке специальных кремнийорганических связующих (полисилоксанов), в которой принимала участие отечественная школа химиков, возглавляемая академиком К. А. Андриановым.

Существуют два типа процесса ЛПВМ:

• 1) первый тип процесса обеспечивает получение точных, чистых высококачественных отливок; этот процесс можно назвать точным литьем;
• 2) второй тип — получение литых заготовок повышенной точности с требуемой чистотой поверхности; его следует называть литьем по выплавляемым моделям с центробежной заливкой (ЛЦВМ).

ЛПВМ — самый сложный технологический процесс, наиболее энергоемкий, трудоемкий и длительный. Стоимость отливок наиболее высока по сравнению с другими видами литья. Его применение должно обосновываться правильно выбранной номенклатурой.

В технологическом процессе участвует множество материалов, отличающихся состоянием (жидкие, пастообразные, твердые) и химической природой (эфиры, спирты, кислоты, щелочи и т. д.). Операции технологического процесса могут проводиться параллельно или же следовать одна за другой.

Суть технологического процесса. В пресс-формах изготавливают модели из воскоподобных материалов (наиболее распространенный вариант технологического процесса). Эти модели компонуют в блоки с литниковой системой. Затем приготавливают суспензию, состоящую из кремнийорганического жидкого связующего и пылевидного огнеупора. Суспензия послойно наносится на блок моделей, обсыпается зернистым огнеупором и отверждается. Число слоев определяется массой блока и колеблется от трех до 15. Из полученной формы нагревом удаляют модельный состав, затем ее прокаливают при 800—1000° С и заливают в горячем состоянии металлом. Отливки отделяют от литниковой системы, промывают в щелочной среде, термически обрабатывают.

Область применения. Отливки, требующие большого объема механической обработки; отливка узлов, скомпонованных из отдельных частей; зубопротезное и ювелирное производство; художественное литье (всех видов).

Особенности процесса. Использование одноразовой модели; модель не имеет разъема и знаковых частей для стержней; формовочной смесью является суспензия. Оболочковая форма состоит из нескольких слоев; форма термостойка, имеет чистую поверхность и высокую точность; металл заливается в негазотворную горячую форму.

Преимущества способа. Высокая точность и малая шероховатость отливок; минимальные припуски на механическую обработку, а иногда отсутствие механической обработки; получение отливки практически с любой конфигурацией без разъема. Изготовление тонкостенных отливок (десятые доли миллиметра); малые термические напряжения; возможность получения отливок с заданной структурой, вплоть до монокристалла.

Недостатки способа. Сложность технологического процесса и использование несвойственных литейщикам операций; большой объем ручного труда высококвалифицированных рабочих; длительность, трудоемкость и энергоемкость процесса; высокая себестоимость отливок; высокий брак из-за сложного технологического процесса.