Литье в стеклянные оболочки

В таких формах можно получать очень точные с высокой чистотой поверхности отливки из латуни, углеродистых и нержавеющих сталей, в также из алюминиевых, кобальтовых и хромистых сплавов. Заливка металла в стеклянные формы может быть также центробежной под давлением и вакуумным всасыванием.

Технологический процесс производства разъемных стеклянных форм состоит из следующих операций.

• Изготовление модельных плит с моделями и литниковой системой. Модели изготовляют из металла, дерева и каучука.
• Нанесение на модельную плиту, модель и литниковую систему разделительной смазки,
• Помещение модельной плиты в ящик-опоку и заполнение его массой для получения плотной гипсовой полуформы.
• Смазывание поверхности плотной гипсовой полуформы разделительной смесью из воска и бензина.
• Заливка плотной гипсовой полуформы раствором гипса определенного состава для получения вторичной модельной плиты из пористого гипса. Пористость достигается введением в гипсовый водный раствор воздуха или вспенивающего агента алкиларил-сульфоната натрия. Введение этих веществ увеличивает объем гипсовой массы на 90—100%.
• Высушивание модельной плиты из пористого гипса при температуре 50—60 градусов во избежание растрескивания.
• Помещение модельной плиты из пористого гипса в ящик-опоку и заполнение его стеклянной массой.
• Выдержка, стеклянной массы на модельной плите из пористого гипса в течение 5—10 мин. За это время гипс впитает воду из стеклянной массы, благодаря чему образуется обезвоженная стеклянная оболочка требуемой толщины.
• Сливание лишней не схватившейся стеклянной массы, которая направляется для повторного использования.
• Высушивание полученной стеклянной оболочки в течение 15 мин, при температуре 60°.
• Снятие стеклянной полуформы-оболочки с гипсовой пористой модельной плиты.
• Сушка оболочки при температуре 95° и ее последующее прокаливание в течение 30 мин. при температуре 950—1050°.Таким же образом изготовляется и вторая половина формы. Далее полуформы скрепляются и после подогрева в течение 10 мин. до требуемой температуры передаются на заливку. Скрепление полуформ может осуществляться различными способами: скобами, засыпкой дробью или гравием в ящиках и т. д.

С одной гипсовой пористой модельной плиты удается снимать 15-20 оболочек. Полученные в стеклянных формах отливки требуют незначительной механической обработки. Низкая стоимость оснастки и малая длительность цикла дают возможность успешно применять этот способ не только в массовом, но и в мелкосерийном производстве.

Сухие материалы после перемешивания подаются по трубам к бункерам смесительных машин, где они смешиваются с водой при весовом -соотношении—50 частей воды, 100 частей сухой смеси. Приготовленный жидкий раствор по гибким шлангам подается непосредственно в опоки, где и схватывается в течение 4—7 мин. Гипс приобретает прочность в затвердевшем состоянии — 5 кг/см2 и газопроницаемость 25—75 един.

Стеклянные формы изготовляют из смеси, состоящей из 4 весовых частей мелкоизмельченного чистого (96%) кварцевого песка и 1-й весовой части-воды. Добавляемый порошок кварцевого стекла состоит из тетраэтилсиликата этилового эфира ортокремниевой кислоты. Стеклянная полужидкая формовочная смесь приготовляется в высоко­производительном смесителе. При этом стеклянный порошок постепенно в течение 1 часа при изготовлении 5 кг массы) добавляется в воду, нахо­дящуюся во вращении. Полученная смесь при постоянном ее перемешивании сохраняется длительное время.

Технологический процесс производства неразъемных стеклянных форм складывается из следующих операций:

• Изготовление модельного комплекта из выплавляемого состава обычным способом.
• Промывка модельного комплекта в воде для обезжиривания и хорошего смачивания.
• Первое погружение модельного комплекта в ванну со стеклянной обмазкой, после чего комплект обсыпается стеклянным порошком и направляется на сушку. Продолжительность сушки огнеупорного слоя при комнатной температуре составляет 10—15 мин., а в аммиачной среде — 23:мин. Толщина первого слоя стеклянной обмазки приближается к толщине слоя эмалевого покрытия.
• Повторное погружение модельного комплекта в ванну со стеклянной обмазкой, обсыпка стеклянным порошком и сушка. Эти операции повторяются 5-6 раз в зависимости от вязкости раствора. Для крупных отливок наносят семь слоев покрытий.
• Сушка модельного комплекта-(после нанесения, всех слоев обмазки) при комнатной температуре в течение 8 час.
• Вылавление модельного состава совместно с прокаливанием формы в течение 15 мин. при температуре 1050°. Во время прокаливания порошковая масса стекла сплавляется в монолитную стеклянную массу.
• Установка форм в ящики и засыпка их сыпучим материалом (металлическая дробь, песок, гравий).
• Заливка форм.

Запитая металлом форма при остывании самопроизвольно растрескивается, и отливка вследствие усадки сплава полностью освобождается от стеклянной оболочки, что упрощает процесс очистки литья. Стоимость такой формы примерно на 50% меньше по сравнению с обычным процессом литья по выплавляемым моделям. Этот способ особенно целесообразен для производства отливок, не требующих механической обработки.