2.5.7. Плавка и литье при изготовлении мелких и ювелирных изделий

Для этих целей наиболее эффективно точное литье по выплавляемым моделям. Использование эластичных резиновых пресс-форм и тонкодисперсных формовочных материалов на основе гипса с принудительной заливкой металла в форму позволяет получить высокое качество поверхности и точность воспроизведения ажурного рисунка отливок.

Глава 6 литейные установки и устройства

При литье по выплавляемым моделям с принудительной заливкой металла в форму применяются различные литейные установки и устройства: центробежная литейная установка, вакуумная литейная установка, вакуумно-центробежная литейная установка и пр.

2.6.1. Простейшая центробежная литейная установка

Одним из простейших видов литья является центробежное литье. Простейшей центробежной установкой является центрифуга (рис. 2.6.1.1). Она состоит из металлической чаши (п. 1) и металлического стержня (цепочки) (п. 2) с ручкой (п. 3). Принцип действия такой установки заключается в следующем. Прокаленную опоку при температуре 650 °С помещают в чашу. Затем необходимое количество металла плавят газовой горелкой прямо в литниковой воронке. Причем воронка должна быть диаметром 2—3 мм, чтобы после расплавления металл под действием силы тяжести не затекал через литниковое отверстие в форму.

Рис. 2.6.1.1. Ручная центрифуга: 1 — металлическая чаша; 2— металлический стержень; 3 — ручка.

Когда металл расплавится, он должен плавать как ртуть в литниковой воронке у литникового отверстия. После этого горелку убирают, а чашку с опокой сразу начинают плавно вращать в вертикальной плоскости. Следует сделать примерно 20 оборотов, чтобы под действием центробежной силы расплавленный металл заполнил форму.

Центробежная сила зависит от линейной V (или угловой ω) скорости вращения и расстояния от оси вращения R (приблизительно равного длине стержня). Ее рассчитывают по формуле:

Отливки, полученные в результате центробежного литья, будут достаточно плотными за счет действия сильного давления металла, создаваемого центробежной силой. Этот простейший метод литья до сих пор применяют мастера-ювелиры в небольших мастерских.

Заметим, что при неумелом вращении чаши, т. е. при первом рывке, расплавленный металл может вытечь и привести к ожогам и потерям. Поэтому надо предварительно тренироваться с пустой опокой или многократно вращать в вертикальной плоскости стакан с водой, установленный в чаше, чтобы отработать навыки литья указанным методом.

Центробежное литье по выплавляемым моделям имеет следующие преимущества:

1) отливки сложных форм получаются сравнительно простым способом;

2) значительно снижается возможность образования усадочных раковин;

3) уменьшается объем прибылей.

В настоящее время существуют различные центробежные литейные машины, с помощью которых можно изготовлять в большом количестве качественные беспористые отливки.