Дальнейшее развитие способов получения керамических форм

Категория:
Производство точных отливок


Дальнейшее развитие способов получения керамических форм

Для совершенствования производства керамических форм разрабатывают новые способы, направленные прежде всего на сни-и епие производственных расходов и улучшение качества форм

Согласно английскому патенту для суспензии и обсыпочного материала можно использовать тонко размолотый вольфрам, тантал и другие тугоплавкие металлы. В качестве связующего рекомендуются коллоидные растворы окислов металлов III и IV групп периодической системы элементов и органические соединения.

Другой английский патент рекомендует армированные оболочки. В последний слой суспензии вводят огнеупорный волокнистый материал с низкой теплопроводностью и большой пористостью. Это может быть асбест, волокнистое стекло или минеральная синтетическая вата под торговым названием Refrasil. Суспензия наносится на блок моделей пульверизацией.

При литье титана и его сплавов, отличающихся высокой реакционной активностью, нельзя использовать описанные выше керамические формы. Титан и его сплавы реагируют с материалом таких форм, и тем сильнее, чем массивнее отливка. Поверхность отливки получается шероховатой с большим количеством микродефектов, которые являются зародышами будущих трещин. Рекомендуется заливать такие сплавы в графитовые формы со связующими синтетическими смолами. Перед заливкой формы прокаливают в аргоновой атмосфере для коксования синтетических связующих.

Чтобы использовать для металлов с высокой реакционной активностью оболочковые формы из традиционных керамических материалов, что экономически нецелесообразно, следует специально подготовить рабочую лицевую поверхность оболочки, соприкасающуюся с этим металлом. Для этого форму, изготовленную из обычных керамических материалов, нагревают в углеводородной атмосфере (0,13—1,3 кПа) до 700—1200° С. При этом происходит пиролитическая диссоциация углеводородов и выделяющийся углерод осаждается на стенках формы, создавая плотный слой графита.

Примером технологического процесса, направленного на ускорение операции формирования оболочки и снижение производственных расходов при изготовлении тяжелых отливок, является усовершенствованный способ «Plycast». Связующее суспензии состоит из гидрозоля кремнезема с добавкой а1ммиака, и для его отверждения используют атмосферу углекислого газа. Выплавляемые модели припаивают на стояк (специальной конструкции), на который нанесена гофрированная бумага. На бумаге закреплены специальные плитки, к которым припаиваются модели. Весь стояк покрыт модельным составом. Собранный модельный блок в горизонтальном положении помещают в камеру, где установлена емкость с суспензией. Камера герметизирована и находится под вакуумом. Стояк, вращающийся с частотой 5 об/мин, погружается на 45 с в суспензию. Затем давление в камере выравнивается, стояк с моделями, покрытыми слоем суспензии, извлекается из нее и начинает вращаться с частотой 50—75 об/мин.

go время вращения с моделей удаляется избыточное количество суспензии. Затем модельный блок с нанесенным слоем в горизонтальном положении погружается в кипящий слой огнеупорного материала.

Весь цикл повторяется 6 раз; затем из блока вынимают стояк с бумагой, сырую форму просушивают и после прокаливания при температуре 985—1080° С подают на заливку. Перед заливкой в форму вставляют керамический стержень, образующий полый цилиндрический стояк с литниковой чашей.

Другим примером оригинальной технологии является процесс Intrishell, разработанный фирмой Precision Metalsmiths Inc. Ele-vacans. На модельные блоки наносится суспензия в особом устройстве (разработка фирмы) при пониженном давлении. Связующее в суспензии состоит из гидрозоля кремнезема. Этот способ позволяет наносить слои суспензии спокойно, без завихрений, а следовательно, и без дефектов на выплавляемых моделях с узкими и глубокими пазами, отверстиями и сложными полостями.

В последнее время стал известен скоростной процесс «Incamet Rapid Shell», при помощи которого одна оболочка изготовляется за две минуты. Оболочковая форма имеет высокую прочность. Этот способ внедрен в производство английской фирмой Marave Works of Incamet Ltd., Douglas, Lanark.

Постоянному совершенствованию и развитию способов изготовления оболочковых форм уделяется большое внимание, так как новые разработанные жаропрочные сплавы для деталей, эксплуатирующихся при высоких температурах, и современные способы выплавки и заливки этих сплавов требуют абсолютно надежных керамических оболочек. Эти оболочки заливают при высоких температурах с медленным регулируемым охлаждением в вакууме.

Масса отливок растет, требования к качеству повышаются. Это очень^ трудная задача, решением которой занимаются специальные организации. Так, например, концерн Du Pont (США) создал исследовательский отдел, где разрабатываются новые связующие, изучаются различные способы формирования оболочек и параметров отверждения связующих. В том же отделе проводятся исследовательские работы по изучению технологических параметров суспензии (вязкость, текучесть) и влияние их на свойства оболочковых форм (равномерность, толщина оболочки, прочность). Важное место в этих исследованиях занимает разработка надежных методов контроля операций нанесения суспензии и ее отверждения.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум