Глава IV. Литье по выплавляемым моделям сплавов на основе меди

1. Сущность процесса

Способ литья по выплавляемым моделям не новый, он использовался еще в древности. Однако большая трудоемкость, высокая стоимость изготовления моделей, сложности при тиражировании моделей делали его невыгодным.

Сущность способа получения отливок ювелирных и художественных изделий состоит в том, что модель и всю литниковую систему изготовляют из легкоплавких материалов (парафин, стеарин, воск и т. п.) путем заливки их в пресс-формы или запрессовки в пастообразном состоянии. Восковые модели припаивают к литниковой системе, формируя модельный блок. Затем осуществляют формовку. В ювелирной промышленности и при изготовлении художественных изделий малых форм в последнее время широко используют формовку в неразъемных металлических опоках с образованием форм-монолитов. Далее модельный состав выплавляют, формы прокаливают и заливают расплавом.

В современном литейном производстве технология получения отливок по выплавляемым моделям значительно усовершенствована. Нашли применение новые материалы, оборудование, способы изготовления форм и заливки металла. Интенсивное развитие техники, технологии позволили вновь широко использовать способ получения отливок по выплавляемым моделям. Разработки новых сплавов, формообразующих материалов значительно ускорили и облегчили получение мастер-моделей. Современная технология и оборудование позволяют быстро получать резиновые пресс-формы для получения восковых моделей ювелирных изделий, виксинтовые формы для изготовления моделей художественных изделий свободной заливкой в них жидкого модельного состава или запрессовкой воска под давлением в пастообразном состоянии. При этом для повышения устойчивости форм их армируют снаружи гипсовыми или металлическими кожухами.

Разработка новых формовочных масс, характеризующихся высокой огнеупорностью и технологичностью, позволила механизировать процесс формовки, производительно и качественно изготовлять формы для литья, а следовательно, сократить до минимума последующую механическую обработку отливок. Принудительная заливка металла сделала возможным получать сложные, ажурные и тонкостенные отливки с высоким качеством лицевой поверхности и использовать при этом разнообразное количество сплавов как традиционных, так и вновь разработанных. Использование установок со стопорной разливкой позволяет получать отливки художественных изделий массой до 5 кг и высотой до 500 мм.

Вместе с тем в производстве художественных отливок применение современной технологии литья по выплавляемым моделям пока еще ограничено трудоемкостью в изготовлении сложных пресс-форм, размерами и массой скульптурных отливок.

В настоящее время в цехах, где используется технология литья по выплавляемым моделям с принудительной заливкой металла, формовку опок производят с использованием кристобалитовой формовочной массы и получением форм-монолитов. В некоторых случаях применяют более трудоемкую технологию изготовления керамических оболочек. На поверхность модельного блока наносят несколько слоев суспензии с обсыпкой, которые после сушки и прокаливания создают на блоке высокоогнеупорную керамическую оболочку. Применение оболочковых форм при изготовлении отливок художественных изделий позволяет сэкономить большое количество формовочной ювелирной массы, что оправдывает более трудоемкий процесс получения таких форм.

Дальнейшее совершенствование технологии литья по выплавляемым моделям позволит более широко применять этот способ как для литья ювелирных, сувенирно-подарочных изделий, так и художественных отливок. Литье по выплавлемым моделям имеет следующие преимущества перед другими способами литья.

1. Значительно сокращается процесс сборки художественного изделия, так как возможность получить сложное изделие в целом виде позволяет сократить или полностью устранить число отдельно отливаемых частей. При этом сборка отдельно получаемых восковых моделей производится в кондукторе, где собирается в единое целое модель художественного изделия.

2. Высокоогнеупорная, прочная, с точной внутренней поверхностью форма позволяет получать отливки, не требующие сложной механической обработки и чеканки поверхности.

3. Использование неразъемных опок позволяет устранить на отливках перекосы и швы.

4. Упрощается опочное хозяйство, уменьшается стоимость опок.

5. Возможно на одном стояке закрепить большое количество маленьких деталей, что делает эффективным и высокопроизводительным процесс получения отливок.