СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
68
Для снижения адгезионных сил форму необходимо уплотнять в
предварительно охлажденной до отрицательных температур модельно-опочной
металлической оснастке. Быстрое достижение отрицательной температуры
обеспечивается окунанием оснастки в сжиженный газ или опрыскиванием ее
сжиженным газом, а также охлаждением жидким хладоносителем (например,
антифризом, раствором хлористого кальция и др.), циркулирующим по
предусмотренным в теле оснастки каналам. Схема обеспечения холодом за счет
выдерживания оснастки в сжиженном газе и опрыскивании проста в реализации.
Она позволяет применять модельно-опочную оснастку, принципиально ничем не
отличающуюся
по
конструкции
от
традиционной.
Использование
промежуточного хладоносителя, циркулирующего внутри оснастки, усложняет
ее изготовление, хотя и снижает энергозатраты на замораживание.
Замораживание стенки формы по этому способу происходит за счет теплоотдачи
оснастке, с которой она контактирует. Так как теплопроводность уплотненного
песка мала, время замораживания объемных форм и стержней сравнительно
велико и не всегда удовлетворяет требованиям производства, поэтому толщина
стенки форм ограничена не более 50 мм.
Для расширения технологических возможностей (ускорения промерзания
объемных форм и массивных стержней) применяется подача хладагента
(сжиженного газа) непосредственно в поры смеси.
Схема замораживания смеси в модельно-опочной оснастке (стержневом
ящике) представлена на рис. 3.2 и 3.3.
На рис. 3.2 представлена производственная схема получения стержней
путем замораживания. В стержневой ящик
1
засыпают влажный песок,
уплотняют его вибрацией, затем со стороны набивки к ящику прижимают
коллектор
4
, снабженный каналами
5
и герметизирующей прокладкой
3
.
Внутренняя поверхность коллектора и стенки канала выполнены из
теплоизоляционного материла. Поворотом вентиля
9
стержневой ящик
соединяют с работающим вакуумным насосом
10
. Через вентиляционные
каналы (венты)
2
, расположенные в дне ящика, происходит вакуумирование
песка и полости коллектора
4
. Затем открывают вентиль
7
, соединяя стержневой
ящик с изотермической емкостью
8
, заполненной жидким азотом. Под
действием атмосферного давления через коллектор сжиженный газ поступает к
поверхности стержня, где, испаряясь, охлаждает ее до температуры испарения.
Образовавшиеся холодные пары под действием вакуума фильтруются через
толщу песка, замораживая содержащуюся в нем воду, тем самым упрочняя его.
Основным преимуществом этого способа является возможность
максимального использования холода сжиженного газа без дополнительного
сооружения теплообменников для холодных паров. Это достигается
регулированием скорости подачи сжиженного газа и фильтрации паров сквозь
поры формы за счет создания того или иного разрежения. Способ позволяет
применять
деревянную
или
пластмассовую
оснастку
с
низкой
теплопроводностью.
