5.4. Заполнение форм под давлением пара

Приспособление для литья под давлением пара несложно сделать из большой крышки от банки и деревянной рукоятки от напильника. Внутрь крышки помещают влажный асбест либо слой влажной газеты или бумажных салфеток толщиной 5—6 мм, чтобы толщина этой «подушки» была достаточной и приблизительно соответствовала высоте крышки. Затем крышку помещают в воду, чтобы бумага или асбест хорошо пропитались.

Закончив прокаливание и слегка охладив опоку, на ее верхнюю горизонтальную поверхность устанавливают подготовленную крышку, предварительно залив форму жидким металлом, расплавленным газовой горелкой. Во время расплавления один-два раза добавляется в небольшом количестве флюс.

Когда металл расплавился, следует быстро убрать горелку и плотно прижать крышку к опоке (рис.5.4.1), где под действием тепла расплавленного металла, пропитавшая бумагу вода мгновенно превратится в пар. Давление пара над расплавом прижмет его к внутренней полости формы.

На крышку следует нажимать с достаточной силой, чтобы давление пара эффективно воздействовало на металл, находящийся в воронке. В таком положении крышку следует удерживать на опоке примерно 0,5 мин. Когда исчезнет красное свечение цоколя, крышку следует убрать, а опоку можно будет охлаждать в воде. Чтобы уберечься от ожогов, заливку формы следует проводить в толстых перчатках. Этот способ не рекомендуется проводить для отливок массой более 30 г.

Рис. 5.4.1. Литье металла под давлением пара: а — металлическая крышка; б — крышка с асбестом или бумагой.

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.

6.1. Простейшая центробежная литейная установка

Одним из простейших видов литья является центробежное литье. Простейшей центробежной установкой является центрифуга (рис. 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. 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.