Режимы | удаления | ||||
Способ. удаления | Теплоноситель или растворитель | Температура, ®С | Продол -житель-ность, мии | Вероятность образования трещии в оболочке | Связующее. оболочки,. обсыпка |
Выплавление воскообразных моделей | Пар перегретый ТВЧ. Полиглнколи Модельный состав Вода. Горячий воздух * | ~ 140. Нет. данных. -200. 120. 100. 150—300 | 5—7. 7—10. 3—5. 8—12. 10—15. 10—15 | Незначительная То же. ». Малая. Средняя. Большая | Любые. Не растворимые в воде Любые |
Растворение солевых или пенополнсти-роловых моделей | бода. Ацетон+ толуол | 20—30. 20—30 | 60—90. 10—20 | Незначи. тельная | Не растворимые в воде. То же |
. Выжигание Пенополистн-роловых моделей | Газ печи | Выше. 500 | 10—20 | То же | Любые |
* Применяют при выплавлении ааформованных блоков, особенно крупногабаритных (более 600 мм).
При выплавлении моделей паром в камере автоклава температуру повышают в течение нескольких секунд до 135—150 “С (рис. 6.26,- а), Вследствие высокой теплоемкости пара модели быстро оплавляются, трещины в оболочках не успевают образоваться. Кроме того, оболочки при выплавлении моделей становятся прочнее вследствие продолжения гидролитической поликонденсации ЭТС связующего, и кристаллизации добавок. Обязательно в установках предусматривают автоматическую защиту: в отсек для моделей нельзя подать пар до тех пор, пока дверь его не будет надежно закрыта, так же как нельзя открыть дверь его до сброса давления пара. Способ выплавления в автоклаве как весьма технологичный и высокопроизводительный получает в настоящее время все более широкое применение.
Для выплавления диэлектрическим нагревом оболочку блоков пропитывают водой и размещают их в нагревательной камере, где
Рис. 6.26. Схемы установок для выплавления моделей:.
а — автоклав, теплоноситель — пар: 1 — корпус; 2 — пар; 3 — барабан; 4 — система автоматических клапанов; 5 — быстродействующая безопасная крышка модельного отсека; 6 — сборник модельного состава; 7 — электродвигатель; 8 — вода; 9 — трубчатые электронагреватели; б — ванна, теплоноситель — вода 100 °С; / — корпус; 2 — электронагреватель; 3 — сборник модельного состава; 4 — блоки моделей; 5 — корзина.
.
создают поле высокой частоты. Происходит быстрый нагрев оболочки. При этом поверхность моделей оплавляется с образованием зазора, компенсирующего расширение моделей. В последнее время для указанной цели используют и метод СВЧ-нагрева.
Способ выплавления моделей в полигликолях близок к способу выплавления их паром. Недостаток его в том, что оболочки пропитываются жидкостью, которую необходимо выжигать прокаливанием.
При выплавлении моделей в модельном составе теплоносителем служит тот же модельный состав, из которого изготовляют модели. При этом способе оболочки после остывания становятся прочней, чем при выплавлении в воде (см. ниже), так как они пропитываются модельным составом. Последнее является и недостатком способа. Вследствие того что модельный состав из оболочек необходимо выжигать [86], расход его достигает 15—40 % массы моделей,.
Для выплавления в горячей воде блоки литниковыми воронками вверх погружают в кипящую воду и выдерживают до расплавления модельного состава, который всплывает на поверхность воды и стекает в сборник (рис. 6.26, б). В воде поддерживают 0,1—0,2 % по массе ПАВ, например контакта Петрова или ОП-Ю, для предупреждения омыления модельных составов и образования «обратных» эмульсий и одновременно для защиты железных ванн от коррозии [103]. Преимущество выплавления моделей в горячей воде перед удалением их § модельном ростам заключается g меньшем расходу.
МбДёЛЬййГй СбСтаВа, который необходимо- выжигать при про^аЛИ* вании оболочек.
В серийном и единичном производстве для выплавления применяют установки периодического действия. В механизированных и автоматизированных цехах массового производства выплавляют модели в установках непрерывного действия (см. гл. 10).
Комбинированное выплавление заключается в следующем: после высушивания последнего слоя оболочки с ЭТС связующим типа орг-1 или орг-2 блоки смачивают водой, имеющей температуру окружающей среды; вода заполняет капилляры оболочки. Затем модели выплавляют в расплаве модельного состава при температуре ~100 °С и выше, после чего из оболочек вымывают остатки модельного состава в воде при температуре ~100 °С. Пропитывание оболочек водой увеличивает теплопроводность их. Таким образом, этот способ сочетает преимущество выплавления в модельном составе — быстрый нагрев и то, что модельный материал не может пропитать оболочки, так как ее капилляры заполнены водой, а промывка оболочек горячей водой обеспечивав наиболее полное удаление из них модельного состава. В массовом производстве устанавливают последовательно три ванны: для смачивания оболочек, выплавления моделей в модельном составе, промывки их в горячей воде.
Применяют и выплавление моделей горячим воздухом из форм после заформовывания блоков в опорный наполнитель. Формы на поддоне ставят в печь литниковой воронкой вниз. Оболочка при выплавлении впитывает часть модельного состава, который надо выжечь при прокаливании.
Сравнение известных способов выплавления моделей из оболочек показывает, что наиболее рациональными являются: выплавление паром в автоклаве и нагревом СВЧ.
Растворение моделей. Растворителями могут быть вода для соле
вых (например, карбамидных) моделей и органические жидкости, например, для пенополистироловых моделей плотностью более 200 кг/м
При меньшей плотности их целесообразно выжигать одновременно с прокаливанием оболочек (см. ниже).
Для растворения моделей в воде используют, установки подобные представленной на рис. 6.26; после растворения оболочки промывают в проточной воде.
Органические жидкости или смеси и особенно пары их пожаро-и взрывоопасны и вредны для работающих. Поэтому устройства для растворения моделей должны быть оборудованы соответствующими средствами пожаро- и взрывобезопасности.
Выжигание моделей [1, 5, 81]. Модели из пенополистирола при плотности не более 220 кг/м
выжигают из оболочек одновременно с их прокаливанием. Преимущества этого способа перед рассмотренными выше заключаются в том, что отпадает операция удаления моделей выплавлением или растворением.
Выжигать модели можно только в пламенных печах, так как необходимо сжигать продукты деструкции полистирола в печи, обеспечивая поступление в нее достаточного количества кислорода.
Сыпучие опорные наполнители
Наполнитель (примерный размер зерен, мм) | Содержание, % по массе | Назначение |
1. Шамотный порошок (0,2—1) | 100 | Отливки с габаритными разме- |
рами до 100 мм при четырех | ||
слойной оболочке | ||
2. Шамотный порошок (0,2—1) | 99—98 | Оболочковые формы для отли |
с борной кислотой | вок с поверхностями более 100Х | |
X 100 мм | ||
1-2 | ||
3. Порошок НКС (2—1) | 100 | То же |
4. Размолотые и просеянные через | 100 | » |
сито 2 мм остатки залитых | ||
оболочек | ||
5. Электрокорунд зернистый (0,1— | 100 | Формовка горячих крупногаба |
0,22) | ритных оболочек в горячем псев- | |
доожиженном слое |
Важно удалить (испарить) модели из оболочек с возможно большей скоростью, чтобы они, вследствие расширения при нагреве, не вызвали возникновения разрушающих напряжений в оболочках. Это достигается помещением блоков в нагретую прокалочную печь при температуре ~500 °С.