Литье в оболочковую формуЭто процесс, при котором песок, смешанный с термореактивной смолой, контактирует с нагретой металлической модельной пластиной, в результате чего вокруг модели образуется тонкая и прочная оболочка формы. Затем оболочку снимают с модели, верхнюю часть и тормоз снимают вместе и хранят в опоке с необходимым подкладочным материалом, а расплавленный металл заливают в форму.
Обычно для приготовления формовочного песка используется сухой и мелкий песок (от 90 до 140 GFN), полностью свободный от глины. Выбор размера зерна зависит от желаемой чистоты поверхности отливки. Слишком мелкий размер зерна требует большого количества смолы, что делает форму дорогой.
Синтетические смолы, используемые при формовании корпусов, по существу представляют собой термореактивные смолы, которые необратимо затвердевают под воздействием тепла. Наиболее распространенными смолами являются фенолформальдегидные смолы. В сочетании с песком они обладают очень высокой прочностью и устойчивостью к нагреву. Фенольные смолы, используемые при формовании корпусов, обычно относятся к двухстадийному типу, то есть смола содержит избыток фенола и действует как термопластичный материал. Во время покрытия песком смолу объединяют с таким катализатором, как гексаметилентетрамин (гекса) в пропорции примерно от 14 до 16%, чтобы придать термореактивные характеристики. Температура отверждения для них будет около 150 C, а необходимое время — от 50 до 60 секунд.
Преимущества процесса литья в оболочковые формы
1.Оболочечное литьеобычно более точны по размерам, чем отливки из песка. Можно получить допуск +0,25 мм для стальных отливок и +0. 35 мм для отливок из серого чугуна иотливки из ковкого чугунав нормальных условиях работы. В случае оболочечных форм с жестким допуском его можно получить в диапазоне от +0,03 до +0,13 мм для конкретных применений.
2. При изготовлении оболочечных отливок можно получить более гладкую поверхность. В первую очередь это достигается за счет использования более мелкого зерна. Типичный диапазон шероховатости составляет от 3 до 6 микрон.
3. Углы уклона, меньшие, чем отливки из песка, требуются в оболочечных формах. Уменьшение углов уклона может составлять от 50 до 75 %, что существенно экономит материальные затраты и последующие затраты на механическую обработку.
4. Иногда при формовании оболочки можно отказаться от использования специальных стержней. Поскольку песок обладает высокой прочностью, форму можно спроектировать таким образом, чтобы внутренние полости можно было формировать непосредственно без использования стержней оболочки.
5. Кроме того, очень тонкие секции (до 0,25 мм) типа головок цилиндров с воздушным охлаждением могут быть легко изготовлены методом оболочечной формовки из-за более высокой прочности песка, используемого для формования.
6. Проницаемость оболочки высокая, поэтому газовых включений не происходит.
7. Необходимо использовать очень небольшое количество песка.
8. Механизация вполне возможна благодаря простой обработке, связанной с формованием оболочки.
Ограничения процесса литья в оболочковые формы
1. Патенты очень дороги и поэтому экономичны только при их использовании в крупносерийном производстве. В типичном применении формование оболочки становится более экономичным по сравнению с формованием в песчаную форму, если требуемая производительность превышает 15 000 штук из-за более высокой стоимости модели.
2. Размер отливки, получаемой оболочковым формованием, ограничен. Обычно можно изготавливать отливки массой до 200 кг, хотя в меньшем количестве изготавливают отливки массой до 450 кг.
3. Невозможно получить очень сложные формы.
4. Для обработки формованных изделий требуется более сложное оборудование, например, необходимое для нагретых металлических моделей.
Время публикации: 25 декабря 2020 г.