Литьё по выплавляемым моделям (ЛВМ) – самый распространённый способ получения точных отливок. В этой статье мы хотим обратить ваше внимание на преимущества и особенности данного метода.
1. Точность отливок
Ни одним из классических методов невозможно получить такую чистоту поверхности и точность литья, как методом ЛВМ. С его помощью получают практически готовые детали, требующие потом лишь минимальной дополнительной обработки.
Широко применяют ЛВМ в серийном и массовом производстве мелких стальных отливок массой от 20 г до 100кг, с толщиной стенки от 0,5 мм до 1 см, 5 – 7 класса по точности и шероховатости поверхности.
2. Одноразовые модели
Модели в методе ЛВМ делаются из парафинсодержащих легкоплавких эластичных масс.
Предварительно изготавливается про-модель – прототип будущей отливки. Также про-моделью может служить и уже готовое изделие.
По про-модели изготавливают пресс-форму, которая устанавливается в машину и в неё под давлением с помощью шприц-машины поступает специальная эластичная масса, которая может плавиться при температуре меньше 100 градусов. Так получается восковая модель будущей отливки и модель литниковой питающей системы, которые собираются в так называемый, куст.
Иногда этап изготовления про-модели и модели в пресс-форме пропускают, а сразу получают модель из легкоплавкого материала.
3. Выращивание форм
В какой-то степени послойное выращивание форм в методе ЛВМ может напомнить аддитивные технологии и работу 3Д-принтера. Также послойно вокруг восковой модели «выращивается» форма, также процесс может быть автоматизирован или даже роботизирован. Для этого на восковой куст наносится разделительный состав, за ним – эмульсия, состоящая из пылевидного кварца и связующего, например, этилсиликата или жидкого стекла.
Куст обсыпается мелким кварцевым песком и сушится несколько часов на воздухе или в специальных сушильных камерах. Далее процесс с эмульсией, обсыпкой и сушкой повторяется от 3 – 4 до 10 раз.
В результате на восковых моделях образуется прочная керамическая оболочка толщиной до 5 мм, а воск вытапливают.
Полученную неразъёмную форму прокаливают в печи при температуре почти 1000 градусов. Для этого её помещают в опоку, засыпая песком. При высоких температурах форма упрочняется, из неё удаляются остатки модельного состава и в нагретом виде, в опоке, формы заливаются металлом.
4. Кристаллизация расплава в нагретой форме
Нагрев форм перед заливкой обусловлен требованием технологии. Ведь восковые модели в форме нужно расплавить и удалить модели из оболочковой формы, но одновременно нагрев формы способствует её лучшему заполнению металлом. Это позволяет получать тонкостенные стальные отливки.
Однако так же из-за нагрева готовые отливки медленно остывают в нагретой форме. И это уже может привести как к положительным, так и отрицательным последствиям.
Кроме того, если в отливках есть массивные узлы, кристаллизация в них проходит в последнюю очередь и гораздо медленнее из-за нагретой формы. Поэтому вероятность появления в отливках усадочных дефектов и крупных зёрен кристаллического строения повышается. Это необходимо учитывать и создавать правильные условия кристаллизации.
Кроме того, на поверхности контакта отливки с формой происходят физико-химические процессы – обезуглероживания и окисления. Горячая форма интенсифицирует их, и глубина обезуглероженного и окисленного слоя увеличивается. На этот процесс также влияет состав газовой среды, в которой происходит заливка, поэтому заливают оболочковые формы часто в восстановительной, нейтральной или защитной среде, в вакууме или применяют другие технологические приёмы для снижения брака.
Литьё по выплавляемым моделям – это передовая технология, обеспечивающая высокую точность и качество металлических отливок. Несмотря на некоторые особенности и значительные затраты на оборудование и материалы, этот метод часто выбирается производителями литья из-за возможности получать сложные и точные отливки.
Компания СЛТ поставляет оборудование, ведёт проектные работы и осуществляет технологическое сопровождение модернизируемых и новых литейных, металлургических и металлообрабатывающих производств. Наши специалисты проконсультируют вас и по выбору метода ЛВМ. Подробнее о наших услугах читайте здесь.
