Dom > Naredba

Sastav kalupnog pijeska za lijevanje bronce. Precizno lijevanje izgubljenog voska kod kuće: tehnologija, prednosti i nedostaci


DO kategorija:

izrada kalupa

Materijali i smjese za kalupljenje

Materijali za oblikovanje. Materijali za kalupljenje koji se koriste za izradu kalupa i jezgri dijele se u sljedeće skupine: pijesak, veziva, neljepljivi, visoko vatrostalni, specijalni i pomoćni.

Ceskovi (kvarc, glina) nastali su kao posljedica razaranja stijena (granita, bazolita itd.); sastoje se od zrna minerala kvarca (Si02) veličine 0,06-1,6 mm s primjesom gline i drugih minerala (željezovi oksidi, feldspati). Kvarc ima veliku tvrdoću i visoku vatrostalnost (točka tališta 1713 °C).

Kvarcni pijesak sadrži do 2% gline i malu količinu nečistoća, glineni pijesak sadrži do 50% gline. Prema sadržaju gline, glinoviti pijesci se dijele na mršave (2-10%), masne (10-20%), masne (20-30%) i vrlo masne (30-50% gline).

Veziva: glina za kalupljenje, vodeno staklo, sulfitna smjesa, razna veziva, etil silikat, prah bakelit itd.

Glina za kalupljenje ima visoku otpornost na vatru (točka taljenja 1750-1787 ° C) i sastoji se od vrlo malih (0,001 mm) mineralnih čestica, koje u interakciji s vodom tvore ljepljive otopine.

Tekuće staklo, sulfitni ostaci, veziva se uvode u smjese, neljepljive boje i druge spojeve kako bi im se dala čvrstoća.

Neljepljivi materijali (grafit, prah kvarc, talk, ugljen itd.), kao i ljevaoničke boje pripremljene od njih, paste za trljanje nanose se na površinu kalupa i jezgri kako bi se spriječilo izgaranje materijala za kalupljenje na površinu odljevci. Grafit i kvarc u prahu koriste se kao prah i za pripremu boja i trljanje. Ugljen se dodaje u sastav kalupnih pijeska.

Visoko vatrostalni materijali (šamot, krom-željezna ruda, cirkon, magnezit, azbest i dr.) koriste se u proizvodnji ljevačkih kalupa i jezgri za vrlo velike i masivne odljevke od legiranih (nehrđajućih, otpornih na toplinu itd.) čelika, kao npr. kao i kalupi za višekratnu upotrebu.

Posebni materijali - sačma od lijevanog željeza, kaustična soda, formalin, piljevina, treset itd. Sačma od lijevanog željeza koristi se u proizvodnji odljevaka posebnom metodom lijevanja kao punilo. Piljevina, treset itd. se unose u smjese kako bi se povećala propusnost plina i usklađenost osušenih kalupa i šipki.

Pomoćni materijali - prašci za modeliranje, tekućine za odvajanje, ljepilo i dr. Praške za modeliranje i tekućine za odvajanje koriste se u izradi kalupa i jezgri kako se prilikom vađenja modela iz kalupa, kao i jezgre iz kutije za jezgro, ne oštete. njihovu površinu. Ljepilo se koristi u montaži šipki i kalupa za lijepljenje polovica.

Glavna svojstva kalupnih materijala: toplinska vodljivost, toplinski kapacitet, propusnost plina, čvrstoća, fluidnost itd.

smjese za kalupljenje. U ljevaonicama se trenutno koristi širok izbor kalupnih pijeska. Izbor sastava smjese određen je prirodom (težinom, dimenzijama, oblikom, vrstom legure) odljevaka koji se proizvode, kao i vrstom korištenih kalupa (neobrađeni, suhi, površinski sušeni, kemijski otvrdnuti).

Ovisno o namjeni, smjese se dijele na oblaganje, punjenje i jednostruke.

Smjesa za oblaganje je najviše kvalitete i služi za pokrivanje radne površine kalupa u izravnom kontaktu s rastaljenim metalom. Debljina sloja smjese za oblaganje ovisi o vrsti i prirodi odljevka (15-50 mm).

Smjesa za punjenje se prelijeva preko oblaganja, ima manju čvrstoću i plinopropusnost i jeftinija je. Smjesa za punjenje priprema se obradom korištenog kalupnog pijeska uz dodatak (3-5%) svježih materijala (pijesak i glina).

Jedna smjesa čini cijeli volumen kalupa i koristi se u strojnom prešanju, na automatskim strojevima u uvjetima masovne proizvodnje malih i tankosjenih odljevaka. Od mješavine punila razlikuje se po visokom udjelu svježih materijala i boljim fizikalno-mehaničkim svojstvima.

Jezgrene smjese. Sastav i svojstva smjese jezgri određuju uglavnom klasa proizvedenih jezgri.

Odgovorne jezgre prve klase izrađuju se od mješavine jezgre koja se u potpunosti sastoji od kvarcnog pijeska s dodatkom veziva. Veliki štapovi izrađuju se od jeftinijih jezgrinih smjesa, vrlo često uključuju rabljenu smjesu (20-35%), a vezivo je kalupna glina, sulfitni ostatak i piljevina kao organski dodatak.

Mješavine jezgre trebaju imati ista svojstva kao mješavine za kalupljenje. No s obzirom na to da je veći dio štapa (osim znakova) izložen visokoj temperaturi i pritisku metala koji se ulijeva u kalup, oni se izrađuju s većom čvrstoćom, plinopropusnošću, duktilnošću i vatrootpornošću.

Sastav jezgrenih smjesa najčešće uključuje čisti kvarcni pijesak od 70 do 100%; vatrostalnu glinu ili bentonit, te razne vrste veziva. Takve smjese imaju visoku plinopropusnost do 120, čvrstoću do 0,55 u sirovom stanju i do 12 kg/cm2 u suhom stanju. Posljednjih godina za proizvodnju šipki naširoko se koriste tekuće samootvrdnjavajuće smjese s dobrim tehnološkim svojstvima.

Regeneracija istrošenih smjesa. Regeneraciji se podvrgavaju otpadne smjese koje se nakupljaju u odjelu za obrezivanje i čišćenje (od izbijanja jezgre, iz strojeva za čišćenje), izlijevanje prikupljeno s poda odjela kalupa i jezgre, komora za sušenje itd. Takva mješavina sadrži dosta prašine , pepeo od spaljene piljevine i ugljena, komadi šipki i kalupa, razne metalne i nemetalne inkluzije, kao i do 60-80% zrna pijeska pogodnih za daljnju upotrebu. Za izdvajanje zrna pijeska iz ove smjese, ona se podvrgava obradi: gnječenju grudvica, magnetskom odvajanju, prosijavanju i uklanjanju prašine.

Dobivanje visokokvalitetnih odljevaka uvelike ovisi o kvaliteti kalupnih materijala i smjesa od kojih se izrađuju kalupi i jezgre.

Materijali za kalupljenje dijele se na glavne - pijesak, gline i pomoćne, koji uključuju veziva koja se koriste za pripremu smjesa jezgre, neljepljive materijale (ugljen, grafit, boje, krom-željezna ruda, cirkon itd.), kao i kao ljepilo, kitovi, puderi i sl.

ljevaonički pijesak

Pjesak za kalupljenje isporučuje se u prirodnom i obogaćenom stanju. Prema GOST 2138-74, pijesak, ovisno o sadržaju glinene komponente (tzv. zrna promjera manjeg od 0,022 mm), silicijevog dioksida i štetnih nečistoća, dijeli se na klase, a ovisno o veličini zrna glavne frakcije - u skupine.

Da bi se odredila skupina pijeska, mora se prosijati kroz standardni set sita i saznati na koja tri susjedna sita je ostala najveća količina ostataka (u jedinicama mase), koja se naziva glavna frakcija. Znajući na kojim se sitima nalazi glavna frakcija pijeska, može se pripisati skupini, koja je određena prosječnim brojem sita.

gline za oblikovanje

Gline za kalupljenje koje se koriste u ljevaonicama kao mineralna veziva u kalupnim i jezgrenim pijescima razvrstavaju se prema mineraloškom sastavu, vlačnoj čvrstoći u mokrom i suhom stanju, sadržaju štetnih nečistoća i nekim drugim svojstvima.

Prema mineraloškom sastavu kalupne gline dijele se na vrste, prema tlačnoj čvrstoći u mokrom stanju - na skupine, u suhom - na podskupine. Ovisno o sadržaju štetnih nečistoća, kalupne gline se dijele u skupine.

Glavna razlika između kalupnih glina je u tome što imaju različite kristalne rešetke, pa se stoga na površini mogu formirati vodeni filmovi različite debljine. Najmanja količina vode može se zadržati na površini zrna kaolinita, a najveća - na površini zrna montmorilonita. Iz ovoga proizlazi da se montmorilonit (bentonit) gline treba koristiti kod kalupljenja na mokroj osnovi. Upotreba ovih glina omogućuje smanjenje sadržaja glinenog aditiva u smjesama za faktor 2-3, povećanje njihove plinopropusnosti, u nekim slučajevima zamjenu suhog oblikovanja mokrim oblikovanjem, poboljšanje površine odljevaka itd. Bilo koji vrsta gline može se koristiti za suho oblikovanje.

Prilikom pripreme kalupnog i jezgrenog pijeska, sve komponente, osim vode i tekućih veziva, ubacuju se u miješalice u mljevenom ili rastresitom obliku. Budući da je proces dobivanja glinenog praha povezan s obilnim ispuštanjem prašine, u proizvodnji odljevaka od sirovog željeza umjesto njih koriste se glinene ili glineno-ugljene suspenzije.

3. Materijali za lijepljenje

Mješavine jezgri u kojima je glina za oblikovanje vezivo u pravilu ne daju takve kvalitete jezgri kao što su čvrstoća, propusnost plina, nokautiranje. Kao rezultat toga, glina se mora zamijeniti materijalima koji imaju visoku sposobnost vezivanja i daju šipkama značajnu čvrstoću uz održavanje dobrog nokautiranja i propusnosti plina.

Veziva se dijele na organska i anorganska te u tri klase:
A - organska nevodena, B - organska voda i C - anorganska voda.

Klasa A kombinira veziva koja imaju sposobnost vezivanja i ne zahtijevaju dodavanje vode. Ne otapaju se u vodi, ne miješaju se s njom i njome se ne vlaže (ulja, ulja za sušenje, smole, bitumeni, kolofonij). U klasu B spadaju veziva koja se otapaju u vodi, nakon čega stječu sposobnost vezivanja pijeska (dekstrin, sulfitno-alkoholna smjesa i kaša). U klasu C spadaju sva anorganska veziva (glina za kalupljenje, cement, tekuće staklo) koja, kao i veziva klase B, djeluju tek nakon dodavanja vode.

Radi lakšeg korištenja, veziva svake klase podijeljena su u tri skupine. Svaka od triju skupina uključuje veziva s približno istim fizičkim, mehaničkim i tehnološkim svojstvima. Glavni znak određivanja veziva u jednu ili drugu skupinu je čvrstoća (vlačna čvrstoća, u kgf/cm2, ispitnog uzorka u suhom stanju) na 1% veziva unesenog u smjesu.

Veziva se ocjenjuju prema tehnološkom uzorku u laboratorijskim uvjetima. Od dobivene smjese s vezivom izrađuju se uzorci za ispitivanje tlačne čvrstoće na mokri i suhi vlačni sloj, kao i propusnosti plina. Sušenje uzoraka provodi se u skladu sa specifikacijama za ovo vezivo.

Veziva su u većini slučajeva nusproizvodi dobiveni preradom ulja, uljnih škriljaca, drva, pamučnog ulja itd.

4. Neljepljivi i drugi pomoćni materijali

Kao rezultat kemijske i mehaničke interakcije kalupa ili šipke s tekućom legurom, nedovoljne vatrostalnosti i povećane poroznosti smjese, kao i visokih temperatura izlijevanja, na odljevcima nastaju opekline. Za borbu protiv njega koriste se posebni neljepljivi materijali.

Ugljen. Prilikom oblikovanja na sirovoj bazi, dodaci ugljena se unose u smjesu u zdrobljenom stanju sljedećeg sastava, u %: hlapljive tvari - ne manje od 30, sumpor - ne više od 2 i pepeo - ne više od 11, vlaga - ne više od 12. Ugljen se može zamijeniti estonskim škriljevcem u prahu.

Kada se kalup zagrijava tekućom slitinom, čestice prašine ugljena ili škriljevca ispuštaju hlapljive tvari i izgaraju s stvaranjem ugljičnog monoksida, dok se između legure i kalupa stvara sloj plina koji eliminira mogućnost vlaženja zrna pijeska. legure i stvaranje gorenja.

Pulverizirani kvarc. Postoje dvije vrste ovog materijala: prirodni i umjetni. Najveću primjenu ima umjetni usitnjeni kvarc koji se dobiva mljevenjem kvarcnog pijeska.

Pulverizirani kvarc koristi se u proizvodnji čeličnih odljevaka kao dodatak smjesama za oblaganje. Time se smanjuje poroznost radnog sloja kalupa ili jezgre, što rezultira smanjenim mehaničkim lijepljenjem.

Kada se kvarc u prahu unese u sastav boje za premazivanje kalupa i jezgre, na površinama se formira visoko vatrostalni sloj koji ih štiti od utjecaja visoke temperature izlivene legure.

Cirkon. Pri obogaćivanju titan-cirkonskih ruda dobiva se materijal koji se zove cirkon. Industrija proizvodi cirkonski koncentrat za pripremu obložnog kalupa i jezgrenog pijeska te cirkonski prah za boje.

Cirkon je vrlo vatrostalan materijal (talište mu je 2190 °C), ne ulazi u kemijsku kombinaciju sa željezom i legirajućim elementima i dobar je neljepljivi materijal.

Kromirano željezo. Proizvod mljevenja kromitne rude - kromove željezne rude karakterizira visoka vatrostalnost.Točka taljenja je oko 1850 ° C. Nedostatak afiniteta prema željeznim oksidima i konstantnost volumena pri zagrijavanju osiguravaju visokokvalitetne odljevke.

Nanesite smjese za oblaganje kalupa i jezgre sljedećeg sastava, u : krom željezna ruda (prosijana kroz sito sa ćelijama od 1,5 × 1,5 mm) -100 i preko 100 sulfitno-alkoholna barda - 2-3.

Fizička i mehanička svojstva smjese: tlačna čvrstoća u sirovom stanju - 0,5-0,7 kgf/mm2; vlažnost - 5-6%.

Debljina obložnog sloja treba biti 10-30 mm, a podsloja mješavine pijeska i gline - 40-60 mm. Ostatak tikvice napuni se uobičajenom smjesom za punjenje, a šipke - smjesom jezgre piljevine.

Grafit. Grafit, koji se široko koristi u ljevaonicama željeza, vrlo je vatrostalan materijal. Postoje kristalni grafit - u obliku srebrnastih pahuljica i kriptokristalni (amorfni) - u obliku crnog praha.

Sprejevi i boje. Prilikom oblikovanja na mokroj površini, kalupi se prekrivaju raznim prahovima (srebrni grafit, škriljevci, cement itd.). Za poboljšanje površinske čvrstoće kalupa, uz zaprašivanje, koristi se prskanje površina sulfitno-alkoholnim ostacima (gustoća 1,1) ili melasom (gustoća 1,28).

Boje i trljanje koriste se za suvo prekrivanje kalupa i šipki. Uključuju materijale koji se ne lijepe (amorfni grafit, kvarc u prahu, talk, mljeveni koks i dr.) i veziva (bentonita glina, sulfitna barda, melasa itd.) U njih se uvodi formalin radi zaštite boja od fermentacije.

Paste za trljanje, kit i ljepilo. Paste za trljanje koriste se u slučajevima kada se šupljine koje stvaraju šipke naknadno ne podvrgavaju mehaničkoj obradi i zahtijevaju visoku dimenzijsku točnost i čistoću površine. Za posebno kritične šipke za željezne odljevke koriste se paste sljedećeg sastava: grafitno srebro - 1 dio; amorfni grafit - 1 dio; sulfitno-alkoholna barda - dok se ne dobije homogena pasta u obliku gustog kiselog vrhnja.

Ljepila za šipke koriste se za lijepljenje i popravak šipki. Sulfitno ljepilo sastoji se od 5 dijelova sulfitno-alkoholne smjese, 5 dijelova kalupne gline i 2 dijela vode. Ljepilo se nanosi u ravnomjernom sloju na površine polovica šipki koje se lijepe.

Prilikom uparivanja velikih i srednjih šipki, šavovi su zapečaćeni posebnim kitovima, koji uključuju, u %:
fini kvarcni pijesak - 60, crni grafit - 25 i glina za oblikovanje - 15.

5. Osnovna svojstva kalupnih materijala i smjesa

Materijali za kalupljenje i smjese od kojih se izrađuju kalupi i jezgre za lijevanje moraju imati određena svojstva koja osiguravaju izradu visokokvalitetnih kalupa, jezgri i odljevaka.

Vlažnost utječe na sva svojstva pijeska, a najviše na plinopropusnost, čvrstoću i fluidnost. Smanjena vlažnost povećava ljuštenje smjese i otežava je kalupljenje, a povećana vlažnost smanjuje mokro čvrstoću, povećava prianjanje smjese na model i smanjuje propusnost plina, što rezultira rizikom od stvaranja vrela od lijevanja.

Propusnost plina vrlo je važno svojstvo kalupnih materijala i smjesa. Niska plinopropusnost mješavina može biti razlog za stvaranje plinskih džepova u odljevcima. Plinopropusnost ovisi o obliku zrna, homogenosti zrnastih komponenti smjese, o sadržaju glinenih tvari u njoj i nizu drugih razloga. Da bi se povećala propusnost plina sitnog pijeska, mora se pomiješati s 50-60% krupnog pijeska.

Snaga. Nedovoljna čvrstoća kalupnog pijeska dovodi do deformacije kalupa i jezgri, izobličenja odljevaka, uzrokuje praznine i kolapse. Čvrstoća ovisi o sadržaju vlage u smjesi, količini glinene komponente, veličini zrna pijeska i stupnju zbijenosti. Regulira se dozom gline.

Suha čvrstoća kalupnog pijeska povećava se s povećanjem sadržaja gline i vlage. Veća čvrstoća može se postići korištenjem posebnih veznih materijala.

Čvrstoća smjese jezgre ovisi o vrsti i količini korištenog veziva i mora biti u određenim granicama.

Tvrdoća karakterizira stupanj i ujednačenost zbijenosti kalupnih pijeska. Prekomjerna konsolidacija, kao i nedovoljno zbijanje smjese, uzrokuje nedostatke lijevanja: praznine, vrenje, ponire plina i zemlje, opekline itd.

Određivanje ovih i drugih svojstava kalupnih materijala i smjesa provodi se u radioničkim laboratorijima.

6. Pijesci

U ljevaonici se najviše koriste mješavine pijeska i gline koje se razvrstavaju prema načinu oblikovanja i vrsti legure koja se izlijeva u kalupe.

Smjese se dijele na jednolično oblaganje i punjenje. Pojedinačna smjesa naziva se smjesa koja se koristi za punjenje cijelog kalupa (uglavnom kod strojnog oblikovanja). Smjese za oblaganje čine samo onaj dio kalupa koji je u dodiru s tekućom legurom. Smjesa punila se nanosi na obloženi sloj, a njome se puni ostatak kalupa.

Prema stanju kalupa prije izlijevanja razlikuju se smjese za kalupljenje za mokro i suho oblikovanje. Prema vrsti legure koja se izlijeva u kalupe, razlikuje se kalupni pijesak za odljevke željeza, čelika i obojenih metala.

Sastav smjese za lijevanje željeza ovisi o masi odljevka, debljini stijenke i tehnologiji izrade kalupa.

Za čelične odljevke, kalupni pijesak mora imati veću vatrostalnost i plinopropusnost od pijeska za željezne odljevke.

Za kalupe za lijevanje obojenih željeza mogu se koristiti smjese sa znatno nižom vatrostalnošću od onih za mješavine za lijevanje željeza i čelika.

Kako bi se poboljšala čistoća površine odljevaka od legura na bazi bakra, u sastav kalupnog pijeska uvodi se glineni pijesak klase P. Može se zamijeniti bornom kiselinom ili sumpornom kiselinom.

7. Brzo stvrdnjavajuće, kemijski očvršćavajuće i samostvrdnjavajuće plastične i tekuće smjese

Uz uobičajene pjeskovito-ilovaste pijeske, u našoj zemlji razvijeni su kalupni pijesci posebnih svojstava.

Brzovezujuće mješavine.

Vezivni materijal u njima je također tekuće staklo. Međutim, proces stvrdnjavanja se ne provodi pročišćavanjem ugljičnim dioksidom, već pod djelovanjem aditiva mješavine učvršćivača - troske za proizvodnju ferokroma. Preživljavanje plastične smjese je obično 20-25 minuta, pa se priprema u dvije faze: glavna smjesa tekućeg stakla se proizvodi u odjelu za pripremu smjese, a u nju se unosi troska, prosijana kroz sito s 0,5 mm. stanicama, provodi se izravno na sekciji oblikovanja uz miješanje u pužnoj mješalici.

Smjesa za oblaganje nanosi se na model slojem od 50 mm ili više, ovisno o dimenzijama i debljini stijenke odljevka. Ostatak tikvice se napuni recikliranom smjesom. Vrijeme ekspozicije za velike kalupe je najmanje 1 sat Nakon skidanja modela kalup se boji samosušećom vatrostalnom ili običnom bojom na bazi vode. U potonjem slučaju koristi se površinsko sušenje.

Tekuće samootvrdnjavajuće smjese (ZhSS) razlikuju se od plastičnih po tome što se u njihov sastav uvode tenzidi (tenzidi) koji, kada se smjesa pomiješa, tvore pjenu na granicama zrna. Mjehurići ove pjene smanjuju sile trenja između zrna pijeska, što smjesu čini tekućom (fluidnom). Kao surfaktant najčešće se koristi sovjetski rafinirani deterdžent (DS-RAS).

ZhSS se koristi u proizvodnji velikih odljevaka i jezgri, a za razliku od svih smjesa, oni se "sipaju" u tikvice i kutije za jezgre. Vrijeme protoka smjese je obično 9-10 minuta, tijekom kojih se mora koristiti. Instalacija za pripremu JSS postavlja se izravno na kalupe ili jezgre. Produktivnost biljke - do 30 t/h.

8. Mješavine jezgre

9. Tehnologija pripreme pijeska kalupne jezgre

Tehnološki proces pripreme kalupnog i jezgrenog pijeska sastoji se od tri faze: pripreme svježih materijala, pripreme istrošenog pijeska i proizvodnje pijeska.

Priprema svježih materijala sastoji se od njihovog sušenja, drobljenja i prosijavanja.

Sušenje pijeska i gline vrši se u bubnjevim sušarama kapaciteta od 3,2 do 29,2 t/h za pijesak i 0,9-8 t/h za glinu, kao i u instalacijama za sušenje i hlađenje pijeska u fluidiziranom sloju kapaciteta od 3-10 t/h

Za drobljenje i mljevenje gruda pijeska i suhe gline koriste se ugljen, grudve otpadne smjese, suhe neispravne šipke, trkači za mljevenje, valjkaste drobilice, kuglični mlinovi za mokro mljevenje ugljena.

Prosijavanje kalupnih materijala prije upotrebe vrši se u pokretnim jaružačima, kao i u vibrirajućim i poligonalnim sitima kapaciteta od 5 do 125 t/h te kroz plosnata sita kapaciteta 50 t/h.

Priprema istrošene smjese sastoji se u njenom magnetskom odvajanju za ekstrakciju metalnih inkluzija. Smjese koje se koriste u pjeskarenju podvrgavaju se dvostrukom odvajanju.

Priprema smjesa. Tehnološki postupak pripreme kalupnih pijeska sastoji se od doziranja suhih komponenti i utovara u trkalice sljedećim redoslijedom: reciklirani pijesak + pijesak + glina u prahu ili u obliku emulzije - ugljen (za odljevke od lijevanog željeza oblikovane u mokrom) ili piljevina (za oblikovanje na suhom); nakon prethodnog miješanja dodaju se tekuće komponente.

Za miješanje komponenti koriste se šaržni valjci s okomito rotirajućim valjcima ili centrifugalni valjci s horizontalno rotirajućim valjcima.

U ljevaonicama serijske i masovne proizvodnje stvaraju se središnji odjeli za miješanje, opremljeni suvremenom opremom visokih performansi i opsežnim transportnim sustavom. U nekima je upravljanje svim operacijama pripreme smjesa sveobuhvatno mehanizirano i automatizirano.

10. Regeneracija istrošenog kalupnog i jezgrenog pijeska

Široko uvođenje u ljevaonicu posebnih mješavina pripremljenih od svježeg kvarcnog pijeska, kao i godišnji porast proizvodnje odljevaka, dovodi do sustavnog povećanja potrošnje kvarcnog pijeska čiji prirodni resursi nisu neograničeni. Kako bi se smanjila potrošnja, moraju se djelomično zamijeniti regeneriranim (obnovljenim) pijeskom iz otpadnih smjesa koje se trenutno odlažu.

Riža. 1. Instalacija za regeneraciju otpadnih smjesa.

Petogodišnje iskustvo instalacije pokazalo je da je dobiveni regenerat potpuna zamjena za svježi kvarcni pijesak i da se može koristiti za pripremu kalupnog i jezgrenog pijeska.


Razmotrimo tri najpoznatija od njih:

  1. Lijevanje prema uzorcima u zemljanim kalupima.
  2. Investicijski lijevanje.
  3. Lijevanje na spaljenim modelima.

Alati za kalupljenje i pribor za lijevanje u kalupe

Alati za oblikovanje (alati koji se koriste za punjenje kalupa i uklanjanje modela ili šablona iz njega): lopatica, sito, tamper, ravnalo, posebna ravnala, ventilacijska igla, čekić, lopatica, lopatica, četke.

Alati za završnu obradu oblika: lopatice, lancete za završnu obradu i zarezivanje.

Alati za lijevanje u kalupe

Tikvica - okvir (kutija bez dna) sa zemljom za kalupljenje za izlijevanje metala; drveni ili metalni.

Riža. 2. Alat za oblikovanje: 1 - igla za ventilaciju; 2 - nabijač za oblikovanje; 3 - desna traka

Riža. 3. Lanceta

Podmodelna ploča - drvena ili metalna ploča s glatkom površinom.

Gumeni kalup - uređaj izrađen od gume, dvije polirane čelične ploče i vulkanizera (u privatnoj radionici sasvim je prikladan automobil, 12 V kroz transformator).

Press šprica - domaća štrcaljka za punjenje pod pritiskom modelnog sastava u kalup.

Ručna centrifuga - uređaj za centrifugalno lijevanje u pojedinačnoj radionici; uz pomoć takvog uređaja tekući metal pod pritiskom ispunjava kalup.

Materijali za kalupljenje Moulding zemlja - vlažna mješavina gline (do 25% sadržaja) i pijeska.

  • Grafit.
  • Gips.
  • Plavac.
  • Kvarcni.
  • Glukoza (kao moderator).
  • Alkalije (kao separator).
  • Vapnenac (škriljevac).
  • Kaolin.

Materijali za izradu modela

1. Plastelin, gips, plastika, drvo. 2. Vosak, parafin, stearin; tehnička želatina, ljepilo za drvo. 3. Polistiren (polistiren) - stanična plastika.

Lijevanje modela u zemljanim kalupima

Ovo je najjednostavniji način dobivanja odljevaka. Ukratko, tehnologija je sljedeća: prema željenom šablonu (modelu) izrađuje se kalup od kalupne zemlje za izlijevanje rastaljenog metala. Kalup napravljen prema jednom ili drugom uzorku je jednokratan: kada se odljevak ukloni, on se uništava, jer je nastao od mješavine pijeska i gline (25% sadržaja glinene mješavine, 75% pijeska). Ali sama smjesa za dobivanje kalupa može se koristiti više puta, ažurirajući samo unutarnji sloj. Predložak može biti izrađen od bilo kojeg materijala - plastelina, gipsa (najprihvatljiviji i najprikladniji materijali), drva, plastike, metala. Sam dio može poslužiti kao model; ako trebate napraviti isti (vratiti mu izvorni izgled), tada plastelin nadograđuje dijelove koji nedostaju na restauriranom ili restauriranom dijelu prema početnom uzorku.

Ako je iz nekog razloga nemoguće upotrijebiti plastelinsku kopiju originala kao model, još uvijek postoji izlaz: možete napraviti gipsani odljev od izvornika (iako je to dugotrajnija i problematična metoda).

Postupak dobivanja gipsanog modela proizvoda je sljedeći: original se stavlja licem prema gore na ravnu ploču u okvir od drveta ili drugog materijala, dok stranice okvira moraju biti više od kopiranog proizvoda i premazane s sapunica iznutra.

Gips se otopi u obilnoj količini vode do stanja tekuće kremaste mase. Brzim tempom, original se pažljivo prekriva slojem tekućeg gipsa, nanosi širokim kistom, a zatim se okvir puni gipsanim mortom do ruba. Možete ubrzati ili usporiti vezivanje gipsa: u prvom slučaju morate dodati 4% otopinu natrijevog klorida, u drugom - 1% otopinu octene kiseline. Zatim se gipsani kalup (liven) suši na temperaturi ne većoj od 50 "C, obrađuje u kontrareljefu, reljef se po potrebi povećava, izbočine se zaglađuju, školjke brtve. Prije izravne proizvodnje modela , odljevak je prekriven 3% otopinom lužine, a još jednostavnije - dobro umućenom sapunskom pjenom, koja će stvoriti sloj za razdvajanje, i sipati tekuću žbuku. Dakle, predložak je spreman i možete ga početi oblikovati .

Proces formiranja predloška i dobivanja gotovog odljeva

Tikvica se stavlja na lažnu ploču, na koju se također stavlja predložak ili original. Ploča je posuta grafitom kako se ne bi lijepila smjesa za oblaganje koji se izlije kroz sito da potpuno prekrije model. Tikvica se čvrsto napuni do ruba, polažući zemlju u slojevima i zbijajući nabijačem, a višak zemlje se zaglađuje posebnom šipkom ili čak daskom, prolazeći uz rubove tikvice i okrećući je; na vrh se stavlja druga tikvica u koju se oblikuju konusne šipke - modeli sprue i sprue. Zatim, nakon uklanjanja gornje tikvice, šipke se uklanjaju, a predložak se uklanja iz donje tikvice, nakon čega se izrezuju uski spojni kanali od šupljine šablone do rupa koje su ostale od modela spruve i uzvodnog. Tikvice se spajaju u istom položaju te se tekući metal ulijeva kroz vodnjak koji struji u kalupnu šupljinu, a zrak se istiskuje iz kalupa kroz drugi kanal usmjeren prema uzvodno, kalup se ravnomjerno i potpuno puni metalom. Ciljni odljev je primljen.

Riža. 4. Tehnologija dobivanja odljevka na najjednostavniji način: 1 - model; 2 - ploča ispod modela; 3 - tikvica; 4 - ekstruzija; 5 sprue

Tehnologija investicijskog lijevanja

Proces lijevanja temelje se na upotrebi topljivih materijala: model lijevanja i njegov sustav zalijevanja izrađeni su od voska, parafina ili stearina. Bilo koji od ovih topljivih materijala vruće se ulijeva u kalup, a nakon stvrdnjavanja dobiva se model od voska i premazuje se posebnim sastavom. Nakon sušenja na modelu se formira vatrostalna ljuska - keramički kalup, iz kojeg se topi modelni sastav i dobiva kalup za lijevanje tankih stijenki koji se nakon kalcinacije izlije rastopljenim metalom.

Da bi se dobilo nekoliko identičnih modela voska, koristi se elastični oblik, koji za njegovu proizvodnju koristi ljepilo za drvo ili tehničku želatinu. Drugi materijal je poželjniji i po kvaliteti i po vremenu pripreme. Ako želatina nabubri za pola sata (150 g želatine na 15 mg vode uz redovito miješanje), ljepilo za drvo se namače u vodi jedan dan. Želatina nabubri nakon malog dodavanja vode, ali kada se zagrije, vraća prijašnji volumen. Želatinska masa se kuha dok ne postane homogena, izgledom podsjeća na gusto kiselo vrhnje, doda se 708 ml vruće vode s plastifikatorom (3-4 g glicerina) i dobro promiješa. Kako bi se dobivena masa tijekom skladištenja zaštitila od plijesni, u nju se ulije pola grama antiseptika - formalina ili fenola. Nakon toga, masa se ohladi na 50ºS i u nju se ulije uzorak. Kako se elastični oblik ne bi deformirao nakon skrućivanja, dodatno je ojačan žbukom sa stražnje strane. Prilikom oblikovanja gipsanog modela u obliku ljepila, odmašćuje se brisanjem talkom i dvaput štavljuje 20% otopinom aluminijske stipse.

Kako bi se replicirali voštani modeli za lijevanje identičnih dijelova, na primjer, lijevani ukrasi za ogradu dvorca, izrađuje se gumeni kalup.

Kalupi se dijele na split i split. Odvojivi su opremljeni kuglicama ležaja, koje služe kao bravice-držači dijelova kalupa, a postavljaju se na dno gumenog kalupa kako ne bi ometale vađenje voštanog modela.

U podijeljenom kalupu nema potrebe za kuglicama za ležajeve. Listovi sirove gume režu se na veličinu metalnih steznih ploča, peru benzinom i presavijaju u hrpe, koje se slažu u slojeve ovisno o veličini modela. Sam kalup se sastoji od dvije polovice, između kojih se stavlja metalni model, oko kojeg se gumica utrlja talkom. Nakon toga vreća se stavlja na talkiranu steznu ploču, pokriva drugom pločom i steže u stezaljku vulkanizera 40-50 minuta na temperaturi od 140-150ºS. Nakon vulkanizacije, oslobođeni paket, zajedno s pločama, hladi se pod vodom. Ako na uzorku nije bilo spruda, onda se izrezuje izravno u kalupu.

Riža. 5. Izrada gumenog kalupa: 1 - vulkanizer; 2 - čelične ploče; 3 - sirova guma; 4-brava (čelične kuglice); 5 - uzorak

Gumeni kalup vrlo je prikladan za izradu velikog broja identičnih dijelova - lančića, narukvica, elemenata odvojivih ukrasa i drugih ukrasnih predmeta, jer su za njihovo izlijevanje potrebni mnogi modeli od voska.

Postoje topljivi i vatrostalni sastavi za stvaranje modela. Prvi su savitljiviji, izrađeni su na bazi parafina i stearina (vidi tablicu 1).

Tablica 1. Kompozicije za izradu modela

broj recepta Komponente, minimalno %
Parafin Stearin Vosak Pretopljeno
1 50 50 - -
2 25 25 50 -
3 12 8 - 80
4 17 17 - 66

Sastav modela utiskuje se u kalup pod pritiskom press štrcaljke koju lijevač lako može izraditi sam. Za to je potreban komad cijevi, 2 spojnice, klip, aluminijska cijev.

Ovako se pravi. S jedne strane, cijev je zavarena ili lemljena. Uz otvor cijevi iz aluminija je izrezan klip, koji mora biti opremljen ručkom (šipka je jednaka duljini cijevi). U ugrađenom dijelu cijevi izbušena je rupa u koju je zalemljen spoj za gumeno crijevo, čiji je drugi kraj opremljen spojnim spojem koji odgovara promjeru izljeva kalupa.

Napunjena modelnim sastavom, šprica za prešanje se uroni u kipuću vodu dok talina ne bude spremna, koja se temeljito promiješa i ohladi do stanja poput paste na temperaturi od 55-60ºS i utisne u kalup za talk.

Riža. 6 Ručna centrifuga

Također, pod pritiskom, rastaljeni metal se dovodi u kalup.

Također, kotač može samostalno izraditi još jedan uređaj potreban za rad - ručnu centrifugu.

U drvenu ručku mora se uvući čelična šipka promjera 7 mm, na nju se mora čvrsto pričvrstiti naušnica (dok se ručka mora slobodno okretati na šipki). Čelični cilindar poslužit će kao oslonac za tikvicu, čije dno nije promjera više od 100 mm. Na postolje je zavaren nosač s prstenom u sredini koji je spojen na naušnicu s klackalicom (40 cm) od čvrste žice s pouzdanim prstenovima na krajevima. Tikvica treba slobodno stati u stalak i duplicirati ga u obliku - isti cilindar, ali bez dna.

Model se formira na ovaj način. Otopljenim voskom na model se pričvršćuju čelične igle - sprue pins, koje se moraju križati u jednoj točki, gdje se također učvršćuju voskom. Na temelju dimenzija modela, tikvica se bira toliko visoka da između njenog dna i modela ima razmaka od najmanje centimetra, a na vrhu u kalupnoj masi bilo bi moguće izrezati otvor za topljenje. metal.

Sastav kalupne mase predloženih recepata (vidi tablicu.2).

Tablica 2. Sastavi sastava za kalupljenje

Gotova kalupna masa se puni u tikvicu na vatrostalnom listu (azbest). Uzimajući model za iglicu, uroni se u nestvrdnutu kalupnu masu, lagano protresajući s jedne strane na drugu kako ne bi ušao zrak. Nakon što se masa stvrdne (u prisutnosti moderatora - ne prije nego za sat vremena), u gornjem dijelu tikvice izreže se čašica za zatvaranje i izvlače se igle. Sprue kanali trebaju biti u sredini posude.

Operacija topljenja (vađenja) voštanog modela je sljedeća: tikvica se stavlja u upaljenu pećnicu plinskog štednjaka i postupno, kako se ne bi oštetio oblik, temperatura se diže na 350 °C oko dva sata; zatim se tikvica vadi i stavlja naizmjence s jednom ili drugom stranom na plamenik, prethodno postavljene azbestne pločice, a vosak se konačno otopi.

Primanje castinga

Čim su stranice tikvice užarene, stavlja se u ručnu centrifugu, a zalivna posuda se puni metalom uz dodatak odgovarajućeg fluksa i topi na plamenu plamenika. Nakon potpunog taljenja, centrifuga se rotira, uslijed čega tekući metal juri u kalupnu šupljinu, ispunjava je i kristalizira u približno 20 okretaja centrifuge. Proces završava hlađenjem u vodi i uklanjanjem gotovog odljevka, odnosno proizvoda umjetničkog lijevanja.

Najnaprednijom metodom lijevanja smatra se postupak u kojem se čuva original i dobivaju šuplji proizvodi, a original služi kao model. Tehnološki se ova metoda sastoji od dva dijela: prvo se izrađuje šuplji model prema originalu, a zatim se prema ovom modelu izrađuje kalup za lijevanje.

Postupak dobivanja odljevaka na spaljenim modelima

Da biste pratili tehnologiju ove metode, razmotrite konkretan primjer - proizvodnju složene figurirane vaze ili pehara.

Prilikom lijevanja pehara gornji dio modela jednostavnog geometrijskog oblika izrađen je od bilo kojeg materijala, donji, složeniji, izrezan je od pjene. Nakon toga, nakon postavljanja gornjeg dijela modela na podmodelnu ploču, započinju kalupljenje u tikvici. Kada se kalupna zemlja usporedi s razinom modela, na nju se pričvršćuje drugi (pjenasti) dio i oblikuje do kraja. Zatim se tikvica okreće, na nju se postavlja druga tikvica i izvodi se završno oblikovanje, pri čemu se izrađuje sustav zatvaranja. Nakon tikvice, gornji dio modela se otključa i uklanja, a donji (pjenasti) dio se ostavlja ulijepljen u zemlju.

Korištenjem takvih kombiniranih metoda dobivaju se jednodijelni, prilično kvalitetni odljevci složenog oblika. Međutim, u trenutku formiranja elementa modela mogu se pomicati jedan u odnosu na drugi. Kako se to ne bi dogodilo, u spojeve gipsanog kalupa i pjenastih plastičnih elemenata zabadaju se šivaće igle ili igle na koje se elementi bodu. Za sprječavanje aksijalnih rotacija može se koristiti više igala.

Za izradu šupljeg modela tikvica se postavlja na modelnu ploču i u nju se zemljom ulijeva polovica originalnog proizvoda - izvodi se tzv. lažna tikvica.

Riža. 7. Kalup kombiniranog modela: 1 - pjenasti dio modela; 2 - gipsani dio modela

Površina originala male veličine premazana je sapunskom pjenom i prekrivena slojem plastelina debljine do 1 cm. Veći proizvodi prekriveni su slojem gline. Kako se glina ne bi zalijepila za original, kao razdjelni sloj koristi se papir. Druga tikvica se stavlja na vrh lažne tikvice s originalom na vrhu i puni gipsom. Ulazni kanali su izrađeni od gipsa, koji dopiru do slojeva plastelina ili gline. Nakon što se gips stvrdne, tikvice se okreću. Lažna tikvica koja se nalazi na vrhu uklanja se zajedno sa zemljom i postavlja se nova.

Riža. 8. Izrada modela: 1 - tikvica; 2 - model ploča; 3 - kalupni pijesak; 4 - sprue; 5 - ekstruzija; 6 - dodatne rupe; 7 - model

Na drugu polovicu originala također se polaže sloj plastelina ili gline, prethodno u lažnoj tikvici. Nakon što je donju tikvicu, napunjenu gipsom, podmazala sapunastom pjenom, gornja se tikvica prelije gipsom, ostavljajući rupe za sprud. Kada se žbuka stvrdne, gornja tikvica se uklanja i sloj plastelina ili gline, pazeći da ništa ne ostane na originalu. Zatim se tikvica postavlja na mjesto.

Nakon uklanjanja sloja obloge između gipsa ulivenog u tikvicu i originala, nastao je slobodan prostor koji odgovara debljini sloja obloge. Otopina na bazi stolarskog ljepila ili tehničke želatine ulijeva se u nastalu šupljinu kroz sprue kanale koji su ostali u sloju gipsa.

Tikvice se preokrenu nakon što se otopina ljepila ohladi, odvojni sloj se ukloni iz druge tikvice i napuni otopinom ljepila. Zatim se tikvice odvajaju, a izvorni proizvod se uklanja iz rezultirajućeg oblika. Zbog elastičnosti ljepljive otopine moguće je oblikovati proizvod složenog oblika površine (uzorci, ornamenti, fontovi itd.), kao i sinuse, što je teško izvesti uobičajenom metodom oblikovanja. Osim toga, ljepljiva masa je zaštita originala. Unutarnja površina ljepljive košulje lakirana je, a nakon sušenja četkom se nanosi sloj voska.

Kalup se sastavlja i kroz prethodno ostavljenu rupu u njegovu šupljinu ulijeva rastopljeni kolofonij, koji se odmah izlijeva iz kalupa dok se ne ohladi, ali dio ostaje na stijenkama. Ova operacija se ponavlja dok se ne postigne željena debljina proizvoda. Nemojte pregrijavati rastopljenu kolofoniju, jer se mali elementi ljepljivog oblika mogu rastopiti.

Nakon stvrdnjavanja kolofonijskog sloja, tikvice se pažljivo odvajaju i uklanja se dobiveni model, koji je šuplja tankosjeđena kopija originala, koja će poslužiti kao investicijski model.

Oblikovanje šupljih proizvoda počinje izradom jezgre. Jezgra je dio pijeska koji se puni u kalupnu šupljinu. Osnova šipke može biti metalni okvir izrađen od žice, čiji promjer ovisi o veličini modela. Osnova okvira je deblja šipka čiji kraj izlazi iz modela. Nakon izrade okvira se ubacuje u šupljinu modela i puni kalupnom masom. Kao jezgru, kao i za kalupnu masu za male proizvode izlivene od metala s niskim talištem, možete koristiti masu na bazi gipsa i talka ili gipsa i kvarca. Kada se koriste mase na bazi gipsa, treba imati na umu da u tim masama praktički nema propusnosti plina, stoga je tijekom procesa oblikovanja potrebno napraviti dodatne rupe za oslobađanje plinova koji nastaju u trenutku taljenja modela.

Ako se lijevanje izvodi od bronce, mjedi ili drugih metala s visokim talištem, kao temeljna masa koristi se kvarc, kvarcni pijesak s dodatkom uredskog silikatnog ljepila. Pijesak se kalcinira na temperaturi od 750-900 ° C u posudi od lijevanog željeza, na primjer, u tavi, tako da oksidi željeza ne dođu u njega. Tekuće staklo u smjesi treba sadržavati unutar 30%, ostalo je pijesak.

Prilikom lijevanja velikih proizvoda u kalupni pijesak se dodaje 1-2% tehničkog boraksa ili borne kiseline, koji se, s vlastitom talištem od 741°C odnosno 575°C, tope u trenutku žarenja kalupa i, obavijajući zrna punila, pričvrstite masu za oblikovanje.

Otopljeni model s jezgrom ulije se u tikvicu na uobičajen način. Kolofonijski model se topi u pećnici, postupno podižući temperaturu. Tikvica se postavlja sa sustavom zatvaranja prema dolje. Otopljeni kolofonij će izaći kroz njega, pa se ispod izlaza iz sustava za zatvaranje mora staviti spremnik. U tom slučaju, zidovi kalupa će biti ojačani otopljenim česticama kolofonija. Kad se kolofonija potpuno ocijedi, kalup se kalcinira u muflnoj peći. Ako nije dostupan, to se može učiniti u pećnici plinskog štednjaka na temperaturi od 350 ° C, jer kolofonija počinje ugljenisati na temperaturi od 310 ° C. Rezultirajuća čađa iz spaljene smole prekriva stijenke kalupa, što poboljšava kvalitetu odljevka.

Preporučljivo je koristiti tikvicu s dnom, model oblikovati uobičajenim pijeskom za kalupljenje, a gornji sloj koji nije u kontaktu s modelom napraviti od mješavine kvarcnog pijeska ili šamotnih krhotina s tekućim staklom. U trenutku topljenja modela, on će držati cijeli kalup u tikvici. Metal koji se unosi u kalup kroz otvorni sustav ispunit će ga zbog pritiska vlastite težine.

Ako šuplji model ima jednu rupu kroz koju izlazi armatura šipke, njezina šipka nakon taljenja gubi oslonac i taloži se unutar kalupa.

Da bi se učvrstio u željenom položaju pri izradi velikih odljevaka ili kod lijevanja proizvoda koji imaju nevidljiva mjesta (npr. vaze), glavna šipka na kojoj je pričvršćena armatura provlači se kroz model i podupire s oba kraja na rubove tikvicu, dajući joj strogo fiksiran položaj.

Rupe preostale nakon lijevanja proizvoda i uklanjanja armature se zatvaraju ili se buši jedna ili više rupa na mjestu modela koji se nalazi ispod i, takoreći, leži na pijesku za oblikovanje. Zatim se izrađuju čepovi od metala od kojeg će se proizvod lijevati. Veličina mora odgovarati promjeru rupa u debljini modela. Čepovi se umetnu u rupu modela i oblikuju.

Imajući istu debljinu kao i model, metalni čep ostaje u kalupu nakon taljenja modela i fiksira razmak između šipke i njenog ruba. Nakon izlijevanja, čepovi se spajaju s osnovnim metalom, a od njih ne ostaju tragovi.

Površina poprečnog presjeka čepova mora biti takva da mogu izdržati težinu jezgre i ne smiju se utisnuti u pijesak. Valja napomenuti da se pri topljenju modela kalup prevrne pa se u njegov gornji dio moraju staviti i čepovi. Kao stege mogu poslužiti i čelične šipke koje se provlače kroz cijeli kalup (šara i pijesak). Nakon lijevanja, šipke se uklanjaju, a navoji se izrezuju u formiranim rupama i uvijaju se vijci. Ponekad su rupe upuštene i začepljene zakovicama od istog metala - metalnim klinovima. Zatim se ta mjesta pažljivo čiste ili kovaju.

Izvornici umjetničkih proizvoda s relativno ravnom površinom (medaljoni, reljefi) obično su izrađeni od mekih materijala - plastelina, gline, voska. Za oblikovanje, iz njih se uklanjaju gipsani modeli, dok se stražnja strana modela ispostavlja ravnom i ne ponavlja oblik prednje površine iznutra. Odljevak izrađen prema ovom modelu ima značajnu masu, što je nepraktično, jer se troši velika količina metala. Kako bi se to izbjeglo, koristi se metoda oblikovanja na gipsanom modelu s okvirom. U tom slučaju se dobiva odljevak u kojem unutarnji reljef ponavlja oblik prednje površine, a debljina stijenke odgovara debljini okvira i jednaka je na cijeloj površini proizvoda. Kalup s okvirom koristi se u proizvodnji kalupa za lijevanje za gipsane modele male visine i s kosim zidovima.

Ako gipsani model ima visoke okomite zidove s malim nagibom, tada je ova metoda nepoželjna, jer su tijekom oblikovanja okomiti zidovi mnogo tanji od gornjeg, a metal tijekom izlijevanja možda neće ispuniti cijeli kalup, već samo njegov gornji dio. .

Kod oblikovanja s okvirom, model se mora pričvrstiti na modelnu ploču, koja se može koristiti kao komad iverice s nekoliko izbušenih rupa. Preko njih se model učvršćuje vijcima, a u ploči se izrađuju i rupe za pričvršćivanje iglica donje tikvice.

Nakon što su model ojačali na ploču i postavili na njega tikvicu s okvirom postavljenim ispod rubova, počinju ga puniti pijeskom za oblikovanje, pažljivo ga nabijajući. Debljina okvira odgovarat će debljini stijenke budućeg odljevka. Oblikovana tikvica se okreće zajedno s pločom ispod modela i nježnim udarcem po površini ploče pažljivo se vadi iz tikvice zajedno s okvirom.

Nakon uklanjanja okvira iznad tikvice, formira se izbočina iz pijeska za kalupljenje, koja se mora odrezati po cijeloj površini tikvice do razine njezina ruba. Na taj se način dobiva otisak platforme manje visine modela za debljinu okvira postavljenog ispod tikvice, a odgovara debljini stijenke budućeg odljevka. Zatim se na izlivenu tikvicu ugrađuje drugi, a gornji polukalup s uličnim kanalom i ispuhom puni se prema otisku u donjem dijelu.

Gornja tikvica se oblikuje pažljivije i točnije, budući da se krhka površina pješčanog modela može lako oštetiti kada se smjesa zbije nabijačem.

Nakon uklanjanja spruve, gornja tikvica se uklanja i, ako je potrebno, ispravlja se oblik. Oblikovana donja tikvica s okvirom, koja je služila kao model za gornju polovicu kalupa, izbija se i uz pomoć pričvrsnih igala ponovno se postavlja na podmodelnu ploču u istom položaju u kojem je bila izvorno. Zatim ga napune pijeskom za oblikovanje, ali bez okvira. Nakon dovršenog oblikovanja, tikvica se okreće, skida se podmodelna pločica s modelom i sklapaju se obje polovice kalupa. Na taj način se dobiva šupljina koja odgovara debljini okvira.

Riža. 9. Kalup za lijevanje od gline: 1 - sprue; 2 - stezaljke; 3 - oblik; 4 - ispupčen

Uz glavne metode lijevanja u zemlju i korištenje izgubljenih voštanih modela, u stara vremena, obrtnici su koristili lijevanje u čvrste sklopive kalupe. Na taj se način lijevao nakit, gumbi, ukrasni prekrivači za oružje. Kao materijal za kalupe poslužila je glina i mekane stijene vapnenca. Ručno izrađeni glineni kalupi sastojali su se od 2 polovice s udubljenjima za njihovo pričvršćivanje jedna u odnosu na drugu. Šupljina kalupa izrađena je ručno ili oblikovana od sirove gline, zatim sušena i pečena.

Riža. 10. Glineni estrih kalupa: 1 - vijak za pritezanje; 2 - stezaljka; 3 - oblik

Za izradu takvih oblika može se koristiti vatrostalna šamotna glina ili masa za lončić. Šamotno punilo za ove mase pri izradi kalupa mora biti fino mljeveno. Mora se imati na umu da se šamotna glina, kada se osuši, značajno skuplja - od 7 do 14%. Glineni kalup se peče u muflnoj peći na temperaturi od 900°C, a zatim se dvije polovice kalupa spajaju stezaljkama od čelične trake i spajaju vijcima i maticama.

Princip izrade kalupa od vapnenca je isti kao i od gline. Jedina razlika je u tome što je šupljina kalupa punjena sjekutićima. Koristeći za kalupe za lijevanje jednu od sorti vapnenca - škriljevca, koji ima gustu strukturu i lako se obrađuje, drevni su majstori koristili graviranje za izvođenje složenih oblika i primanje visoko umjetničkih djela. Kao materijal za takve oblike mogu se koristiti ploče od grafitnog lončića ili grafitne elektrode za električne peći za taljenje, jer se grafit dobro reza. U pripremljenim pločama potrebne veličine, susjedne površine se čiste finim brusnim papirom, a zatim trljaju jedna o drugu. Na dvije točke ploča izbušene su prolazne rupe, kroz koje su zategnute vijcima i maticama. Rupe se izbuše na onim mjestima gdje neće ometati proizvodnju kalupa i sprudova. Nakon pripremnih radnji, pristupa se izravno izradi (rezanje i graviranje) kalupa za lijevanje i sustava zalijevanja.

Prije izlijevanja metala, grafitni kalup mora se iznutra prekriti tankim slojem kaolina ili krede, razrijeđen u vodi i uz dodatak ljepila za drvo kako bi se zaštitio od blijeđenja.

Nakon vađenja odljevka iz kalupa, obično ima ružan izgled - sa zagorjelim česticama kalupnog pijeska, svim vrstama nijansi itd. U tom se slučaju mehaničke nečistoće uklanjaju čeličnom četkom, a zatim se proizvod izbjeljuje u kiselinama i lužinama.

Bakar, bronca, mjed i bakar obično se obrađuju u dvije faze: prvo se izvodi prethodno jetkanje, a zatim finalno ili sjajno. Sastav otopine za prethodno jetkanje je sljedeći: dušična i sumporna kiselina - po 250 ml, natrijev klorid - 0,5 g. Vrijeme obrade - 4-5 sekundi, temperatura otopine - 20-25°C. Za završno jetkanje koristi se sljedeća otopina: dušična i sumporna kiselina - po 250 ml, klorovodična kiselina - 5 ml, nizozemska čađa - 1-1,5 g. Proizvodi se urone u ovu otopinu 6-8 sekundi, a zatim se brzo isperu u voda.

Olovo se truje s 5-10% dušične kiseline, cink i kadmij - s 5-20% klorovodične kiseline, a aluminij - s 10-20% otopinom natrijevog hidroksida.

U navedenim sastavima otopina koriste se koncentrirane kiseline. Treba imati na umu da rad s njima zahtijeva posebnu njegu, moraju se kuhati ispod haube ili na ulici.

U zaključku odjeljka o umjetničkom lijevanju u uvjetima individualne radionice, bit će korisno upoznati našeg čitatelja s određenom osobom, pravim majstorom svog zanata, lijevcem Sergejem Popovom i njegovim tehnologijama i praktičnim savjetima.

Rodom iz grada Borisoglebska, Voronješka regija, nakon što je završio školu, otišao je u Moskovsku regiju, gdje je studirao u Umjetničkoj i industrijskoj školi Abramtsevo po imenu Vasnetsov i tamo predavao na specijalnosti "Umjetnička obrada kamena".

Bavio se kovanjem, vukli su ga ljevaonički radovi.

  • Bušilica
  • Stroj za oštrenje 2-strano
  • Stroj za brušenje i poliranje.

    • Riža. 19. Vaza

    • Bušilica
    • Stol za ručnu obradu modela
    • lemilica
    • Stroj za pjeskarenje

    Oblikovanje voskom

    Sastav mješavine modela. Mješavina voska i parafina, zagrijana na 60ºS, tuče se bušilicom kako bi se zasitila zrakom, a zatim se posebnom štrcaljkom upumpava u odvojive gipsane kalupe. Nakon hlađenja, obrazac se rastavlja i model se vadi iz njega. Model se zatim obrađuje. Bljesak se uklanja, hranilica se zalemi lemilom i model se premazuje.

    Premazivanje

    Za premazivanje se koristi suspenzija od etil silikata, vode i maršalita dugotrajnim miješanjem komponenti, u pripremljenu suspenziju se umače model, koji se potom posipa šamotnim pijeskom.

    Nakon sušenja nanosi se 5-6 slojeva premaza u razmaku od 2-3 sata.

    Za prvi ili drugi premaz koristi se finiji pijesak - 0,5 mm zrna, za sljedeće premaze - 1-1,5 mm.

    Nakon premazivanja sa 5-6 slojeva i dovoljnog sušenja, model se topi u kupelji za taljenje na temperaturi od 130ºS.

    ispuniti

    Otopljene kore se kalciniraju na temperaturu od 400-500ºS i u vruće kore ulijevaju metal (mjed, bronca). Nakon kristalizacije bronce, kora se pažljivo otkucava.

    Hranilice su odsječene. Lijevani proizvod se čisti od ljepljive kore mlazom pijeska.

    Bravarska obrada

    Izvodi se pomoću abraziva različitih veličina zrna. Nakon uklanjanja površinskog sloja i ostataka sprudova, možete pristupiti mljevenju koje se vrši pomoću gumenih kotača (parapit).

    Za poliranje se koriste kružići od filca i krpe te GOI pasta.

    Prilikom strojne obrade proizvoda sa složenim reljefom, u kojem radijus kamena ne dopušta pristup mnogim dijelovima proizvoda, koriste se konvencionalna zubna bušilica i metalna i karbidna svrdla, kao i fini * abrazivi.

    Lijevanje u koru ima ograničene mogućnosti u veličini, ovisno o masi, debljini modela. Stoga se velika ili obimna djela moraju podijeliti na male fragmente, na primjer, svijećnjak se može sastojati od 15-17 dijelova (stalka, krakova itd.). Sve se to montira na bazu uz pomoć središnje šipke.

    U ostalim radovima mogu se koristiti zakovice, zavoji, razni pričvršćivači. U nekim slučajevima koristi se zavarivanje plinom ili argonom.

    Lijevanje u koru ima neke značajke, na primjer, ograničeno je u veličini, što je, pak, određeno mogućnošću modela.

    Prije izlijevanja, bronca se mora deoksidirati, mora se dodati legura koja sadrži fosfor. Mjed se izlijeva bez aditiva.

    Modelna masa mora biti zasićena zrakom, t.j. sadrže mjehuriće zraka, inače će parafinski model tijekom renderiranja zbog ekspanzije razbiti koru.

    Izgubljeno lijevanje voskom (LWM) industrijski je proces koji se također naziva lijevanje voskom ili lijevanje u destruktivni kalup. Kalup se uništava kada se proizvod ukloni. Izgubljeni voštani modeli naširoko se koriste u inženjeringu i umjetničkom lijevanju.

    Područje primjene

    Značajke procesne tehnologije omogućuju primjenu LVM metode u širokom rasponu: od velikih poduzeća do malih radionica. Lijevanje izgubljenog voska također je moguće za kućne, osobne i komercijalne svrhe za izradu detaljnih figurica, suvenira, igračaka, strukturnih dijelova, nakita. Gotovo svi metali mogu se koristiti kao punilo:

    • čelici (legirani i ugljični);
    • obojene legure;
    • lijevano željezo;
    • legure koje se ne mogu strojno obrađivati.

    Međutim, tehnologija je univerzalna - sasvim je moguće proizvesti relativno velike strukture složenih oblika. Kako bi se olakšao tehnički proces, koristi se specijalizirana oprema za lijevanje i 3D modeliranje pomoću specijaliziranih programa.

    Lijevanje u keramičkim kalupima

    Ovisno o zahtjevima za proizvode, koriste se različite, najprikladnije tehnologije. Precizno ulaganje (TLVM) omogućuje dobivanje odljevaka najsloženije konfiguracije s visokom preciznošću, s minimalnom debljinom stijenke i hrapavosti površine. Za TLVM, model voska je uronjen u tekuću smjesu na bazi keramike. Keramička smjesa se suši i formira ljusku kalupa. Ovaj postupak se ponavlja dok se ne postigne željena debljina. Vosak se zatim uklanja u autoklavu. Međutim, ovu metodu karakterizira visoka cijena, trajanje tehnološkog procesa, oslobađanje štetnih tvari u proizvodnom području i onečišćenje okoliša ostacima keramičkih kalupa.

    Lijevanje u kalupe iz XTS-a

    U mnogim slučajevima, u proizvodnji obrta kod kuće, odljevci složene konfiguracije ne moraju imati nisku hrapavost, a za brojne umjetničke odljevke površina s ujednačenom hrapavošću nije samo prihvatljiva, već je i dizajnerska odluka. U ovom slučaju, preporučljivo je koristiti lijevanje za ulaganje.

    Tehnologija razvijena za proizvode koji ne zahtijevaju glatke površine prilično je jednostavna. Takva se površina može dobiti lijevanjem u kalupe iz hladno otvrdnjavajućih smjesa (CTS). Ovaj proces je mnogo jednostavniji, jeftiniji i ekološki prihvatljiviji.

    Međutim, ova metoda lijevanja ne dopušta dobivanje složenih odljevaka korištenjem uzoraka ulaganja. To se objašnjava činjenicom da tijekom prikazivanja slika značajan dio sastava modela ostaje u kalupnoj šupljini i može se ukloniti samo kalcinacijom. Kalcinacija, odnosno zagrijavanje do temperature paljenja, sastava modela dovodi do razaranja smolnog veziva CTS. Kada se metal izlije u kalup s ostacima sastava modela, oni se spaljuju, što dovodi do ispuštanja metala iz kalupa.

    Korištenje mješavina tekućeg stakla

    Ujednačavanje nedostataka CTS tehnologije u proizvodnji nekih vrsta odljevaka omogućuje ulaganje u smjese tekućeg stakla s tekućim katalizatorom (LCG). Ove smjese koje sadrže tekuće staklo u količini od 3-3,5% i katalizator od oko 0,3% mase pješčane baze počele su se koristiti u inozemstvu početkom 80-ih godina i još se koriste. Prema istraživanjima, ove mješavine, za razliku od prve generacije JSS-a, odlikuju se ekološkom čistoćom, dobrim nokautom i blagim tragovima izgaranja na odljevcima.

    Ulagačko lijevanje: tehnologija

    LVM proces uključuje operacije pripreme sastava modela, izradu modela odljevaka i sustava zalijevanja, doradu i kontrolu dimenzija modela te daljnju montažu u blokove. Modeli se u pravilu izrađuju od materijala koji su višekomponentni sastavi, kombinacije voskova (parafin-stearinska smjesa, prirodni tvrdi voskovi itd.).

    U proizvodnji modelnih sastava koristi se do 90% povrata prikupljenog tijekom taljenja voštanih modela iz kalupa. Povratak sastava modela treba ne samo osvježavati, već i povremeno obnavljati.

    Izrada modela sastoji se od šest koraka:

    • priprema kalupa;
    • uvođenje kompozicije modela u njegovu šupljinu;
    • držanje modela do stvrdnjavanja;
    • demontaža kalupa i vađenje modela;
    • ohladite ga na sobnu temperaturu.

    Značajke procesa

    Bit LVM-a leži u činjenici da se silikonski ili voštani model zagrijavanjem topi iz izratka, a oslobođeni prostor ispunjava metalom (legurom). Proces ima niz značajki:

    • U proizvodnji kalupnog pijeska naširoko se koriste suspenzije koje se sastoje od vatrostalnih sitnozrnatih materijala koji se drže zajedno otopinom veziva.
    • Za izlijevanje metala (legura) koriste se jednodijelni kalupi koji se dobivaju nanošenjem vatrostalnog premaza na model, sušenjem, nakon čega slijedi topljenje modela i žarenje kalupa.
    • Za odljevke se koriste modeli za jednokratnu upotrebu, jer se uništavaju tijekom procesa izrade kalupa.
    • Zahvaljujući fino zrnatim vatrostalnim materijalima sličnim prašini, osigurava se dovoljno visoka kvaliteta površine odljevaka.

    Prednosti LVM-a

    Prednosti investicijskog lijevanja su jasne:

    • Svestranost. Za lijevanje proizvoda možete koristiti bilo koje metale i legure.
    • Dobivanje konfiguracija bilo koje složenosti.
    • Visoka obrada površine i preciznost izrade. To omogućuje 80-100% smanjenje naknadne skupe obrade metala.

    Nedostaci LVM-a

    Unatoč praktičnosti, svestranosti i pristojnoj kvaliteti proizvoda, nije uvijek preporučljivo koristiti lijevanje za ulaganje. Nedostaci su uglavnom povezani sa sljedećim čimbenicima:

    • Trajanje i složenost procesa proizvodnje odljevaka.
    • Precijenjen materijal za oblikovanje.
    • Veliko opterećenje za okoliš.

    Primjer izrade proizvoda kod kuće: pripremna faza

    Lijevanje izgubljenog voska kod kuće ne zahtijeva duboko poznavanje metalurgije. Najprije pripremimo model koji želimo ponoviti u metalu. Gotov proizvod će se spustiti kao izgled. Također, figurica se može izraditi samostalno od gline, skulpturalnog plastelina, drveta, plastike i drugih gustih plastičnih materijala.

    Model ugrađujemo unutar sklopivog spremnika pričvršćenog stezaljkama ili kućištem. Prikladno je koristiti prozirnu plastičnu kutiju ili poseban kalup. Za popunjavanje kalupa koristit ćemo silikon: on će pružiti izvrsne detalje, prodire u najmanje pukotine, rupe, udubljenja i tvori vrlo glatku površinu.

    Drugi korak: punjenje silikonom

    Ako je potrebno precizno lijevanje, tekuća guma je nezamjenjiva za izradu kalupa. Silikon se priprema prema uputama miješanjem različitih komponenti (obično dvije), a zatim zagrijavanjem. Za uklanjanje najmanjih mjehurića zraka preporučljivo je staviti posudu s tekućom gumom na 3-4 minute u poseban prijenosni vakuumski aparat.

    Gotovu tekuću gumu ulijte u posudu s modelom i ponovno vakumirajte. Trebat će vremena za naknadno stvrdnjavanje silikona (prema uputama). Korišteni prozirni materijali (posude i sam silikon) omogućuju vam da osobno promatrate proces stvaranja plijesni.

    Zaplijenjenu gumu s modelom iznutra izvadimo iz posude. Da bismo to učinili, otpuštamo stezaljke (kućište) i odvajamo dvije polovice kutije - silikon se lako odmiče od glatkih zidova. Trebat će 40-60 minuta da se tekuća guma potpuno stvrdne.

    Treća faza: izrada modela od voska

    Uložno lijevanje uključuje taljenje topljivog materijala i zamjenu nastalog prostora rastopljenim metalom. Kako se vosak lako topi, koristimo ga. Odnosno, sljedeći zadatak je napraviti voštanu kopiju originalnog korištenog modela. To je zahtijevalo izradu gumenog kalupa.

    Pažljivo prerežite silikonsku podlogu po dužini i izvadite model. Ovdje postoji mala tajna: kako biste naknadno točno povezali oblik, preporuča se da rez ne bude glatki, već cik-cak. Priloženi dijelovi obrasca neće se kretati duž ravnine.

    Dobiveni prostor u silikonskom kalupu ispunimo tekućim voskom. Ako se proizvod priprema za sebe i ne zahtijeva veliku preciznost u dijelovima za spajanje, možete uliti vosak zasebno u svaku polovicu, a zatim, nakon stvrdnjavanja, spojiti dva dijela. Ako je potrebno točno ponoviti siluetu modela, gumene polovice se spajaju, fiksiraju, a vrući vosak se upumpava u nastalu prazninu pomoću injektora. Kada ispuni sav prostor i stvrdne, rastavljamo silikonski kalup, vadimo model od voska i ispravljamo nedostatke. Služit će kao prototip za gotov metalni proizvod.

    Četvrta faza: oblikovanje

    Sada je potrebno od vanjske površine voštane figure oblikovati izdržljivi sloj otporan na toplinu, koji će nakon topljenja voska postati kalup za metalnu leguru. Odaberimo metodu lijevanja pomoću kristobalitne smjese (kvarcna modifikacija).

    Oblikujemo model u metalnoj cilindričnoj tikvici (uređaj koji drži kalupni pijesak tijekom njegovog zbijanja). U tikvicu ugrađujemo zalemljeni model sa sustavom zatvaranja i punimo smjesom na bazi kristobalita. Kako bismo istisnuli zračne džepove, stavljamo ih u vibro-vakuum aparat.

    Završna faza

    Kada se smjesa zgusne, ostaje rastopiti vosak i uliti metal u slobodni prostor. Postupak lijevanja kod kuće najbolje je izvesti pomoću legura koje se tope na relativno niskim temperaturama. Ljevački silumin (silicij + aluminij) je savršen. Materijal je otporan na habanje i tvrd, ali je lomljiv.

    Nakon izlijevanja rastopljenog silumina čekamo da se stvrdne. Zatim izvadimo proizvod iz rova, skinemo sprud i očistimo ga od ostataka pijeska za oblikovanje. Pred nama je gotovo gotov dio (igračka, suvenir). Dodatno se može brusiti i polirati. Ako su ostaci ljevaonice čvrsto zaglavljeni u utorima, moraju se ukloniti bušilicom ili drugim alatom.

    Uložno lijevanje: proizvodnja

    LVM se provodi malo drugačije za proizvodnju kritičnih dijelova koji imaju složen oblik i (ili) tanke stijenke. Za izlijevanje gotovog metalnog proizvoda može potrajati od tjedan do mjesec dana.

    Prvi korak je punjenje kalupa voskom. Za to poduzeća često koriste aluminijski kalup (analog silikonskog kalupa o kojem se gore govori) - šupljinu koja ima oblik dijela. Izlaz je voštani model nešto veći od završnog dijela.

    Zatim će model poslužiti kao osnova za keramički kalup. Također bi trebao biti nešto veći od završnog dijela, jer će se metal nakon hlađenja skupiti. Zatim se pomoću vrućeg lemilice na model od voska zalemi poseban sustav zatvaranja (također od voska), uz koji će se vrući metal izliti u šupljinu kalupa.

    Izrada keramičkog kalupa

    Zatim se voštana struktura umoči u tekuću keramičku otopinu koja se naziva slip. To se radi ručno kako bi se izbjegli nedostaci u odljevku. Za čvrstoću klizanja, keramički sloj se ojačava prskanjem finim cirkonijskim pijeskom. Tek nakon toga, obradak se "povjerava" automatizaciji: posebni mehanizmi nastavljaju fazni proces prskanja krupnijeg pijeska. Rad se nastavlja sve dok postojani keramički pijesak ne dosegne zadanu debljinu (obično 7 mm). U automatiziranoj proizvodnji to traje 5 dana.

    Lijevanje

    Sada je radni komad spreman za topljenje voska iz kalupa. Stavlja se na 10 minuta u autoklav napunjen vrućom parom. Vosak se topi i potpuno istječe iz ljuske. Na izlazu dobivamo keramički kalup koji u potpunosti ponavlja oblik dijela.

    Kada se keramičko-pješčani kalup stvrdne, vrši se lijevanje. Forma se prethodno zagrijava 2-3 sata u pećnici kako ne bi popucala prilikom izlijevanja metala (legura) zagrijanih na 1200 ˚C.

    Otopljeni metal ulazi u šupljinu kalupa, koji se zatim ostavlja da se ohladi i postupno stvrdne, na sobnoj temperaturi. Za hlađenje aluminija i njegovih legura potrebno je 2 sata, za čelik (lijevano željezo) - 4-5 sati.

    Dovršavanje

    Zapravo, investicijski casting ovdje završava. Nakon što se metal stvrdne, obradak se stavlja u poseban vibrator. Od blagih vibracija, keramička podloga puca i mrvi, dok metalni proizvod ne mijenja svoj oblik. Slijedi završna obrada metalne zatvore. Prvo, sustav za izlijevanje metala je izrezan, a mjesto njegovog kontakta s glavnim dijelom pažljivo je polirano.

    Na kraju, inspektori provjeravaju da li dimenzije proizvoda odgovaraju onima navedenim na crtežu. Aluminijski dijelovi se mjere hladni (na sobnoj temperaturi), čelični dijelovi se prethodno zagrijavaju u pećnici. Stručnjaci koriste različite alate za nadzor i mjerni rad: od jednostavnih predložaka do složenih elektroničkih i optičkih sustava. Ako se otkrije odstupanje s parametrima, dio se ili šalje na reviziju (ispravljiv brak) ili na ponovno taljenje (neuklonjivi brak).

    Sustav ulaza

    Dizajn sustava za usisavanje igra vodeću ulogu u LVM-u. To je zbog činjenice da obavlja tri funkcije:

    • U proizvodnji ljuski kalupa i bloka modela, sustavi za vrata su nosive konstrukcije koje drže školjku i modele na sebi.
    • Kroz sustav uličnih kanala tekući metal se dovodi u odljevak tijekom izlijevanja.
    • Tijekom skrućivanja, sustav obavlja funkciju profita (element za hranjenje koji kompenzira skupljanje metala).

    lijevanje školjke

    U LVM procesu, ključ je stvaranje slojeva ljuske oblika. Proces proizvodnje školjke je sljedeći. Na površinu bloka modela, najčešće uranjanjem, nanosi se kontinuirani tanki sloj suspenzije, koji se potom posipa pijeskom. Ovjes, prianjajući na površinu modela, točno reproducira njegov oblik, a pijesak pijeska se unosi u suspenziju, navlaži se i fiksira sastav u obliku tankog obloženog (prvog ili radnog) sloja. Neradna hrapava površina ljuske formirana kvarcnim pijeskom doprinosi dobrom prianjanju sljedećih slojeva suspenzije na prethodne.

    Važni pokazatelji koji određuju čvrstoću kalupa su viskoznost i fluidnost suspenzije. Viskoznost se može podesiti unošenjem određene količine punila (punoća). Istodobno, s povećanjem punoće sastava, smanjuje se debljina međuslojeva otopine veziva između čestica praha, smanjuje se skupljanje i negativni učinci uzrokovani njime, a povećavaju se svojstva čvrstoće ljuske kalupa.

    Korišteni materijali

    Materijali ljuske dijele se u sljedeće skupine: osnovni materijali, veziva, otapala i aditivi. Prvi uključuju prašnjav, koji se koristi za pripremu suspenzija, i pijesak namijenjen posipanju. To su kvarc, šamot, cirkon, magnezit, šamot s visokim sadržajem glinice, elektrokorund, kromomagnezit i drugi. Kvarc se široko koristi. Neki osnovni materijali za ljuske pripremljeni su za upotrebu, dok su drugi prethodno sušeni, kalcinirani, mljeveni, prosijani. Značajan nedostatak kvarca su njegove polimorfne transformacije, koje se javljaju s promjenom temperature i popraćene su oštrom promjenom volumena, što na kraju dovodi do pucanja i uništenja ljuske.

    Glatko zagrijavanje oblika kako bi se smanjila vjerojatnost pucanja, koje se provodi u potpornom punilu, doprinosi povećanju trajanja tehnološkog procesa i dodatnim troškovima energije. Jedna od mogućnosti za smanjenje pucanja tijekom kalcinacije je zamjena usitnjenog kvarcnog pijeska kao punila dispergiranim kvarcnim pijeskom polifrakcijskog sastava. Istodobno se poboljšavaju reološka svojstva suspenzije, povećava se otpornost kalupa na pucanje, a smanjuje se odbacivanje uslijed začepljenja i lomljenja ljuski.

    Izlaz

    LVM metoda je dobila najširu rasprostranjenost. Koristi se za dobivanje složenih dijelova u strojarstvu, u proizvodnji oružja, vodovoda i suvenira. Za izradu nakita od plemenitih metala koristi se investicijsko lijevanje.

    Za izradu odljevaka različitih dijelova i njihovih elemenata moderne ljevaonice koriste polutrajne i jednokratne kalupe za lijevanje. U skladu s uvjetima tehnologije ljevaoničkog procesa, za izradu takvih kalupa za lijevanje koriste se posebne smjese za lijevanje, koje su kombinacija visoko vatrostalnih tvari (azbest, šamot) s pjeskovito-glinastim komponentama. Komponente uključene u sastave za lijevanje mogu biti prirodnog i umjetnog podrijetla (sintetičke). Kao rezultat miješanja sastavnih kalupnih pijeska u određenim omjerima, gotovi sastavi mogu imati unaprijed određena svojstva i željenu usklađenost, vatrostalnost, čvrstoću, formabilnost, propusnost plina i tako dalje.

    Vrste smjesa

    Pjesak za kalupljenje za lijevanje, ovisno o prirodi uporabe, dijeli se u nekoliko glavnih kategorija:

    • Smjese za premazivanje. Ova vrsta kalupnog pijeska namijenjena je za izradu radnog sloja kalupa. Visoka fizikalna i mehanička svojstva takvih smjesa osiguravaju povećani postotak sirovina za oblikovanje (pijesak i glina);
    • Mješavine za punjenje za lijevanje. Ove smjese za lijevanje koriste se za punjenje kalupa nakon nanošenja furnira na model. Za pripremu takve smjese, početni materijali za oblikovanje (glina i pijesak) obrađuju se zajedno s ostacima reciklirane smjese;
    • Pojedinačni kalupni pijesak za lijevanje. Mješavina ove vrste je materijal za oblikovanje koji kombinira svojstva i punjenja i mješavine za oblaganje. Pojedinačne smjese se koriste na automatskim linijama u serijskoj i masovnoj proizvodnji uz strojno prešanje. Trajnost takvih smjesa osigurava se prisutnošću u sastavu glina s visokim kapacitetom vezivanja i najvatrostalnijih vrsta pijeska.

    Sastav pijeska za lijevanje

    Kemijski sastav koji pijesak za lijevanje može imati ovisi o kombinaciji sljedećih čimbenika:

    • Od vrste korištene legure i dimenzija odljevka;
    • Od načina oblikovanja i vrste lijevanja (lijevanje obojenih metala, čelik ili lijevano željezo);
    • Od prirode proizvodnje i tehnoloških sredstava koja su na raspolaganju proizvodnji.

    Također, sastav koji ljevaonički pijesak ima za lijevanje može varirati ovisno o stanju u kojem mora biti prije izlijevanja. Pijesak za kalupljenje za suhe kalupe sadrži povećanu količinu vode i gline. Osim toga, u sastav takvih smjesa mogu se dodati zapaljivi aditivi kao što su treset ili piljevina. U sastavu kalupnih pijeska za sirove kalupe smanjen je postotak recikliranog pijeska. Smjese za kalupljenje za lijevanje metala u osušene kalupe odlikuju se istovremenom prisutnošću i cirkulirajućih komponenti, i svježih materijala (glina i pijesak) i pričvrsnih elemenata.

    smjese za kalupljenje. Za izradu kalupa i jezgri koriste se različite smjese za kalupljenje i jezgre, čiji sastav ovisi o načinu oblikovanja, vrsti legure, prirodi proizvodnje, vrsti odljevka, te tehnološkim sredstvima i materijalima koji su dostupni. proizvodnja.

    Ovisno o upotrebi kalupljenje od pijeska i gline smjese su klasificirane kako slijedi:

    • na primjenu tijekom oblikovanja (oblaganje, punjenje i uniforma);
    • prema stanju kalupa prije izlijevanja (za mokre, suhe, osušene i kemijski otvrdnute kalupe);
    • prema vrsti legure koja se ulijeva u kalup (za odljevke od lijevanog željeza, čelika i obojenih metala).

    Smjesa za lice koristi se za oblaganje radne površine kalupa. Debljina obložnog sloja ovisi o sastavu smjese za oblaganje i o dimenzijama odljevka (od 20 do 100 mm i više). Povrh obložne smjese u tikvice se ulijeva smjesa za punjenje, koja je izrađena od reciklirane zemlje uz dodatak 5-10% svježih materijala (pijesak, glina).

    Pojedinačna mješavina služi za punjenje cijelog volumena kalupa i služi za izradu malih i srednjih odljevaka u serijskoj i masovnoj proizvodnji. Pojedinačna smjesa razlikuje se od smjese za punjenje visokim sadržajem svježih materijala i određenom količinom posebnih dodataka (mljeveni ugljen, tresetna smola itd.).

    Mješavine za suhe kalupe razlikovati se od sirove mješavine plijesni manji udio reciklirane smjese i povećani postotak gline i vode. Često se oblici koji su podvrgnuti sušenju izrađuju od smjesa za oblaganje i punjenje, a u smjesu se dodaju zapaljivi aditivi (piljevina, treset itd.) kako bi se povećala njihova usklađenost.

    Suhe mješavine plijesni imaju u svom sastavu recikliranu smjesu, svježe materijale (pijesak i glina) i pričvrsne elemente (SP, SB). Kao smjese za oblaganje, naširoko se koriste u proizvodnji srednjih i velikih kritičnih odljevaka od lijevanog željeza. Ovisno o težini odljevka za koji se kalup izrađuje, vrijeme sušenja je 20-60 minuta. U moskovskoj ljevaonici željeza Stankolit za dobivanje odljevaka težine do 1000 kg koriste se smjese koje se suše 30 minuta.

    Sastav smjese suši se 30 minuta(u % volumena)

    Pijesak Lukhovitsky 1K315A (GOST2138-56) 88-89

    Glina za oblikovanje FV-1 1-2

    piljevina 5

    Azbestna mrvica 5

    SB fiksator (preko 100%) 1.5

    Sulfitno-alkoholna taloga (preko 100%) 2-3

    Prilikom sušenja kalupa na radnim površinama nastaje jak, tvrdi sloj koji utječe na proizvodnju čiste površine i povećanu točnost odljevaka.

    Mješavine za kemijski očvrsne kalupe izrađen od kvarcnog pijeska s dodatkom 4,5-6,5% tekućeg stakla i 1,5% natrijevog hidroksida s koncentracijom od 10-20%. Dodavanje kaustične sode u smjesu (vidi stranicu 25) omogućuje dulje zadržavanje tehnoloških svojstava, kao i povećanje čvrstoće smjese nakon kemijskog stvrdnjavanja. Za odljevke od lijevanog željeza težine od 1000 do 5000 kg u tvornici Stankolit koristi se kemijski otvrdnjavajuća smjesa sljedećeg sastava.

    Sastav kemijski očvrsne smjese(u % volumena)

    Pijesak Lukhovitsky 1K315A (GOST 2138-56) 88-89

    Glina za oblikovanje FV-1 3-4

    Mljeveni ugljen GK 8

    Tekuće staklo (preko 100%) s modulom jednakim 2,6-2,7 6

    15% otopina natrijevog hidroksida (gustoća 1300 kg/m 3) 075-1.0

    Mješavine tekućeg stakla stvrdnuti kada se puše ugljičnim dioksidom (CO 2). Kada se to dogodi, dolazi do razgradnje natrijevog silikata i stvaranja natrijevog karbonata i silicija. Silicij se spaja s vodom i tvori kemikaliju koja se zove gel silicijeve kiseline.

    Gel silicijeve kiseline, koji obavija zrnca pijeska u smjesi, ima sposobnost stvrdnjavanja kada se izgubi dio spojene vode. Zbog toga ih gel filmovi, koji se nalaze između zrna pijeska, nakon kratkog vremena bez opskrbe toplinom, vežu u čvrstu i suhu masu. Kada se smjesa tekućeg stakla upuhuje ugljičnim dioksidom, dugi toplinski ciklus isparavanja vlage i skrućivanja smjese zamjenjuje se ubrzanim procesom kemijskog vezanja vode sa sastavnim elementima tekućeg stakla.

    Trenutno se naširoko koriste samootvrdnjavajuće smjese za oblaganje. Opseg ovih mješavina je proizvodnja srednjih i velikih odljevaka.

    Gotova samostvrdnuta smjesa se izlije na model. U izradi kalupa za velike odljevke model se oblaže smjesom i djelomično zbija.

    Nakon zatrpavanja smjese za punjenje, vrši se njezino strojno zbijanje. Smjesa za punjenje u proizvodnji velikih kalupa zbija se bacačem pijeska s mogućim naknadnim prešanjem nabijačima. Nakon punjenja, forme se "samostvrdnjavaju" na paradonu ili na pokretnoj traci.

    Obložni sloj samootvrdnjavajuće smjese ima visoku čvrstoću i plinopropusnost, što osigurava proizvodnju visokokvalitetnih odljevaka.

    Obojite takve oblike samosušivim neljepljivim bojama.

    U tablici. 7 prikazuje tipične sastave kalupnih pijeska.

    Također preporučujemo

    Učitavam...Učitavam...