2. Особенности литья и конструирования моделей

Качество отливок во многом определяется характером кристаллизации медных сплавов. По величине интервала кристаллизации медные сплавы делятся на три группы [43]:

1) сплавы с узким (5...30 °С) интервалом кристаллизации - латуни ЛC59-1, высокопрочные латуни, алюминиевые бронзы;

2) оловянные и кремнистые бронзы с интервалом кристаллизации от 70 до 200 °С;

3) сплавы с промежуточным интервалом кристаллизации (30...70 °С) - латуни Л70, мельхиоры, нейзильберы, никелевые бронзы.

Сплавы с узким интервалом кристаллизации характеризуются образованием сосредоточенных усадочных раковин в тепловых узлах отливок и почти полным отсутствием усадочных пор. Для сплавов с широким интервалом кристаллизации характерно образование рассеянной усадочной пористости. В отливках из сплавов с промежуточным интервалом кристаллизации образуются дефекты как в виде раковин, так и в виде усадочной пористости.

Для получения отливок ювелирных изделий методом центробежного литья чаще всего используют сплавы с узким и промежуточным интервалом кристаллизации. При литье в горячие и медленноохлаждаемые формы образуются равноосные зерна и усадочная пористость. При получении отливок ювелирных изделий, как по регулярности возникновения, так и по распространенности, пористость представляет серьезную проблему. Необходимо учитывать, что кристаллизация отливок при центробежном литье происходит в считанные секунды от 2 до 20. Литниково-питающая система должна обеспечивать не только заполнение формы, но и питание отливок жидким металлом в процессе кристаллизации, т.е. литниковая чаша и стояк должны быть заполнены до окончания затвердевания отливок.

При разработке новых видов изделий конструктивно модель должна быть выполнена таким образом, чтобы по направлению течения металла площадь сечения уменьшалась. Необходимо избегать резкого внезапного увеличения площади сечения, перпендикулярного направлению течения расплава, по возможности уменьшать массивные сечения за счет поднутрений, не изменяющих вида изделий; могут быть сделаны также сквозные просечки. Целесообразно использовать фактурованные поверхности, которые маскируют дефекты усадки, а также разделять сложные изделия на части, более удобные для литья.

Для получения отливок художественных и сувенирно-подарочных изделий чаще всего используют сплавы с широким интервалом кристаллизации. Чем медленнее отводится тепло от поступающего в форму металла и выше ее температура, тем легче получить детали с тонкими стенками PI резкими переходами по сечениям отдельных частей отливок [46]. При моделировании художественных изделий трудно избежать конструктивных ограничений, необходимых для получения качественного литья. Использование сплавов с широким интервалом кристаллизации и малой (1,5...1,6) усадкой (типа оловянистой бронзы) позволяет легко получать отливки с резкими переходами от массивного к тонким сечениям.

Повышение температуры формы позволяет устранять трещинообразование в отливках сувенирно-подарочных изделий с резкими переходами по сечениям в отдельных частях. При малой усадке сплавы с узким интервалом кристаллизации менее склонны к образованию трещин, чем сплавы с широким интервалом кристаллизации [43].

При соблюдении общих принципов конструирования ювелирных и сувенирно-подарочных изделий, учитывая большое разнообразие форм, для каждого нового вида необходима отработка конструкции и литниково-питающей системы.