СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
9
и практика литья показывают, что решение этой проблемы возможно только при
активном воздействии на процесс кристаллизации и затвердевания отливки.
В практике литейного производства с целью управления процессом
затвердевания и качества отливок находит применение способ литья в
тонкостенные металлооболочковые формы.
1.1. Технологические и конструктивные особенности
металлооболочковых форм
Тонкостенная металлооболочковая форма состоит из фасонной опоки и
облицовочного слоя толщиной, как правило, 5…30 мм. Суть этого способа
заключается в том, что фасонная опока лишь приблизительно повторяет
конфигурацию модели отливки. Выполнена она с таким условием, чтобы между
моделью и фасонной опокой оставался требуемый зазор, который заполняется
облицовочной смесью.
Для снижения затрат на оснастку в условиях единичного и
мелкосерийного производства фасонные опоки целесообразно изготавливать из
листового стального проката с последующей гибкой и сваркой отдельных
частей, а в отдельных случаях литыми с минимально возможной толщиной
стенки или сварнолитыми. Необходимая прочность и жесткость опок
достигается путем оребрения снаружи. Толщина стенок опок в пределах
2…10 мм в этом случае, как показала практика получения отливок массой до
8000 кг, вполне достаточна. Основная причина коробления опочной
оснастки – неравномерность нагрева и охлаждения отдельных ее частей.
Поэтому после заливки жидкого металла в процессе затвердевания и
охлаждения отливки поверхность металлооболочковой формы подвергают
охлаждению воздухом, водой или водовоздушной смесью. Для выхода газов в
опоке выполняют вентиляционные отверстия диаметром 3…5 мм.
При выборе толщины и состава облицовочного слоя необходимо
руководствоваться тем, чтобы сохранить главные преимущества тонкостенных
металлооболочковых форм: возможность управления процессом затвердевания
отливки и экономию смеси. Для удовлетворения этим условиям толщина
облицовочного слоя должна быть минимальной. Минимальная толщина
определяется технологией нанесения и реологическими свойствами
облицовочной смеси.
При получении тонкого облицовочного слоя металлооболочковых форм в
условиях
мелкосерийного
и
единичного
производства
используют
жидкоподвижные самотвердеющие смеси (ЖСС) [6] и жидкие керамические
смеси на этилсиликатном связующем [7]. Разработанные способы нанесения
облицовочного слоя основываются на повышенной текучести смеси.
Исследования по формированию отливок в тонкостенных металло-
оболочковых формах показывают, что их влияние на качество литья и
возможности регулирования теплоотвода сохраняются в случае, если толщина
облицовочного слоя не превышает 20…30 мм. Однако при этом возникают
трудности с процессом формообразования облицовочного слоя особенно крупных
металлооболочковых форм.
