СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
197
В момент создания разрежения в порах песчаного наполнителя формы песок
доуплотняется разностью давлений, Δ
Р
:
Δ
Р
=
Р
о
-
Р
в
,
где
Р
о
– атмосферное давление;
Р
в
– давление в порах наполнителя формы.
Под действием атмосферного давления на стадии формообразования
стенки пленочного моста раздвигаются. Между ними образуется канал,
соединяющий рабочую полость формы с атмосферой за пределами габаритного
размера опоки. Таким образом, неплотное соединение полуформ или указанные
каналы являются причиной, по которой атмосферный воздух при заливке формы
расплавом может подсасываться в заполняющий полость формы расплав в
момент, когда давление газа над его свободной поверхностью меньше
атмосферного.
По достижении разъема формы расплав перекрывает каналы
1
(рис. 6.20).
Под действием температуры расплава, контактирующего с полимерной пленкой,
на ладе верхней и нижней полуформ образуются газопроницаемые зазоры
2
.
Наличие указанных зазоров обусловливает постоянное присутствие
атмосферного давления у боковой поверхности движущегося расплава. Условие
проникновения газа в заполняющий полость формы металл описывается
уравнением:
sin 2
м м ф г
r
gh
P P
,
(6.27)
где
Р
г
– давление газа у боковой поверхности металла;
P
ф
– давление газа в
полости формы; ρ
м
– плотность заливаемого металла;
h
м
– высота уровня
металла над линией разъема формы; σ – поверхностное натяжение;
r
– условный
радиус канала, по которому подсасывается воздух из атмосферы;
– краевой
угол смачивания.
Из приведенного выражения (6.27) следует, что наиболее опасный момент,
с точки зрения проникновения воздуха в расплав, наступит тогда, когда
значения
P
ф
и
h
м
будут минимальными. При заливке вакуумируемых форм
данный момент будет соответствовать прохождению свободной поверхностью
расплава разъема формы и образованию газопроницаемого зазора
3
(рис. 6.20)
между металлом и фронтом термодеструкции полимерной пленки по стенкам
полости формы. Через зазоры
2
и
3
происходит истечение сжатого газа из
рабочей полости формы в поровое пространство наполнителя. Давление газа над
зеркалом расплава
Р
ф
уменьшается и может стать меньше атмосферного. Если в
данный момент времени суммарное давление газа в полости формы и
металлостатическое давление над уровнем ее разъема меньше атмосферного на
величину последнего слагаемого в уравнении (6.27), то происходит
