Compoziția nisipului de turnare pentru turnarea bronzului. Turnare cu ceară pierdută de precizie la domiciliu: tehnologie, avantaje și dezavantaje

LA Categorie:

confecţionarea matriţelor

Materiale de turnare și amestecuri

Materiale de formare. Materialele de turnare utilizate pentru fabricarea matrițelor și miezurilor se împart în următoarele grupe: nisipuri, lianți, antiaderenți, foarte refractare, speciale și auxiliare.

Coșurile (cuart, lut) s-au format în urma distrugerii rocilor (granit, bazolit etc.); sunt formate din granule de cuarț mineral (Si02) cu dimensiunea de 0,06-1,6 mm cu un amestec de argilă și alte minerale (oxizi de fier, feldspați). Cuarțul are o duritate mare și o refractare mare (punct de topire 1713 °C).

Nisipurile de cuarț conțin până la 2% argilă și o cantitate mică de impurități, nisipurile de argilă conțin până la 50% argilă. În funcție de conținutul de argilă, nisipurile argiloase se împart în slabe (2-10%), îndrăznețe (10-20%), grase (20-30%) și foarte grase (30-50% argilă).

Lianți: argilă de modelare, sticlă de apă, depozit de sulfit, diverși lianți, silicat de etil, bachelită pulverizată etc.

Argila de turnare are o rezistență ridicată la foc (punct de topire 1750-1787 ° C) și constă din particule minerale foarte mici (0,001 mm), care formează soluții lipicioase atunci când interacționează cu apa.

În amestecuri se introduc sticlă lichidă, sulfit, lianți, vopsele antiadere și alți compuși pentru a le da rezistență.

Materiale antiaderente (grafit, cuarț pulverizat, talc, cărbune etc.), precum și vopsele de turnătorie preparate din acestea, pe suprafața matrițelor și a miezurilor se aplică paste de frecare pentru a preveni arderea materialelor de turnare la suprafața turnări. Grafitul și cuarțul pulverizat sunt folosite ca pulbere și la prepararea vopselelor și frecare. Cărbunele este adăugat la compoziția nisipurilor de turnare.

Materialele foarte refractare (șamotă, minereu de crom de fier, zircon, magnezit, azbest etc.) sunt utilizate la fabricarea matrițelor și a miezurilor de turnătorie pentru turnări foarte mari și masive din oțeluri aliate (inoxidabil, rezistente la căldură etc.), precum precum și matrițe reutilizabile.

Materiale speciale - împușcătură de fontă, sodă caustică, formol, rumeguș, turbă etc. La fabricarea pieselor turnate se utilizează o metodă specială de turnare ca umplutură. În amestecuri se introduc rumeguș, turbă etc. pentru a crește permeabilitatea la gaz și conformitatea matrițelor și tijelor uscate.

Materiale auxiliare - pulberi de modelare, lichide de separare, lipici etc. Pulberile de modelare și lichidele de separare sunt utilizate la fabricarea matrițelor și miezurilor, astfel încât la scoaterea modelului din matriță, precum și miezul din cutia de miez, să nu deterioreze suprafata lor. Adezivul este folosit la asamblarea tijelor și matrițelor pentru lipirea jumătăților.

Principalele proprietăți ale materialelor de turnare: conductivitate termică, capacitate termică, permeabilitate la gaz, rezistență, fluiditate etc.

amestecuri de turnare. O mare varietate de nisipuri de turnare sunt utilizate în prezent în turnătorii. Alegerea compoziției amestecului este determinată de natura (greutate, dimensiuni, formă, tip de aliaj) pieselor turnate care se produc, precum și de tipul de matrițe utilizate (crude, uscate, uscate la suprafață, întărire chimic).

În funcție de scop, amestecurile sunt împărțite în fațare, umplutură și unice.

Amestecul de fațare este de cea mai bună calitate și este folosit pentru a acoperi suprafața de lucru a matriței în contact direct cu metalul topit. Grosimea stratului de amestec de fațare depinde de tipul și natura turnării (15-50 mm).

Amestecul de umplutură se toarnă peste fațadă, are rezistență și permeabilitate la gaz mai puține și este mai ieftin. Amestecul de umplutură se prepară prin prelucrarea nisipului de turnare folosit cu adăugarea (3-5%) de materiale proaspete (nisip și argilă).

Un singur amestec alcătuiește întregul volum al matriței și este utilizat în turnarea mașinii, pe mașini automate în condițiile producției în serie a piesei turnate cu pereți mici și subțiri. Se deosebește de amestecul de umplutură printr-un conținut ridicat de materiale proaspete și proprietăți fizice și mecanice mai bune.

Amestecuri de miez. Compoziția și proprietățile amestecurilor de miez sunt determinate în principal de clasa de miezuri produse.

Miezurile responsabile de prima clasă sunt realizate din amestecuri de miezuri constând în întregime din nisip de cuarț cu adaos de lianți. Tijele mari sunt fabricate din amestecuri de miez mai ieftine, ele includ foarte des un amestec folosit (20-35%), iar liantul este argilă de turnare, sulfit și rumeguș ca aditiv organic.

Amestecurile de miez trebuie să aibă aceleași proprietăți ca și amestecurile de turnare. Dar având în vedere că cea mai mare parte a tijei (cu excepția semnelor) este expusă la temperatură și presiune ridicată a metalului turnat în matriță, acestea sunt realizate cu rezistență mai mare, permeabilitate la gaz, ductilitate și rezistență la foc.

Compoziția amestecurilor de miez include cel mai adesea nisip de cuarț pur de la 70 la 100%, argilă refractară sau bentonită și diferite tipuri de lianți. Astfel de amestecuri au permeabilitate mare la gaze de până la 120, rezistență până la 0,55 în stare brută și până la 12 kg/cm2 în stare uscată. În ultimii ani, amestecurile lichide de autoîntărire cu proprietăți tehnologice bune au fost utilizate pe scară largă pentru fabricarea tijelor.

Regenerarea amestecurilor uzate. Sunt supuse regenerării amestecurile de deșeuri care se acumulează în departamentul de tundere și curățare (de la demontarea miezului, de la mașinile de curățat), scurgerile colectate de pe podeaua compartimentelor de turnare și miez, camere de uscare etc.. Un astfel de amestec conține mult praf. , cenușă din rumeguș și cărbune ars, bucăți de tije și matrițe, diverse incluziuni metalice și nemetalice, precum și până la 60-80% granule de nisip potrivite pentru utilizare ulterioară. Pentru extragerea boabelor de nisip din acest amestec, acesta este supus unor prelucrari: framantare bulgari, separare magnetica, cernuire si desprafuire.

Obținerea pieselor turnate de înaltă calitate depinde în mare măsură de calitatea materialelor de turnare și a amestecurilor din care sunt fabricate matrițele și miezurile.

Materialele de turnare sunt împărțite în cele principale - nisipuri, argile și altele auxiliare, care includ lianți utilizați pentru prepararea amestecurilor de miez, materiale antiaderente (cărbune, grafit, vopsele, minereu de crom de fier, zircon etc.), precum și ca lipici, chituri, pulberi etc.

nisipuri de turnătorie

Nisipurile de turnare sunt furnizate în stare naturală și îmbogățită. Conform GOST 2138-74, nisipurile, în funcție de conținutul componentei de argilă (așa-numitele boabe cu un diametru mai mic de 0,022 mm), silice și impurități nocive, sunt împărțite în clase și în funcție de dimensiunea boabe ale fracției principale - în grupuri.

Pentru a determina grupul de nisip, acesta trebuie cernut printr-un set standard de site și a se afla pe care trei site adiacente a rămas cea mai mare cantitate de reziduuri (în unități de masă), numită fracțiune principală. Știind pe ce site se află fracția principală de nisip, aceasta poate fi atribuită grupului, care este determinat de numărul mediu de site.

argile de modelare

Argilele de turnare utilizate în turnătorii ca lianți minerali în nisipurile de turnare și miez sunt clasificate în funcție de compoziția lor mineralogică, rezistența la tracțiune în stare umedă și uscată, conținutul de impurități nocive și alte proprietăți.

Conform compoziției mineralogice, argilele de turnare sunt împărțite în tipuri, în funcție de rezistența la compresiune în stare umedă - în grupuri, în stare uscată - în subgrupe. În funcție de conținutul de impurități nocive, argilele de modelare sunt împărțite în grupuri.

Principala diferență dintre argilele de modelare este că au rețele cristaline diferite și, prin urmare, la suprafață se pot forma pelicule de apă de diferite grosimi. Cea mai mică cantitate de apă poate fi reținută pe suprafața boabelor de caolinit, iar cea mai mare - pe suprafața boabelor de montmorillonit. Din aceasta rezultă că argilele de montmorillonită (bentonită) ar trebui folosite la modelarea pe bază umedă. Utilizarea acestor argile face posibilă reducerea conținutului de aditiv de argilă în amestecuri cu un factor de 2-3, creșterea permeabilității la gaze, în unele cazuri înlocuirea turnării uscate cu turnarea umedă, îmbunătățirea suprafeței turnărilor etc. tipul de argilă poate fi folosit în turnare uscată.

La pregătirea nisipurilor de turnare și de miez, toate componentele, cu excepția apei și a lianților lichizi, sunt încărcate în malaxor sub formă măcinată sau liberă. Deoarece procesul de obținere a pulberii de argilă este asociat cu o emisie abundentă de praf, la fabricarea pieselor turnate din fier brut se folosesc în schimb suspensii de argilă sau argilă-cărbune.

3. Materiale de lipire

Amestecurile de miez în care argila de turnare este un liant, de regulă, nu oferă astfel de calități ale miezurilor precum rezistența, permeabilitatea la gaz, knockout. Ca rezultat, argila trebuie înlocuită cu materiale care au o capacitate mare de legare și care conferă tijelor o rezistență semnificativă, menținând în același timp o bună permeabilitate și permeabilitatea la gaz.

Lianții sunt împărțiți în organici și anorganici și în trei clase:
A - organic neapos, B - apa organica si C - apa anorganica.

Clasa A combină lianți care au o capacitate de legare și nu necesită adăugarea de apă. Nu se dizolvă în apă, nu se amestecă cu ea și nu sunt umezite de ea (uleiuri, uleiuri sicative, smoală, bitumuri, colofoniu). Clasa B include lianți care se dizolvă în apă, după care dobândesc capacitatea de a lega nisipul (dextrină, alcool sulfit și piure). Clasa C include toți lianții anorganici (argilă de turnare, ciment, sticlă lichidă), care, ca și lianții din clasa B, își au efectul numai după adăugarea de apă la ei.

Pentru ușurință în utilizare, lianții din fiecare clasă sunt împărțiți în trei grupuri. Fiecare dintre cele trei grupe include lianți cu aproximativ aceleași proprietăți fizice, mecanice și tehnologice. Semnul principal al atribuirii unui liant la una sau la alta grupă este rezistența (rezistența la tracțiune, în kgf/cm2, a unei probe de testat în stare uscată) la 1% din liantul introdus în amestec.

Lianții sunt evaluați în funcție de o probă tehnologică în condiții de laborator. Probele sunt făcute din amestecul obținut cu un liant pentru testarea rezistenței la compresiune umedă și a rezistenței la tracțiune uscată, precum și a permeabilității la gaz. Uscarea probelor se efectuează în conformitate cu specificațiile pentru acest liant.

În majoritatea cazurilor, lianții sunt produse secundare obținute din prelucrarea petrolului, șisturi bituminoase, lemnului, uleiului din semințe de bumbac etc.

4. Materiale antiaderente și alte materiale auxiliare

Ca urmare a interacțiunii chimice și mecanice a unei matrițe sau a unei tije cu un aliaj lichid, refractaritatea insuficientă și porozitatea crescută a amestecurilor, precum și temperaturile ridicate de turnare, se formează arsuri pe piese turnate. Pentru combaterea acesteia se folosesc materiale speciale antiaderente.

Cărbune. La turnare pe bază brută, aditivii de cărbune sunt introduși în amestec într-o stare zdrobită cu următoarea compoziție, în%: substanțe volatile - nu mai puțin de 30, sulf - nu mai mult de 2 și cenușă - nu mai mult de 11, umiditate - nu mai mult de 12. Cărbunele poate fi înlocuit ardezia estonă sub formă de pulbere.

Atunci când matrița este încălzită cu un aliaj lichid, particulele de cărbune sau praf de șist emit substanțe volatile și ard cu formarea de monoxid de carbon, în timp ce între aliaj și matriță se formează un strat de gaz care elimină posibilitatea umezirii granulelor de nisip cu aliajul și formarea arderii.

Cuarț pulverizat. Există două tipuri de acest material: natural și artificial. Cea mai mare aplicație este cuarțul artificial pulverizat, care se obține prin măcinarea nisipului de cuarț.

Cuarțul pulverizat este utilizat în producția de piese turnate din oțel ca aditiv în amestecurile de fațare. Acest lucru reduce porozitatea stratului de lucru al matriței sau miezului, rezultând o lipire mecanică redusă.

Când cuarțul sub formă de pulbere este introdus în compoziția vopselei pentru acoperirea matriței și a miezului, pe suprafețe se formează un strat foarte refractar, protejându-le de influența temperaturii ridicate a aliajului turnat.

Zircon. La îmbogățirea minereurilor de titan-zircon se obține un material numit zircon. Industria produce concentrat de zircon pentru prepararea nisipurilor de turnare și miez și pulbere de zircon pentru vopsele.

Zirconul este un material foarte refractar (punctul său de topire este de 2190 °C), nu intră într-o combinație chimică cu fier și elemente de aliaj și este un bun material antiaderent.

Fier de calcat cromat. Produsul de măcinare a minereului de cromit - minereul de crom de fier se caracterizează printr-o refractare ridicată.Punctul său de topire este de aproximativ 1850 ° C. Lipsa afinității pentru oxizii de fier și constanța volumului la încălzire asigură piese turnate de înaltă calitate.

Aplicați amestecuri de turnare și miez din următoarea compoziție, în : minereu de fier cromat (cerut printr-o sită cu celule de 1,5 × 1,5 mm) -100 și peste 100 bard sulfit-alcool - 2-3.

Proprietățile fizice și mecanice ale amestecului: rezistența la compresiune în stare brută - 0,5-0,7 kgf/mm2; umiditate - 5-6%.

Grosimea stratului de față trebuie să fie de 10-30 mm, iar substratul de amestec nisip-argilă - 40-60 mm. Restul balonului este umplut cu amestecul de umplutură obișnuit, iar tijele - amestec de rumeguș.

Grafit. Grafitul, utilizat pe scară largă în turnătoriile de fier, este un material foarte refractar. Există grafit cristalin – sub formă de fulgi argintii și criptocristalin (amorf) – sub formă de pulbere neagră.

Spray-uri și vopsele. La turnarea pe o suprafață umedă, matrițele sunt acoperite cu diverse pulberi (grafit argintiu, ardezie, ciment etc.). Pentru a îmbunătăți rezistența suprafeței matriței, împreună cu prăfuirea, se folosește pulverizarea suprafețelor cu alcool sulfit (densitate 1,1) sau melasă (densitate 1,28).

Vopselele și frecarea sunt folosite pentru a acoperi matrițele și tijele uscate. Acestea includ materiale antiaderente (grafit amorf, cuarț pulbere, talc, cocs măcinat etc.) și lianți (argilă bentonită, bardă sulfit, melasă etc.) În ele se introduce formol pentru a proteja vopselele de fermentație.

Paste pentru frecare, chit și lipici. Pastele pentru frecare sunt utilizate în cazurile în care cavitățile formate de tijele nu sunt supuse ulterior prelucrărilor mecanice și necesită o mare precizie dimensională și curățenie a suprafeței. Pentru tijele deosebit de critice pentru turnarea fierului se folosesc paste din următoarea compoziție: argint grafit - 1 parte; grafit amorf - 1 parte; bard sulfit-alcool - pana se obtine o pasta omogena sub forma de smantana groasa.

Adezivii pentru tije sunt folosiți pentru lipirea și repararea tijelor. Adezivul sulfit constă din 5 părți de alcool sulfit, 5 părți de argilă de modelare și 2 părți de apă. Adezivul se aplica in strat uniform pe suprafetele jumatatilor tijelor de lipit.

La împerecherea tijelor mari și mijlocii, cusăturile sunt sigilate cu chituri speciale, care includ, în%:
nisip fin de cuarț - 60, grafit negru - 25 și argilă de modelare - 15.

5. Proprietăţile de bază ale materialelor de turnare şi amestecurilor

Materialele de turnare și amestecurile din care sunt realizate matrițe și miezuri de turnare trebuie să aibă anumite proprietăți care să asigure producția de matrițe, miezuri și piese turnate de înaltă calitate.

Umiditatea afectează toate proprietățile nisipurilor și în principal asupra permeabilității gazelor, rezistenței și fluidității. Umiditatea redusă mărește sfărâmarea amestecului și îngreunează turnarea, iar umiditatea crescută reduce rezistența la umezeală, crește aderența amestecului la model și reduce permeabilitatea la gaze, rezultând riscul formării de fierbere de turnare.

Permeabilitatea la gaz este o proprietate foarte importantă a materialelor de turnare și a amestecurilor. Permeabilitatea scăzută la gaz a amestecurilor poate fi motivul formării pungilor de gaz în piese turnate. Permeabilitatea la gaz depinde de forma boabelor, de omogenitatea componentelor boabelor din amestec, de conținutul de substanțe argiloase din acesta și de o serie de alte motive. Pentru a crește permeabilitatea la gaz a nisipului fin, acesta trebuie amestecat cu 50-60% nisip grosier.

Putere. Rezistența insuficientă a nisipurilor de turnare duce la deformarea matrițelor și a miezurilor, deformarea pieselor turnate, provoacă goluri și prăbușiri. Rezistența depinde de conținutul de umiditate al amestecului, de cantitatea de componentă de argilă, de dimensiunea granulelor nisipului și de gradul de compactare. Este reglat de doza de argilă.

Rezistența uscată a nisipurilor de turnare crește odată cu creșterea conținutului de argilă și umiditate. O rezistență mai mare poate fi obținută prin utilizarea materialelor speciale de lipire.

Rezistența amestecurilor de miez depinde de tipul și cantitatea de liant utilizat și trebuie să fie în anumite limite.

Duritatea caracterizează gradul și uniformitatea de compactare a nisipurilor de turnare. Supraconsolidarea, precum și compactarea insuficientă a amestecului, provoacă defecte de turnare: goluri, fierbere, chiuvete de gaz și pământ, arsuri etc.

Determinarea acestor și a altor proprietăți ale materialelor și amestecurilor de turnare se realizează în laboratoarele de atelier.

6. Nisipuri

În turnătorie sunt cele mai utilizate amestecurile nisip-argilă, care sunt clasificate după metoda de turnare și tipul de aliaj turnat în matrițe.

Amestecuri sunt împărțite în fațare uniformă și umplutură. Un singur amestec se numește amestec folosit pentru a umple întreaga matriță (în principal în turnarea la mașină). Amestecurile de confruntare disting doar acea parte a matriței care este în contact cu aliajul lichid. Amestecul de umplutură este aplicat pe stratul de față, iar restul matriței este umplut cu acesta.

În funcție de starea matriței înainte de turnare, amestecurile pentru turnare se disting pentru turnare umedă și uscată. După tipul de aliaj turnat în matrițe, se disting nisipurile de turnare pentru piese turnate din fier, oțel și neferoase.

Compoziția amestecului pentru turnarea fierului depinde de masa turnării, de grosimea peretelui și de tehnologia de fabricare a matriței.

Pentru turnarea din oțel, nisipurile de turnare trebuie să aibă refractaritate și permeabilitate la gaz mai mari decât nisipurile pentru turnarea din fier.

Pentru matrițele de turnare neferoase se pot folosi amestecuri cu refractaritate semnificativ mai scăzută decât cele pentru amestecurile de turnare din fier și oțel.

Pentru a îmbunătăți curățenia suprafeței pieselor turnate din aliaje pe bază de cupru, în compoziția nisipului de turnare se introduc nisipuri argiloase de clasa P. Poate fi înlocuit cu acid boric sau acid sulfuric.

7. Întărire rapidă, întărire chimică și amestecuri de plastic și lichide auto-întăribile

Alături de nisipurile obișnuite nisipos-argiloase, s-au răspândit și nisipurile de turnare cu proprietăți deosebite dezvoltate la noi.

Amestecuri cu priză rapidă.

Materialul de legare din ele este, de asemenea, sticla lichidă. Cu toate acestea, procesul de întărire se realizează nu prin purjare cu dioxid de carbon, ci sub acțiunea unui amestec aditiv de întăritor - zgură de producție de ferocrom. Capacitatea de supraviețuire a amestecului de plastic este de obicei de 20-25 de minute, așa că se prepară în două etape: amestecul principal lichid-sticlă este produs în departamentul de preparare a amestecului, iar introducerea în el a zgurii, cernută printr-o sită cu 0,5 mm. celule, se efectuează direct la secțiunea de turnare cu agitare într-un mixer cu șurub.

Amestecul de fațare se aplică pe model cu un strat de 50 mm sau mai mult, în funcție de dimensiunile și grosimea peretelui turnării. Restul balonului este umplut cu amestec reciclat. Timpul de expunere pentru matrițele mari este de cel puțin 1 oră.După îndepărtarea modelului, matrița este vopsită cu vopsea refractară cu autouscare sau obișnuită pe bază de apă. În acest din urmă caz, se utilizează uscarea suprafeței.

Amestecurile lichide de autoîntărire (ZhSS) diferă de cele din plastic prin faptul că în compoziția lor se introduc surfactanți (surfactanți), care, atunci când amestecul este amestecat, formează spumă la limitele granulelor. Bulele acestei spume reduc forțele de frecare dintre boabele de nisip, ceea ce face ca amestecul să fie fluid (fluiditate). Ca surfactant, cel mai des este folosit detergentul rafinat sovietic (DS-RAS).

ZhSS este folosit la fabricarea de piese turnate și miezuri mari și, spre deosebire de toate amestecurile, acestea sunt „turnate” în baloane și cutii de miez. Timpul de curgere al amestecului este de obicei de 9-10 minute, timp în care acesta trebuie utilizat. Instalația pentru pregătirea JSS este plasată direct pe secțiunile de turnare sau miez. Productivitatea plantei - până la 30 t/h.

8. Amestecuri de miez

9. Tehnologie pentru prepararea nisipurilor de miez de turnare

Procesul tehnologic de preparare a nisipurilor de turnare și miez constă din trei etape: pregătirea materialelor proaspete, pregătirea nisipurilor uzate și producerea nisipurilor.

Pregătirea materialelor proaspete constă în uscarea, zdrobirea și cernuirea acestora.

Uscarea nisipului și a argilei se realizează în uscătoare cu tambur cu o capacitate de 3,2 până la 29,2 t/h pentru nisip și 0,9-8 t/h pentru argilă, precum și în instalații de uscare și răcire a nisipului în pat fluidizat cu o capacitate. de 3- 10 t/h

Pentru zdrobirea și măcinarea bobocilor de nisip și argilă uscată se folosesc cărbuni, bulgări de amestec de deșeuri, tije defecte uscate, șlefuitoare, concasoare cu role, mori cu bile pentru măcinarea umedă a cărbunelui.

Cererea materialelor de turnare înainte de utilizare se realizează în dragele mobile, precum și în site vibrante și poligonale cu o capacitate de 5 până la 125 t/h și prin site plane cu o capacitate de 50 t/h.

Pregătirea amestecului uzat constă în separarea sa magnetică pentru extragerea incluziunilor metalice. Amestecuri utilizate la sablare sunt supuse unei duble separări.

Prepararea amestecurilor. Procesul tehnologic de preparare a nisipurilor de turnare consta in dozarea componentelor uscate si incarcarea acestora in canale in urmatoarea succesiune: nisip reciclat + nisip + argila sub forma de pulbere sau sub forma de emulsie - carbune (pentru piese turnate din fonta turnata in umed) sau rumegus. (pentru turnare în uscat); după amestecare preliminară, se adaugă componente lichide.

Pentru amestecarea componentelor se folosesc rulouri de lot cu role rotative vertical sau role centrifuge cu role rotative orizontale.

În turnătoriile de producție în serie și în masă se creează departamente centrale de amestecare, dotate cu echipamente moderne performante și un sistem extins de transport. În unele dintre ele, managementul tuturor operațiunilor de preparare a amestecurilor este complet mecanizat și automatizat.

10. Regenerarea nisipurilor uzate de turnare și miez

Introducerea pe scară largă în turnătorie a amestecurilor speciale preparate din nisipuri cuarțoase proaspete, precum și creșterea anuală a producției de piese turnate, duce la o creștere sistematică a consumului de nisipuri cuarțoase, ale căror resurse naturale nu sunt nelimitate. Pentru a reduce consumul, acestea trebuie parțial înlocuite cu nisipuri regenerate (restaurate) din amestecurile de deșeuri aruncate în prezent.

Orez. 1. Instalatie pentru regenerarea amestecurilor de deseuri.

Experiența de cinci ani a instalației a arătat că regenerarea rezultată este un înlocuitor cu drepturi depline pentru nisipul de cuarț proaspăt și poate fi folosit pentru a pregăti nisipurile de turnare și miez.

Luați în considerare cele trei cele mai faimoase dintre ele:

1. Turnare după modele în matrițe de pământ.
2. Turnare de investiții.
3. Turnare pe modele arse.

Instrumente de turnare și accesorii pentru turnarea matrițelor

Unelte de formare (unelte folosite pentru a umple matrița și a scoate modelul sau șablonul din ea): spatulă, sită, tamper, riglă, placă specială de îndreptat, ac de aerisire, ciocan, mistrie, spatulă, perii.

Instrumente de finisare a formelor: mistrie, lancete de finisare și de scorare.

Scule pentru turnarea matriței

Balon - un cadru (o cutie fără fund) cu pământ de turnare pentru turnarea metalului; lemn sau metal.

Orez. 2. Instrument de formare: 1 - ac de ventilație; 2 - pilon de turnare; 3 - bara dreapta

Orez. 3. Lancet

Placă sub model - o placă din lemn sau metal cu o suprafață netedă.

Matriță din cauciuc - un dispozitiv din cauciuc, două plăci de oțel lustruit și un vulcanizator (într-un atelier privat, un automobil, 12 V printr-un transformator, este destul de potrivit).

Seringă de presare - seringă de casă pentru umplerea sub presiune a compoziției modelului în matriță.

Centrifuga manuala - un dispozitiv pentru turnarea centrifuga intr-un atelier individual; cu ajutorul unui astfel de dispozitiv, metalul lichid umple matrița sub presiune.

Materiale pentru turnare Pământ de turnare - amestec umed de argilă (conținut până la 25%) și nisip.

• Grafit.
• Gips.
• Piatră ponce.
• Cuarţ.
• Glucoză (ca moderator).
• Alcaline (ca separator).
• Calcar (ardezie).
• Caolin.

Materiale pentru realizarea modelelor

1. Plastilina, ipsos, plastic, lemn. 2. Ceară, parafină, stearina; gelatină tehnică, clei de lemn. 3. Polistiren (polistiren) - plastic celular.

Turnare model în matrițe de pământ

Acesta este cel mai simplu mod de a obține piese turnate. Pe scurt, tehnologia este următoarea: conform șablonului (modelului) dorit, se face o matriță din pământ de turnare pentru turnarea metalului topit. O matriță realizată după un model sau altul este de unică folosință: atunci când turnarea este îndepărtată, aceasta este distrusă, deoarece este creată dintr-un amestec de nisip și argilă (25% conținut de amestec de argilă, 75% nisip). Dar amestecul în sine pentru a obține o matriță poate fi folosit în mod repetat, actualizându-se doar stratul de față interior. Șablonul poate fi realizat din orice material - plastilină, gips (cele mai acceptabile și convenabile materiale), lemn, plastic, metal. Piesa în sine poate servi drept model; dacă trebuie să faceți același lucru (restabiliți aspectul inițial), atunci piesele lipsă sunt construite pe partea restaurată sau restaurată cu plastilină conform eșantionului inițial.

Dacă, dintr-un motiv oarecare, este imposibil să utilizați o copie din plastilină a originalului ca model, există încă o cale de ieșire: puteți face o turnare în gips din original (deși o metodă mai consumatoare de timp și mai supărătoare).

Procesul de obținere a unui model din ipsos al produsului este următorul: originalul se așează cu fața în sus pe o placă plană într-un cadru din lemn sau alt material, în timp ce părțile laterale ale cadrului trebuie să fie mai înalte decât produsul copiat și mânjite cu spumă de săpun din interior.

Gipsul se dizolvă într-o cantitate abundentă de apă până la starea unei mase lichide cremoase. În ritm rapid, originalul este acoperit cu grijă cu un strat de gips lichid, aplicat cu o perie largă de vopsea, iar apoi cadrul este umplut cu mortar de gips până la refuz. Puteți accelera sau încetini întărirea gipsului: în primul caz, trebuie să adăugați soluție de clorură de sodiu 4%, în al doilea - soluție de acid acetic 1%. În continuare, matrița de ipsos (turnată) se usucă la o temperatură care nu depășește 50 "C, se prelucrează în contrarelief, se mărește relieful după caz, se netezesc proeminențele, se sigilează cochiliile. Înainte de producerea directă a modelului , ghipsul este acoperit cu o soluție de leșie 3% și chiar mai simplu - cu spumă de săpun bine bătută, care va crea un strat de separare și va turna ipsos lichid. Astfel, șablonul este gata și puteți începe să-l modelați .

Procesul de formare a unui șablon și de obținere a unei turnări finite

Balonul este așezat pe o tablă falsă, pe care se pune și un șablon sau original. Scândura se stropește cu grafit pentru ca amestecul de față să nu se lipească, care se toarnă printr-o sită pentru a acoperi complet modelul. Balonul este umplut strâns până la refuz, așezând pământul în straturi și compactându-l cu un picior, iar excesul de pământ este netezit cu o bară specială sau chiar o scândură, trecând de-a lungul marginilor balonului și răsturnându-l; Deasupra se pune un al doilea balon, în care sunt turnate bare conice - modele de sprue și sprue. Apoi, după ce s-a îndepărtat balonul superior, barele sunt îndepărtate și șablonul este îndepărtat din balonul inferior, după care canalele de legătură înguste sunt tăiate din cavitatea șablonului către găurile rămase de la modelele de canalizare și din amonte. Baloanele sunt combinate în aceeași poziție și metalul lichid este turnat prin spruce, care curge în cavitatea matriței, iar aerul este deplasat din matriță printr-un alt canal direcționat în amonte, matrița este umplută uniform și complet cu metal. Turnarea țintă a fost primită.

Orez. 4. Tehnologie de obținere a unei turnări în cel mai simplu mod: 1 - model; 2 - placa submodel; 3 - balon; 4 - extrudare; 5 sprue

Tehnologie de turnare cu investiții

Procesul de turnare cu investiții se bazează pe utilizarea materialelor fuzibile: modelul de turnare și sistemul său de închidere sunt realizate din ceară, parafină sau stearina. Oricare dintre aceste materiale fuzibile se toarnă la cald într-o matriță, iar după întărire, se obține un model de ceară și se acoperă cu o compoziție specială. După uscare, pe model se formează o înveliș refractar - o matriță ceramică, din care se topește compoziția modelului și se obține o matriță de turnare cu pereți subțiri, care, după calcinare, se toarnă cu metal topit.

Pentru a obține mai multe modele identice din ceară, se folosește o formă elastică, folosind lipici de lemn sau gelatină tehnică pentru fabricarea acesteia. Cel de-al doilea material este mai de preferat atât din punct de vedere al calității, cât și al timpului de pregătire. Dacă gelatina se umflă într-o jumătate de oră (150 g de gelatină la 15 mg de apă cu amestecare regulată), lipiciul de lemn este înmuiat în apă timp de o zi. Gelatina se umflă după adăugarea de apă, dar când este încălzită, își recăpătă volumul anterior. Masa de gelatină se fierbe până devine omogenă, asemănătoare cu smântâna groasă, se adaugă 708 ml apă fierbinte cu un plastifiant (3-4 g glicerină) și se amestecă bine. Pentru a proteja masa rezultată de mucegai în timpul depozitării, se toarnă în ea o jumătate de gram de antiseptic - formol sau fenol. După aceea, masa este răcită la 50ºС și proba este turnată în ea. Pentru ca forma elastică să nu se deformeze după solidificare, este întărită suplimentar cu tencuială din spate. La modelarea unui model de ipsos sub formă de lipici, acesta se degresează prin ștergere cu pudră de talc și se bronzează de două ori cu o soluție 20% de alaun de aluminiu.

Pentru a reproduce modele de ceară pentru turnarea pieselor identice, de exemplu, ornamente turnate pentru un gard de conac, se realizează o matriță de cauciuc.

Formele sunt împărțite în split și split. Cele detașabile sunt echipate cu bile de rulment, care servesc ca încuietori-reținere a pieselor de matriță și sunt așezate pe fundul matriței de cauciuc, astfel încât să nu interfereze cu extragerea modelului de ceară.

Într-o matriță despicată, nu este nevoie de bile de rulment. Foile de cauciuc brut sunt tăiate la dimensiunea plăcilor de prindere metalice, spălate cu benzină și pliate în stive, care sunt stratificate în funcție de dimensiunea modelului. Forma în sine este formată din două jumătăți, între care se așează un model metalic, cauciucul în jurul căruia este frecat cu pudră de talc. După aceea, pachetul este așezat pe o placă de prindere talcat, acoperit cu o a doua placă și prins în clema vulcanizatorului timp de 40-50 de minute la o temperatură de 140-150ºС. După vulcanizare, pachetul eliberat, împreună cu plăcile, este răcit sub apă. Dacă nu a existat nicio sprue pe probă, atunci aceasta este tăiată direct în matriță.

Orez. 5. Realizarea unei matrițe de cauciuc: 1 - vulcanizator; 2 - plăci de oțel; 3 - cauciuc brut; 4-blocare (bile de otel); 5 - proba

O matriță de cauciuc este foarte convenabilă atunci când se realizează un număr mare de piese identice - zale de lanț, brățări, elemente de ornamente detașabile și alte obiecte decorative, deoarece sunt necesare multe modele de ceară pentru a le turna.

Există compoziții fuzibile și refractare pentru crearea modelelor. Primele sunt mai flexibile, se fac pe bază de parafină și stearina (vezi Tabelul 1).

Tabelul 1. Compoziții pentru crearea modelelor

numarul de reteta	Componente, minim %
	Parafină	Stearină	Ceară	Retopit
1	50	50	-	-
2	25	25	50	-
3	12	8	-	80
4	17	17	-	66

Compoziția modelului este presată în matriță sub presiunea unei seringi de presare, pe care rotorul o poate realiza cu ușurință. Aceasta necesită o bucată de țeavă, 2 fitinguri, un piston, un tub de aluminiu.

Asa se face. Pe de o parte, conducta este sudată sau lipită. Un piston este tăiat din aluminiu de-a lungul orificiului țevii, care trebuie să fie echipat cu un mâner (tija este egală cu lungimea țevii). În partea încorporată a țevii este găurit un orificiu, în care este lipit un fiting pentru un furtun de cauciuc, celălalt capăt al căruia este prevăzut cu un fiting corespunzător diametrului sprucei matriței.

Umplută cu o compoziție model, seringa de presă este scufundată în apă clocotită până când topitura este gata, care este bine amestecată și răcită la o stare asemănătoare unei paste la o temperatură de 55-60ºС și presată într-o matriță de talc.

Orez. 6 Centrifuga manuala

De asemenea, sub presiune, metalul topit este alimentat în matriță.

De asemenea, roata poate face independent încă un dispozitiv necesar pentru lucru - o centrifugă manuală.

O tijă de oțel cu diametrul de 7 mm trebuie trecută într-un mâner de lemn, un cercel trebuie atașat fix de acesta (în timp ce mânerul trebuie să se rotească liber pe tijă). Un cilindru de oțel va servi drept suport pentru balon, al cărui diametru nu depășește 100 mm. Un suport cu un inel în mijloc este sudat de suport, care este conectat la un cercel cu un culbutor (40 cm) din sârmă puternică, cu inele fiabile la capete. Balonul trebuie să se potrivească liber în suport și să-l dubleze în formă - același cilindru, dar fără fund.

Modelul este format în acest fel. Cu ceară topită, pe model se atașează ace de oțel - știfturi, care trebuie să se intersecteze într-un punct, unde sunt fixate și cu ceară. Pe baza dimensiunii modelului, balonul este ales atât de sus încât să existe un spațiu de cel puțin un centimetru între fundul său și model, iar în partea de sus în masa de turnare ar fi posibil să se decupeze un vas de deschidere pentru topirea metalului.

Compoziția masei de turnare a rețetelor propuse (vezi tabelul.2).

Tabelul 2. Compozițiile compoziției de turnare

Masa de turnare finită este umplută într-un balon pe o foaie refractară (azbest). Luând modelul de știft, acesta este scufundat în masa de turnare neîntărită, scuturându-se ușor dintr-o parte în alta pentru a nu pătrunde aerul. După ce masa s-a întărit (în prezența unui moderator - nu mai devreme de o oră), în partea superioară a balonului se decupează o cupă de blocare și se scot știfturile. Canalele de canalizare trebuie să fie în centrul vasului.

Operația de topire (îndepărtare) a modelului de ceară este următoarea: balonul se pune într-un cuptor aprins al unui aragaz cu gaz și treptat, pentru a nu deteriora forma, temperatura se ridică la 350 ° C timp de aproximativ două ore; apoi balonul se scoate si se aseaza alternativ cu una sau cealalta fata pe arzator, avand in prealabil amplasate placi de azbest, iar ceara se topeste in final.

Primirea unui casting

De îndată ce părțile laterale ale balonului sunt roșii, acesta este plasat într-o centrifugă manuală, iar vasul de blocare este încărcat cu metal cu adăugarea unui flux adecvat și topit pe o flacără a arzătorului. După topirea completă, centrifuga este rotită, în urma căreia metalul lichid se precipită în cavitatea matriței, umplându-l și cristalizând în aproximativ 20 de rotații de centrifugă. Procesul se încheie cu răcirea în apă și îndepărtarea turnării finite, adică a produselor de turnare artistică.

Cea mai avansată metodă de turnare cu investiții este considerată a fi un proces în care originalul se păstrează și se obțin produse goale, originalul servind drept model. Din punct de vedere tehnologic, această metodă constă din două părți: mai întâi, se realizează un model gol conform originalului, iar apoi se realizează o matriță de turnare după acest model.

Procesul de obținere a pieselor turnate pe modele arse

Pentru a urmări tehnologia acestei metode, luați în considerare un exemplu specific - fabricarea unei vaze sau a unui pahar cu figuri complexe.

La turnarea unui pahar, partea superioară a modelului unei forme geometrice simple este realizată din orice material, cea inferioară, mai complexă, este tăiată din spumă. După aceea, după ce a așezat partea superioară a modelului pe placa de sub model, încep să se modeleze în balon. Când pământul de turnare este comparat cu nivelul modelului, a doua parte (spumă) este atașată de acesta și turnată până la capăt. Apoi, balonul este răsturnat, un al doilea balon este instalat pe el și se efectuează turnarea finală, în timp ce se realizează un sistem de închidere. După balon, partea superioară a modelului este descleșată și îndepărtată, iar partea inferioară (spumă) este lăsată turnată în pământ.

Atunci când se utilizează astfel de metode combinate, se obțin piese turnate dintr-o singură bucată, destul de de înaltă calitate, de formă complexă. Cu toate acestea, în momentul formării elementului model, acestea se pot deplasa unul față de celălalt. Pentru a preveni acest lucru, ace de cusut sau ace sunt introduse în îmbinările matriței de ipsos și elementele din plastic spumă, pe care sunt înțepate elementele. Pot fi folosite mai multe ace pentru a preveni rotațiile axiale.

Pentru fabricarea unui model gol, balonul este instalat pe o placă de model și jumătate din produsul original este turnat în el cu pământ - se realizează așa-numitul balon fals.

Orez. 7. Turnarea modelului combinat: 1 - parte din spumă a modelului; 2 - parte din ipsos a modelului

Suprafața originalului, care este de dimensiuni mici, este unsă cu spumă cu săpun și acoperită cu un strat de plastilină de până la 1 cm grosime.Produsele mai mari sunt acoperite cu un strat de lut. Pentru ca lutul să nu se lipească de original, se folosește hârtie ca strat de separare. Un al doilea balon este plasat deasupra balonului fals cu originalul deasupra și umplut cu ipsos. Canalele de poartă sunt realizate din gips, care ajung în straturile de plastilină sau argilă. După ce ghipsul s-a întărit, baloanele sunt răsturnate. Balonul fals care se află deasupra este îndepărtat împreună cu pământul și se instalează unul nou.

Orez. 8. Realizarea unui model: 1 - balon; 2 - placa model; 3 - nisip de turnare; 4 - sprue; 5 - extrudare; 6 - gauri suplimentare; 7 - model

Un strat de plastilină sau argilă este de asemenea așezat pe a doua jumătate a originalului, anterior într-un balon fals. După ce a lubrifiat balonul inferior, umplut cu gips, cu spumă de săpun, balonul superior este turnat cu gips, lăsând găuri de bac. Când tencuiala se întărește, balonul superior este îndepărtat și stratul de plastilină sau argilă este îndepărtat, asigurându-vă că nu rămâne nimic pe original. Apoi balonul este pus la loc.

După îndepărtarea stratului de căptușeală între gipsul turnat în balon și original, s-a format un spațiu liber corespunzător grosimii stratului de căptușeală. O soluție pe bază de lipici de tâmplărie sau gelatină tehnică se toarnă în cavitatea rezultată prin canalele de sprue lăsate în stratul de gips.

Baloanele sunt răsturnate după ce soluția de adeziv s-a răcit, stratul de separare este îndepărtat din al doilea balon și umplut cu soluția de adeziv. Apoi baloanele sunt separate, iar produsul original este îndepărtat din forma rezultată. Datorită elasticității soluției adezive, este posibil să se modeleze un produs cu o formă complexă a suprafeței (modele, ornamente, fonturi etc.), precum și să aibă sinusuri, ceea ce este dificil de realizat cu metoda obișnuită de turnare. În plus, masa adezivă este protecția originalului. Suprafața interioară a cămășii adezive este lăcuită, iar după uscare se aplică un strat de ceară cu o pensulă.

Se asambla matrița și se toarnă colofoniu topit în cavitatea sa printr-un orificiu lăsat anterior, care este imediat turnat din matriță până se răcește, dar o parte din ea rămâne pe pereți. Această operație se repetă până când se ajunge la grosimea necesară a produsului. Nu supraîncălziți topitura de colofoniu, deoarece elementele mici ale formei de adeziv se pot topi.

După ce stratul de colofoniu s-a întărit, baloanele sunt separate cu grijă și modelul rezultat este îndepărtat, care este o copie goală cu pereți subțiri a originalului, care va servi drept model de investiție.

Turnarea produselor goale începe cu fabricarea miezului. Miezul este partea de nisip care este umplută în cavitatea matriței. La baza tijei poate fi un cadru metalic din sarma, al carui diametru depinde de marimea modelului. Baza cadrului este o tijă mai groasă, al cărei capăt iese din model. După realizarea cadrului, acesta este introdus în cavitatea modelului și umplut cu masă de turnare. Ca miez, precum și masă de turnare pentru produse mici turnate din metale cu un punct de topire scăzut, puteți utiliza o masă pe bază de gips și talc sau gips și cuarț. Atunci când se utilizează mase pe bază de gips, trebuie amintit că practic nu există permeabilitate la gaz în aceste mase, prin urmare, în timpul procesului de turnare, este necesar să se facă găuri suplimentare pentru eliberarea gazelor formate în momentul topirii modelului.

Dacă turnarea este efectuată din bronz, alamă sau alte metale cu un punct de topire ridicat, ca masă de miez se utilizează cuarț, nisip de cuarț cu adaos de adeziv silicat de birou. Nisipul este calcinat la o temperatură de 750-900 ° C într-un recipient din fontă, de exemplu, într-o tigaie, astfel încât oxizii de fier să nu intre în el. Sticla lichidă din amestec trebuie să fie conținută în 30%, restul este nisip.

La turnarea produselor mari, la nisipul de turnare se adaugă 1-2% borax tehnic sau acid boric, care, având propriul punct de topire de 741 ° C, respectiv 575 ° C, se topesc în momentul recoacerii matriței și, învelind boabele de umplutură, fixați masa de turnare.

Modelul topit cu miezul este turnat într-un balon în mod obișnuit. Modelul de colofoniu se topeste in cuptor, ridicand treptat temperatura. Balonul este plasat cu sistemul de deschidere în jos. Colofonia topită va ieși prin ea, așa că un recipient trebuie plasat sub orificiul de evacuare a sistemului de deschidere. În acest caz, pereții matriței vor fi întăriți cu particule de colofoniu topite. Când colofonia este complet drenată, matrița este calcinată într-un cuptor cu muflă. Dacă nu este disponibil, atunci acest lucru se poate face într-un cuptor cu gaz la o temperatură de 350 ° C, deoarece colofonia începe să se carbonizeze la o temperatură de 310 ° C. Funinginea rezultată din colofonia arsă acoperă pereții matriței, ceea ce îmbunătățește calitatea turnării.

Este recomandabil să folosiți un balon cu fund, să modelați modelul cu nisipul de turnare obișnuit și să faceți stratul superior să nu fie în contact cu modelul dintr-un amestec de nisip de cuarț sau așchii de argilă refractă cu sticlă lichidă. În momentul topirii modelului, acesta va ține întreaga matriță în balon. Metalul introdus în matriță prin sistemul de închidere îl va umple datorită presiunii propriei greutăți.

Daca un model tubular are o gaura prin care iese armatura tijei, dupa topire tija isi pierde suportul si se instaleaza in interiorul matritei.

Pentru a-l fixa în poziția dorită atunci când se realizează turnări mari sau la turnarea produselor care au locuri invizibile (de exemplu, vaze), tija principală cu armătura fixată este trecută prin model și sprijinită cu ambele capete pe marginile lui. balonul, oferindu-i o pozitie strict fixa .

Găurile rămase după turnarea produsului și îndepărtarea armăturii se închid sau se forează una sau mai multe orificii în locul modelului care se află dedesubt și, parcă, se sprijină pe nisipul de turnare. Apoi se fac dopuri din metalul din care va fi turnat produsul. Dimensiunea trebuie să corespundă cu diametrul găurilor din grosimea modelului. dopurile sunt introduse în orificiul modelului și turnate.

Avand aceeasi grosime ca si modelul, dopul metalic ramane in matrita dupa topirea modelului si fixeaza distanta dintre tija si marginea acesteia. După turnare, dopurile sunt topite cu metalul de bază și nu rămân urme ale acestora.

Secțiunea transversală a dopurilor trebuie să fie astfel încât să poată susține greutatea miezului și să nu fie presate în nisip. De remarcat că la topirea modelului, matrița este răsturnată, așa că în partea superioară trebuie amplasate dopuri. Ca cleme pot fi folosite și tije de oțel, care sunt trecute prin întreaga matriță (model și nisip). După turnare, tijele sunt îndepărtate, iar firele sunt tăiate în găurile formate și dopurile cu șuruburi sunt înșurubate. Uneori, găurile sunt înfundate și astupate cu nituri din același metal - știfturi de metal. Apoi aceste locuri sunt curățate sau batate cu grijă.

Originalele produselor artistice cu o suprafață relativ plană (medalioane, basoreliefuri) sunt de obicei realizate din materiale moi - plastilină, argilă, ceară. Pentru turnare, modelele din ipsos sunt îndepărtate din ele, în timp ce reversul modelului se dovedește a fi plat și nu repetă forma suprafeței frontale din interior. O turnare realizată conform acestui model are o masă semnificativă, ceea ce nu este practic, deoarece se consumă o cantitate mare de metal. Pentru a evita acest lucru, se folosește metoda de turnare pe un model de ipsos cu cadru. În acest caz, se obține o turnare, în care relieful intern repetă forma suprafeței frontale, iar grosimea peretelui corespunde cu grosimea cadrului și este aceeași pe toată suprafața produsului. Turnarea cu cadru este utilizată la fabricarea matrițelor de turnare pentru modele din gips de înălțime mică și cu pereți înclinați.

Dacă modelul din gips are pereți verticali înalți cu o pantă mică, atunci această metodă este nedorită, deoarece în timpul turnării pereții verticali sunt mult mai subțiri decât cel de sus, iar metalul în timpul turnării poate să nu umple întreaga matriță, ci doar partea superioară. .

La turnarea cu cadru, modelul trebuie fixat pe o placă model, care poate fi folosită ca o bucată de PAL cu mai multe găuri. Prin ele se fixează modelul cu șuruburi, iar în placă se fac și găuri pentru fixarea știfturilor balonului inferior.

După ce au întărit modelul pe placă și au instalat un balon pe acesta cu un cadru plasat sub margini, încep să-l umple cu nisip de turnare, lovindu-l cu grijă. Grosimea cadrului va corespunde cu grosimea peretelui turnării viitoare. Balonul turnat este răsturnat împreună cu placa de sub model și, lovind ușor pe suprafața plăcii, se scoate cu grijă din balon împreună cu cadrul.

După îndepărtarea cadrului de deasupra balonului, se formează o proeminență din nisipul de turnare, care trebuie tăiată pe întreaga suprafață a vasului până la nivelul marginii acestuia. In acest fel se obtine o amprenta a unei platforme de o inaltime mai mica a modelului pentru grosimea cadrului asezat sub balon, si corespunzatoare grosimii peretelui viitoarei turnari. Apoi, pe balonul turnat se instalează un al doilea, iar semiforma superioară cu canal de colectare și suflare este umplută conform amprentei din partea inferioară.

Balonul superior este turnat mai atent și mai precis, deoarece suprafața fragilă a modelului de nisip poate fi ușor deteriorată atunci când amestecul este compactat cu un pilon.

După îndepărtarea sprucelui, balonul superior este îndepărtat și, dacă este necesar, forma este corectată. Balonul inferior turnat cu cadru, care a servit drept model pentru jumătatea superioară a matriței, este demontat și, cu ajutorul știfturilor de fixare, se instalează din nou pe placa de sub model în aceeași poziție în care a fost. iniţial. Apoi îl umplu cu nisip de modelat, dar fără cadru. După terminarea turnării, balonul este răsturnat, țigla de sub model cu modelul este îndepărtată și ambele jumătăți ale matriței sunt asamblate. In acest fel se obtine o cavitate corespunzatoare grosimii cadrului.

Orez. 9. Formă de turnare a argilei: 1 - sprue; 2 - cleme; 3 - forma; 4 - bombat

Pe lângă principalele metode de turnare în pământ și de folosire a modelelor din ceară pierdută, pe vremuri, meșterii foloseau turnarea în matrițe pliante solide. Bijuterii, nasturi, suprapuneri decorative pentru arme au fost turnate în acest fel. Argila și rocile moi de calcar au servit drept material pentru matrițe. Formele de lut realizate manual constau din 2 jumătăți cu adâncituri pentru fixarea lor una față de alta. Cavitatea matriței a fost făcută manual sau turnată din lut brut, apoi uscată și arsă.

Orez. 10. Sapa matrita de argila: 1 - surub de strangere; 2 - clema; 3 - formă

Pentru fabricarea unor astfel de forme se poate folosi argilă refractară de șamotă sau masă de creuzet. Umplutura de argilă pentru aceste mase la realizarea matrițelor trebuie să fie măcinată fin. Trebuie amintit că argila de foc, atunci când este uscată, se micșorează semnificativ - de la 7 la 14%. Forma de lut se arde într-un cuptor cu muflă la o temperatură de 900°C, iar apoi cele două jumătăți ale matriței sunt fixate împreună cu cleme din bandă de oțel și legate cu șuruburi și piulițe.

Principiul realizării matrițelor din calcar este același cu cel din argilă. Singura diferență este că cavitatea matriței este umplută cu incisivi. Folosind pentru turnare matrițe una dintre soiurile de calcar - ardezie, care are o structură densă și poate fi prelucrată cu ușurință, maeștrii străvechi au folosit gravura pentru a realiza forme complexe și a primi lucrări extrem de artistice. Ca material pentru astfel de forme, se pot folosi plăci din grafit creuzet sau electrozi de grafit pentru cuptoare electrice de topire, deoarece grafitul se pretează bine la tăiere. În plăcile pregătite de dimensiunea necesară, suprafețele adiacente sunt curățate cu șmirghel fin și apoi frecate una pe cealaltă. Găurile traversante sunt găurite în două puncte ale plăcilor, prin care sunt strânse cu șuruburi și piulițe. Găurile sunt găurite în acele locuri în care nu vor interfera cu fabricarea matrițelor și sprues. După operațiunile pregătitoare se trece direct la fabricarea (tăierea și gravarea) matriței de turnare și a sistemului de gating.

Înainte de turnarea metalului, matrița din grafit trebuie acoperită din interior cu un strat subțire de caolin sau cretă, diluată în apă și cu adaos de adeziv pentru lemn pentru a o proteja de decolorare.

După îndepărtarea turnării din matriță, aceasta are de obicei un aspect urât - cu particule arse de nisip de turnare, tot felul de culori de nuanță etc. În acest caz, impuritățile mecanice sunt îndepărtate cu o perie de oțel, iar apoi produsul este albit în acizi și alcalii.

Cuprul, bronzul, alama și cupronickelul sunt de obicei prelucrate în două etape: mai întâi se efectuează gravarea preliminară, apoi finală sau lucioasă. Compoziția soluției de pregravare este următoarea: acizi azotic și sulfuric - 250 ml fiecare, clorură de sodiu - 0,5 g. Timp de procesare - 4-5 secunde, temperatura soluției - 20-25°C. Pentru gravarea finală se folosește următoarea soluție: acid azotic și sulfuric - 250 ml fiecare, acid clorhidric - 5 ml, funingine olandeză - 1-1,5 g. Produsele sunt scufundate în această soluție timp de 6-8 secunde, apoi se spală rapid în apă.

Plumbul este otrăvit cu 5-10% acid azotic, zinc și cadmiu - cu 5-20% acid clorhidric, iar aluminiu - cu soluție de hidroxid de sodiu 10-20%.

În compozițiile date de soluții se folosesc acizi concentrați. Trebuie amintit că lucrul cu ei necesită o îngrijire specială, trebuie să fie gătite sub capotă sau pe stradă.

În încheierea secțiunii despre turnarea artistică în condițiile unui atelier individual, va fi util să facem cunoștință cu cititorul nostru cu o anumită persoană, un adevărat maestru al meșteșugului său, un turnator-artist Serghei Popov și tehnologiile și sfaturile sale practice.

Originar din orașul Borisoglebsk, regiunea Voronezh, după absolvirea școlii, a mers în regiunea Moscovei, unde a studiat la Școala de Artă și Industrială Abramtsevo, numită după Vasnetsov și a predat acolo la specialitatea „Prelucrarea artistică a pietrei”.

S-a ocupat de forjare, a fost atras de lucrările de turnătorie.

Masina de gaurit

Mașină de ascuțit pe 2 fețe

Mașină de șlefuit și lustruit.

Orez. 19. Vasă

• Burghiu
• Tabel pentru prelucrarea manuală a modelelor
• ciocan de lipit
• Masina de sablare

Turnare cu ceară

Compoziția amestecului model. Un amestec de ceară și parafină, încălzit la 60ºС, este bătut cu un burghiu pentru a-l satura cu aer, apoi, folosind o seringă specială, este pompat în forme de ipsos detașabile. După răcire, forma este dezasamblată și modelul este scos din ea. Modelul este apoi procesat. Blitz-ul este îndepărtat, alimentatorul este lipit cu un fier de lipit și modelul este acoperit.

Strat

Pentru acoperire se folosește o suspensie, realizată din silicat de etil, apă și marșalit prin amestecarea pe termen lung a componentelor.Un model este scufundat în suspensia pregătită, care este apoi stropită cu nisip de argilă refractă.

După uscare, se aplică 5-6 straturi de acoperire cu un interval de 2-3 ore.

Pentru prima sau a doua acoperire se folosește nisip mai fin - granulație de 0,5 mm, pentru acoperirile ulterioare - 1-1,5 mm.

După acoperirea cu 5-6 straturi și uscare suficientă, modelul este topit într-o baie de topire la o temperatură de 130ºС.

completati

Crustele topite se calcinează la o temperatură de 400-500ºС și se toarnă metal (alama, bronz) în crustele fierbinți. După cristalizarea bronzului, crusta este bătută cu grijă.

Hrănitoarele sunt tăiate. Produsul turnat se curăță de crusta lipicioasă cu un jet de nisip.

Prelucrare lăcătuș

Se realizează folosind abrazivi de diferite dimensiuni ale granulelor. După îndepărtarea stratului de suprafață și a resturilor de sprue, puteți începe șlefuirea, care se face cu roți de cauciuc (parapit).

Pentru lustruire se folosesc cercuri de pâslă și cârpă și pasta GOI.

La prelucrarea produselor cu relief complex, în care raza pietrei nu permite accesul la multe părți ale produsului, se utilizează un burghiu dentar convențional și freze din metal și carbură, precum și abrazivi * fine.

Turnarea in crusta are posibilitati limitate ca dimensiune, in functie de masa, grosimea modelului. Prin urmare, lucrările mari sau voluminoase trebuie împărțite în fragmente mici, de exemplu, un sfeșnic poate consta din 15-17 părți (suport, brațe etc.). Toate acestea se monteaza pe baza cu ajutorul unei tije centrale.

În alte lucrări se pot folosi nituri, răsuciri, diverse elemente de fixare. În unele cazuri, se utilizează sudarea cu gaz sau argon.

Turnarea în crustă are unele caracteristici, de exemplu, este limitată în dimensiune, care, la rândul său, este determinată de posibilitatea modelului.

Înainte de turnare, bronzul trebuie dezoxidat, trebuie adăugat un aliaj care conține fosfor. Alama se toarnă fără aditivi.

Masa modelului trebuie să fie saturată cu aer, adică conțin bule de aer, altfel modelul cu parafină va rupe crusta în timpul tencuirii din cauza expansiunii.

Turnarea cu ceară pierdută (LWM) este un proces industrial numit și turnare în ceară sau turnare cu matriță distructabilă. Mucegaiul este distrus atunci când produsul este îndepărtat. Modelele de ceară pierdută sunt utilizate pe scară largă atât în ​​inginerie, cât și în turnarea artistică.

Zona de aplicare

Caracteristicile tehnologiei de proces permit ca metoda LVM să fie aplicată într-o gamă largă: de la întreprinderi mari până la ateliere mici. Turnarea cu ceară pierdută este posibilă și în scopuri casnice, personale și comerciale pentru fabricarea de figurine detaliate, suveniruri, jucării, piese structurale, bijuterii. Aproape toate metalele pot fi folosite ca umplutură:

• oteluri (aliate si carbon);
• aliaje neferoase;
• fontă;
• aliaje care nu pot fi prelucrate.

Cu toate acestea, tehnologia este universală - este destul de posibil să se producă structuri relativ mari de forme complexe. Pentru a facilita procesul tehnic, sunt utilizate echipamente specializate de turnare de investiții și modelare 3D folosind programe specializate.

Turnare in matrite ceramice

În funcție de cerințele pentru produse, se folosesc tehnologii diverse, cele mai potrivite. Turnarea cu investiții de precizie (TLVM) vă permite să obțineți cele mai complexe configurații turnate cu precizie ridicată, cu o grosime minimă a peretelui și o rugozitate a suprafeței. Pentru TLVM, modelul de ceară este scufundat într-un amestec lichid pe bază de ceramică. Amestecul ceramic se usucă și formează învelișul matriței. Acest proces se repetă până când se ajunge la grosimea dorită. Ceara este apoi îndepărtată într-o autoclavă. Cu toate acestea, această metodă se caracterizează prin costuri ridicate, durata procesului tehnologic, eliberarea de substanțe nocive în zona de producție și poluarea mediului cu resturile de matrițe ceramice.

Turnare în matrițe de la XTS

În multe cazuri, în fabricarea de artizanat acasă, turnările cu configurație complexă nu trebuie să aibă rugozitate scăzută, iar pentru o serie de turnări artistice, o suprafață cu o rugozitate uniformă nu este doar acceptabilă, ci este o decizie de proiectare. În acest caz, este recomandabil să folosiți turnarea cu investiții.

Tehnologia dezvoltată pentru produsele care nu necesită suprafețe netede este destul de simplă. O astfel de suprafață poate fi obținută prin turnarea în matrițe din amestecuri de întărire la rece (CTS). Acest proces este mult mai simplu, mai ieftin și ecologic.

Cu toate acestea, această metodă de turnare cu investiții nu permite obținerea de turnări complexe folosind modele de investiții. Acest lucru se explică prin faptul că în timpul redării figurilor, o parte semnificativă a compoziției modelului rămâne în cavitatea matriței și poate fi îndepărtată numai prin calcinare. Calcinarea, adică încălzirea la temperatura de aprindere, a compoziției modelului duce la distrugerea liantului de rășină CTS. Când metalul este turnat într-o matriță cu resturile compoziției modelului, acestea sunt arse, ducând la emisii de metal din matriță.

Utilizarea amestecurilor de sticlă lichidă

Nivelarea deficiențelor tehnologiei CTS în fabricarea unor tipuri de piese turnate permite turnarea cu investiții în amestecuri lichid-sticlă cu catalizator lichid (LCG). Aceste amestecuri care conțin sticlă lichidă în cantitate de 3-3,5% și un catalizator de aproximativ 0,3% în greutate din baza de nisip au început să fie utilizate în străinătate la începutul anilor 80 și sunt încă utilizate. Conform cercetărilor, aceste amestecuri, spre deosebire de prima generație JSS, se disting prin curățenia mediului, deformare bună și urme ușoare de arsuri pe piese turnate.

Turnare de investiții: tehnologie

Procesul LVM include operațiunile de pregătire a compozițiilor modelelor, fabricarea modelelor de piese turnate și sisteme de blocare, finisarea și controlul dimensiunilor modelelor și asamblarea ulterioară în blocuri. Modelele, de regulă, sunt realizate din materiale care sunt compoziții multicomponente, combinații de ceară (amestec de parafină-stearina, ceară tare naturală etc.).

La fabricarea compozițiilor de model se folosește până la 90% din randamentul colectat în timpul topirii modelelor de ceară din matrițe. Revenirea compoziției modelului nu ar trebui doar să fie reîmprospătată, ci și regenerată periodic.

Realizarea modelului constă în șase etape:

• pregătirea mucegaiului;
• introducerea unei compoziții model în cavitatea sa;
• ținerea modelului până la întărire;
• demontarea matriței și extragerea modelului;
• răcind-o la temperatura camerei.

Caracteristici de proces

Esența LVM constă în faptul că un model din silicon sau ceară este topit de pe o piesă de prelucrat prin încălzire, iar spațiul liber este umplut cu metal (aliaj). Procesul are o serie de caracteristici:

• La fabricarea nisipului de turnare, suspensiile sunt utilizate pe scară largă, constând din materiale refractare cu granulație fină ținute împreună printr-o soluție de liant.
• Pentru turnarea metalelor (aliajelor) se folosesc matrițe dintr-o bucată, obținute prin aplicarea unui strat refractar pe model, uscarea acestuia, urmată de topirea modelului și recoacerea matriței.
• Pentru turnare, se folosesc modele de unică folosință, deoarece acestea sunt distruse în timpul procesului de fabricare a matriței.
• Datorită materialelor refractare cu granulație fină, asemănătoare prafului, este asigurată o calitate a suprafeței suficient de ridicată a piesei turnate.

Avantajele LVM

Avantajele turnării cu investiții sunt clare:

• Versatilitate. Puteți utiliza orice metale și aliaje pentru turnarea produselor.
• Obținerea de configurații de orice complexitate.
• Finisaj ridicat al suprafeței și precizie de fabricație. Acest lucru permite cu 80-100% reducerea prelucrării ulterioare a metalelor costisitoare.

Dezavantajele LVM

În ciuda confortului, versatilității și calității decente a produselor, nu este întotdeauna recomandabil să folosiți turnarea cu investiții. Dezavantajele sunt legate în principal de următorii factori:

• Durata și complexitatea procesului de producție de turnare.
• Material de turnare prea scump.
• Povara mare pentru mediu.

Un exemplu de realizare a unui produs acasă: etapa pregătitoare

Turnarea cu ceară pierdută acasă nu necesită cunoștințe profunde în metalurgie. Mai întâi, să pregătim un model pe care vrem să-l repetăm ​​în metal. Produsul finit va veni în jos ca aspect. De asemenea, figurina poate fi realizată independent de lut, plastilină sculpturală, lemn, plastic și alte materiale plastice dense.

Instalăm modelul într-un container pliabil prins cu cleme sau cu o carcasă. Este convenabil să folosiți o cutie de plastic transparentă sau o matriță specială. Pentru a umple matrița, vom folosi silicon: va oferi detalii excelente, pătrunzând în cele mai mici crăpături, găuri, depresiuni și formează o suprafață foarte netedă.

Al doilea pas: umplerea cu silicon

Dacă este necesară turnarea cu investiții de precizie, cauciucul lichid este indispensabil pentru realizarea unei matrițe. Siliconul este preparat conform instrucțiunilor prin amestecarea diferitelor componente (de obicei două) și apoi încălzire. Pentru a îndepărta cele mai mici bule de aer, este indicat să plasați un recipient cu cauciuc lichid timp de 3-4 minute într-un aparat portabil special de vid.

Turnați cauciucul lichid finit în recipientul cu modelul și re-aspirați. Va dura timp pentru întărirea ulterioară a siliconului (conform instrucțiunilor). Materialele translucide utilizate (recipiente și siliconul în sine) vă permit să observați personal procesul de formare a mucegaiului.

Scoatem din recipient cauciucul gripat cu modelul inauntru. Pentru a face acest lucru, eliberăm clemele (carcasa) și separăm cele două jumătăți ale cutiei - siliconul se îndepărtează cu ușurință de pereții netezi. Va dura 40-60 de minute pentru ca cauciucul lichid să se întărească complet.

A treia etapă: realizarea unui model de ceară

Turnarea prin investiție presupune topirea materialului fuzibil și înlocuirea spațiului rezultat cu metal topit. Deoarece ceara se topește ușor, o folosim. Adică, următoarea sarcină este să faci o copie în ceară a modelului original utilizat. Acest lucru a necesitat crearea unei matrițe de cauciuc.

Tăiați cu grijă semifabricatul din silicon pe lungime și scoateți modelul. Există un mic secret aici: pentru a conecta ulterior cu precizie forma, se recomandă să faceți tăierea nu netedă, ci în zig-zag. Părțile atașate ale formularului nu se vor deplasa de-a lungul planului.

Umplem spațiul rezultat din matrița de silicon cu ceară lichidă. Dacă produsul este pregătit pentru el însuși și nu necesită o mare precizie în piesele de împerechere, puteți turna ceară separat în fiecare jumătate și apoi, după întărire, conectați cele două părți. Dacă este necesar să repetați cu precizie silueta modelului, jumătățile de cauciuc sunt conectate, fixate și ceara fierbinte este pompată în golul rezultat folosind un injector. Cand umple tot spatiul si se intareste, dezasamblam matrita de silicon, scoatem modelul din ceara si corectam defectele. Va servi ca prototip pentru produsul metalic finit.

A patra etapă: turnare

Acum este necesar să se formeze un strat durabil rezistent la căldură de pe suprafața exterioară a figurii de ceară, care, după topirea cerii, va deveni o matriță pentru aliajul metalic. Să alegem metoda de turnare prin investiție folosind un amestec de cristobalit (modificare cuarț).

Formăm un model într-un balon metalic cilindric (un dispozitiv care ține nisipul de turnare în timpul compactării acestuia). Montam un model lipit cu sistem de gating in balon si completam amestecul pe baza de cristobalit. Pentru a forța buzunarele de aer, le plasăm într-un aparat de vibro-vacuum.

Stadiu final

Când amestecul se îngroașă, rămâne să se topească ceara și să se toarne metalul în spațiul liber. Procesul de turnare cu investiții la domiciliu se realizează cel mai bine folosind aliaje care se topesc la temperaturi relativ scăzute. Siluminul de turnătorie (siliciu + aluminiu) este perfect. Materialul este rezistent la uzură și dur, dar este fragil.

După turnarea siluminului topit, așteptăm să se întărească. Apoi scoatem produsul din șanț, scoatem spruce și îl curățăm de resturile de nisip de turnare. În fața noastră este o parte aproape terminată (o jucărie, un suvenir). În plus, poate fi șlefuit și lustruit. Dacă resturile de turnătorie sunt ferm înfipte în caneluri, acestea trebuie îndepărtate cu un burghiu sau altă unealtă.

Turnare de investiții: producție

LVM se realizează puțin diferit pentru fabricarea pieselor critice care au o formă complexă și (sau) pereți subțiri. Turnarea unui produs metalic finit poate dura de la o săptămână la o lună.

Primul pas este să umpleți matrița cu ceară. Pentru aceasta, întreprinderile folosesc adesea o matriță de aluminiu (un analog al matriței de silicon discutate mai sus) - o cavitate care are forma unei piese. Rezultatul este un model de ceară puțin mai mare decât partea finală.

În continuare, modelul va servi drept bază pentru matrița ceramică. De asemenea, ar trebui să fie puțin mai mare decât partea finală, deoarece metalul se va micșora după răcire. Apoi, folosind un fier de lipit fierbinte, pe modelul de ceară este lipit un sistem special de închidere (tot din ceară), de-a lungul căruia metalul fierbinte se va turna în cavitatea matriței.

Realizarea unei matrițe ceramice

Apoi, structura de ceară este scufundată într-o soluție ceramică lichidă numită slip. Acest lucru se face manual pentru a evita defectele turnării. Pentru rezistența alunecării, stratul ceramic este întărit prin pulverizare cu nisip fin de zirconiu. Abia după aceea, piesa de prelucrat este „încredințată” automatizării: mecanismele speciale continuă procesul în faze de pulverizare a nisipului mai gros. Lucrările continuă până când stratul durabil de ceramică-nisip atinge grosimea specificată (de obicei 7 mm). În producția automată, aceasta durează 5 zile.

Casting

Acum piesa de prelucrat este gata pentru topirea ceara din matriță. Se pune timp de 10 minute într-o autoclavă umplută cu abur fierbinte. Ceara se topește și curge complet din coajă. La ieșire, obținem o matriță ceramică care repetă complet forma piesei.

Când matrița ceramică-nisip se întărește, se efectuează turnarea cu investiții. În mod preliminar, forma se încălzește timp de 2-3 ore într-un cuptor, astfel încât să nu se crape la turnarea metalelor (aliajelor) încălzite la 1200 ˚C.

Metalul topit intră în cavitatea matriței, care este apoi lăsată să se răcească și să se întărească treptat, la temperatura camerei. Este nevoie de 2 ore pentru ca aluminiul si aliajele sale sa se raceasca, pentru oteluri (fonta) - 4-5 ore.

Finisare

De fapt, castingul de investiții se termină aici. După ce metalul se întărește, piesa de prelucrat este plasată într-un vibrator special. Din cauza vibrațiilor ușoare, baza ceramică se crăpă și se sfărâmă, în timp ce produsul metalic nu își schimbă forma. Urmează prelucrarea finală a semifabricatului metalic. În primul rând, sistemul de turnare a metalului este tăiat, iar locul contactului său cu partea principală este lustruit cu grijă.

În final, inspectorii verifică dacă dimensiunile produsului corespund cu cele specificate în desen. Piesele din aluminiu se măsoară la rece (la temperatura camerei), piesele din oțel sunt preîncălzite în cuptor. Specialiștii folosesc diverse instrumente pentru lucrările de control și măsurare: de la simple șabloane la sisteme electronice și optice complexe. Dacă se detectează o discrepanță cu parametrii, piesa este fie trimisă pentru revizuire (căsătorie corectabilă) fie pentru retopire (căsătorie inamovibilă).

Sistem de porți

Designul sistemului de alimentare cu porți joacă un rol principal în LVM. Acest lucru se datorează faptului că îndeplinește trei funcții:

• În fabricarea carcasei de matrițe și a unui bloc de modele, sistemele de porți sunt structuri portante care țin carcasa și modelele pe ele însele.
• Prin sistemul de canal de colectare, metalul lichid este furnizat turnării în timpul turnării.
• În timpul solidificării, sistemul îndeplinește funcția de profit (element de alimentare care compensează contracția metalului).

turnare coajă

În procesul LVM, cheia este crearea straturilor învelișului formei. Procesul de fabricare a carcasei este următorul. Pe suprafața blocului de modele, cel mai adesea prin scufundare, se aplică o peliculă subțire continuă de suspensie, care este apoi stropită cu nisip. Suspensia, aderând la suprafața modelului, își reproduce cu exactitate forma, iar nisipul nisipului este introdus în suspensie, umezit de aceasta și fixează compoziția sub forma unui strat subțire de față (primul sau de lucru). Suprafața rugoasă nefuncțională a cochiliei formată din nisip de cuarț contribuie la o bună aderență a straturilor ulterioare ale suspensiei la cele precedente.

Indicatorii importanți care determină rezistența matriței sunt vâscozitatea și fluiditatea suspensiei. Vâscozitatea poate fi ajustată prin introducerea unei anumite cantități de umplutură (plinătatea). În același timp, odată cu creșterea deplinătății compoziției, grosimea straturilor intermediare ale soluției de liant dintre particulele de pulbere scade, contracția și efectele negative cauzate de aceasta scad, iar proprietățile de rezistență ale carcasei matriței cresc.

Materialele folosite

Materialele de înveliș sunt împărțite în următoarele grupe: materiale de bază, lianți, solvenți și aditivi. Primele includ praf, folosite la prepararea suspensiilor, si nisipuri destinate stropirii. Acestea sunt cuarț, șamotă, zircon, magnezit, șamotă cu conținut ridicat de alumină, electrocorundum, cromagnezit și altele. Cuarțul este utilizat pe scară largă. Unele materiale de bază sunt preparate gata de utilizare, în timp ce altele sunt pre-uscate, calcinate, măcinate, cernute. Un dezavantaj semnificativ al cuarțului îl reprezintă transformările sale polimorfe, care apar odată cu o schimbare a temperaturii și sunt însoțite de o schimbare bruscă a volumului, ducând în cele din urmă la crăpare și distrugerea cochiliei.

Încălzirea lină a formelor pentru a reduce probabilitatea de fisurare, care se efectuează în umplutura suport, contribuie la creșterea duratei procesului tehnologic și la costuri suplimentare cu energie. Una dintre opțiunile de reducere a fisurării în timpul calcinării este înlocuirea nisipului de cuarț pulverizat ca umplutură cu nisip de cuarț dispersat cu compoziție polifracțională. În același timp, se îmbunătățesc proprietățile reologice ale suspensiei, se mărește rezistența la fisurare a matrițelor, iar rebuturile datorate blocajelor și defectării cochiliilor sunt reduse.

Ieșire

Metoda LVM a primit cea mai largă distribuție. Este folosit pentru a obține piese complexe în inginerie mecanică, în fabricarea de arme, instalații sanitare și suveniruri. Pentru fabricarea de bijuterii din metale prețioase se folosește turnarea de investiții.

Pentru fabricarea de piese turnate din diverse piese și elemente ale acestora, turnătoriile moderne folosesc matrițe de turnare semipermanente și unică. În conformitate cu condițiile tehnologiei procesului de turnare, pentru fabricarea unor astfel de matrițe de turnare se folosesc amestecuri speciale de turnare, care sunt o combinație de substanțe foarte refractare (azbest, argilă refractară) cu componente nisipo-argilă. Componentele incluse în compozițiile pentru turnare pot fi atât de origine naturală, cât și artificială (sintetică). Ca rezultat al amestecării nisipurilor de turnare constitutive în anumite proporții, compozițiile finite pot avea proprietăți predeterminate și pot avea flexibilitatea, refractaritatea, rezistența, formabilitatea, permeabilitatea la gaze și așa mai departe dorite.

Tipuri de amestecuri

Nisipurile de turnare pentru turnare, în funcție de natura utilizării, sunt împărțite în mai multe categorii principale:

• Amestecuri de acoperire. Acest tip de nisip de turnare este destinat fabricării stratului de lucru al matriței. Proprietățile fizice și mecanice ridicate ale unor astfel de amestecuri sunt asigurate de un procent crescut din conținutul de materii prime pentru turnare (nisip și argilă);
• Amestecuri de umplere pentru turnare. Acești compuși de turnare sunt utilizați pentru a umple matrița după ce furnirul a fost aplicat pe model. Pentru a pregăti un astfel de amestec, materialele inițiale de turnare (argilă și nisip) sunt prelucrate împreună cu resturile amestecului reciclat;
• Nisip de turnare unic pentru turnare. Un amestec de acest tip este un material de turnare care combină proprietățile atât ale unui amestec de umplutură, cât și ale unui amestec de acoperire. Amestecuri simple sunt utilizate pe liniile automate în producția de serie și de masă cu turnare la mașină. Durabilitatea unor astfel de amestecuri este asigurată de prezența în compoziție a argilelor cu capacitate mare de legare și a celor mai refractare tipuri de nisipuri.

Compoziția nisipului pentru turnare

Compoziția chimică pe care o poate avea un nisip de turnare depinde de o combinație a următorilor factori:

• Din tipul de aliaj folosit și dimensiunile turnării;
• Din metoda de turnare și tipul de turnare (turnare neferoasă, oțel sau fontă);
• Din natura producţiei şi mijloacele tehnologice de care dispune producţia.

De asemenea, compozitia pe care o are nisipul de turnatorie pentru turnare poate varia in functie de starea in care trebuie sa se afle inainte de turnare. Nisipurile de turnare pentru matrițe uscate conțin o cantitate crescută de apă și argilă. În plus, la compoziția unor astfel de amestecuri pot fi adăugați aditivi ardebili precum turba sau rumegușul. În compoziția nisipurilor de turnare pentru matrițe brute se reduce procentul de nisip reciclat. Compozițiile de turnare pentru turnarea metalelor în matrițe uscate se disting prin prezența simultană atât a componentelor circulante, cât și a materialelor proaspete (argilă și nisip) și a elementelor de fixare.

amestecuri de turnare. Pentru fabricarea matrițelor și miezurilor se folosesc diverse amestecuri de turnare și miezuri, a căror compoziție depinde de metoda de turnare, tipul de aliaj, natura producției, tipul de turnare și mijloacele și materialele tehnologice disponibile pentru productia.

În funcție de utilizare turnare nisip-argilă amestecurile sunt clasificate după cum urmează:

• la aplicarea în timpul turnării (facere, umplere și uniformizare);
• în funcție de starea matriței înainte de turnare (pentru matrițe umede, uscate, uscate și întărite chimic);
• în funcție de tipul de aliaj turnat în matriță (pentru turnate din fontă, oțel și neferoase).

Amestecul de față folosit pentru fațarea suprafeței de lucru a matrițelor. Grosimea stratului de fațare depinde de compoziția amestecului de fațare și de dimensiunile turnării (de la 20 la 100 mm și mai mult). Pe deasupra amestecului de fațare, în baloane se toarnă un amestec de umplutură, care este făcut din pământ reciclat cu adăugarea a 5-10% din materiale proaspete (nisip, argilă).

Un singur amestec servește la umplerea întregului volum al matriței și este utilizat pentru fabricarea de piese turnate de dimensiuni mici și mijlocii în producția de serie și de masă. Un singur amestec diferă de un amestec de umplutură printr-un conținut ridicat de materiale proaspete și o anumită cantitate de aditivi speciali (cărbune măcinat, smoală de turbă etc.).

Amestecuri pentru matrite uscate diferă de la amestecuri de mucegai brute un continut mai scazut de amestec reciclat si un procent crescut de argila si apa. Adesea, formele care sunt supuse uscării sunt realizate din amestecuri de fațare și umplutură, iar la amestec se adaugă aditivi ardebili (rumeguș, turbă etc.) pentru a le crește complianța.

Amestecuri de mucegai uscate au in compozitia lor un amestec reciclat, materiale proaspete (nisip si argila) si elemente de fixare (SP, SB). Ca amestecuri de fațare, acestea sunt utilizate pe scară largă la fabricarea pieselor turnate critice medii și mari din fontă. In functie de greutatea turnarii pentru care este realizata matrita, timpul de uscare este de 20-60 de minute. La turnătoria de fier din Moscova Stankolit, pentru a obține piese turnate cu o greutate de până la 1000 kg, se folosesc amestecuri uscate timp de 30 de minute.

Compoziția amestecului se usucă timp de 30 de minute(în % din volum)

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

Argilă de modelat FV-1 1-2

rumeguș 5

Pesmet de azbest 5

Fixator SB (peste 100%) 1.5

Restaj sulfit-alcool (peste 100%) 2-3

Când matrițele sunt uscate, se formează un strat puternic și dur pe suprafețele de lucru, care afectează producerea unei suprafețe curate și precizie sporită în turnare.

Amestecuri pentru matrite de intarire chimica realizat din nisip de cuarț cu adaos de 4,5-6,5% sticlă lichidă și 1,5% hidroxid de sodiu cu o concentrație de 10-20%. Adăugarea de sodă caustică în amestec (vezi pagina 25) vă permite să păstrați proprietățile tehnologice pentru o perioadă mai lungă de timp, precum și să creșteți rezistența amestecului după întărirea chimică. Pentru piese turnate din fontă cu o greutate de la 1000 la 5000 kg la fabrica Stankolit, se folosește un amestec de întărire chimic din următoarea compoziție.

Compoziția amestecului de întărire chimic(în % din volum)

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

Argilă de modelat FV-1 3-4

Cărbune măcinat GK 8

Sticlă lichidă (peste 100%) cu un modul egal cu 2,6-2,7 6

Soluție de hidroxid de sodiu 15% (densitate 1300 kg/m 3) 075-1,0

Amestecuri de sticla lichida se întăresc la suflare cu dioxid de carbon (CO 2). Când se întâmplă acest lucru, descompunerea silicatului de sodiu și formarea de carbonat de sodiu și silice. Siliciul se combină cu apa pentru a forma o substanță chimică numită gel de acid silicic.

Gelul de acid silicic, care învelește granule de nisip în amestec, are capacitatea de a se întări atunci când se pierde o parte din apa atașată. Din aceasta cauza, peliculele de gel, aflate intre boabele de nisip, dupa o scurta perioada de timp fara aport de caldura, le leaga intr-o masa puternica si uscata. Când un amestec lichid-sticlă este suflat cu dioxid de carbon, un ciclu termic lung de evaporare a umidității și solidificare a amestecului este înlocuit cu un proces accelerat de legare chimică a apei cu elementele constitutive ale sticlei lichide.

În prezent, amestecurile de fațare cu autoîntărire sunt utilizate pe scară largă. Scopul acestor amestecuri este producerea de piese turnate medii și mari.

Amestecul de auto-întărire finit este turnat pe model. La fabricarea matrițelor pentru turnări mari, modelul este căptușit cu un amestec și parțial compactat.

După umplerea amestecului de umplere, se efectuează compactarea acestuia la mașină. Amestecul de umplutură în fabricarea matrițelor mari este compactat cu un aruncător de nisip cu posibilă prepresare ulterioară cu piloni. După umplutură, formele se „autoîntăresc” pe terenul de paradă sau pe bandă rulantă.

Stratul de față al amestecului cu autoîntărire are rezistență ridicată și permeabilitate la gaz, ceea ce asigură producerea de piese turnate de înaltă calitate.

Vopsiți astfel de forme cu vopsele antiadezive cu auto-uscare.

În tabel. 7 prezintă compozițiile tipice ale nisipurilor de turnare.