8.2. Удаление моделей и прокаливание оболочек форм.

Модель удаляют после того, как на блоке полностью сформируется керамическая многослойная оболочка требуемой толщины (обычно не менее средней толщины стенки отливки). Модели из воскоподобных составов выплавляются, солевые — растворяются в воде, пенополистироловые — выжигаются.

При выплавлении модельного состава следует максимально удалить материал модели из оболочки, сохранив при этом целостность последней. Разрушение оболочки более всего вероятно при медленном нагреве, так как расширение моделей при нагреве до температуры расплавления значительно превышает расширение оболочки. Поэтому важнейшее требование правильного ведения процесса выплавления — быстрая передача теплоты к поверхности модели. При быстром нагреве поверхность модели оплавляется, а внутри она остается холодной. Расплавившийся модельный состав впитывается в стенки оболочки или вытекает из нее. Образовавшийся зазор компенсирует расширение основной части модели при ее нагреве.

Табл. 24.

Способы удаления модели

Наиболее часто применяют выплавление модели в горячей воде, в рас­плавленном модельном составе и горячим воздухом.

Для выплавления используют камеры, в которых покрытые оболочкой модельные блоки обогреваются горячим воздухом или паром. Широкое распространение получили методы выплавления модели в горячей воде (для модельных составов с низкой температурой плавления, не превышающей 70—75°С) и в расплаве модельного состава, перегретом на 30— 50 °С выше точки его плавления (для более тугоплавких составов).

Получил широкое распространение и метод выплавления перегретым паром. Эта операция выполняется в автоклавах под высоким давлением при температуре до 120°С и более. Повышенное давление способствует значительной интенсификации теплообмена между паром, оболочкой и моделью. Длительность процесса выплавления модельного состава (в зависимости от размеров моделей, толщины оболочки. свойств модельного состава) сокращается до 5—20 мин вместо 30—50 мин и более при выплавлении горячим воздухом или в воде.

Удаление моделей может быть выполнено с использованием СВЧ нагрева. Основным достоинством наиболее совершенных методов выплавления модельных составов является то, что при их применении быстро оплавляется слой моделей, непосредственно прилегающий к поверхности оболочки. Между оболочкой и основной массой еще не расплавившейся модели образуется зазор, что исключает в дальнейшем разрушение или деформацию оболочки под давлением расширяющегося модельного состава.

При удалении выжигаемых модельных составов необходимо обеспечить условия для полного сгорания, для чего в рабочее пространство прокалочных устройств необходимо подавать воздух, кислород или водяной пар.

Для выплавления модельного состава, помимо пароавтоклава, используют также установку 672, входящую в состав типовой автоматической линии по изготовлению оболочек форм (установка непрерывного действия, конвейерного типа). Выплавление модельного состава на ней выполняется автоматически, в процессе перемещения модельных блоков с нанесенной на них оболочкой цепным конвейером вдоль ванны, заполненной выплавляющей средой — горячей водой или расплавом модельного состава. Производительность установки при скорости конвейера 2, 13 м/мин и шаге подвесок конвейера 640 мм составляет 200 блоков в час. Предусмотрена возможность работы конвейера на трех скоростях: 2, 13; 1, 42 и 1, 069 м/мин. Шаг подвесок на цепи конвейера может составлять 640, 480 и 320 мм; максимальная высота оболочки формы 500 мм.

Выплавляющая среда нагревается паром, подаваемым по замкнутой системе труб под давлением 0, 6 МПа (температура пара 198°С). Используемая ванна состоит из двух секций. Рабочая температура выплавляющей среды 120 °С (для модельного состава) и для воды 95 °С.

Операция удаления состава состоит в следующем.

1. Очищают торец литниковой чаши от остатков оболочки.

2. Если в блоке предусмотрены технологические приливы (обычно на зумпфе или на глухих частях отливки), то их обламывают. Через образовавшиеся отверстия лучше удалять модельный состав. После выплавления отверстия заделывают ремонтной пастой.

3. Устанавливают блок в емкость для выплавления чашей вверх (вода или модельный состав) и вниз (горячий воздух).

4. Выдерживают блок требуемое время и извлекают. Поворачивая его в разные стороны, стараются вылить остатки модельной массы.

Параметры удаления модельного состава различными способами приведены в табл. 4. 22.

5. Блок осматривают и исправляют дефекты (трещины и поломы) жидкостекольной пастой с пылевидным огнеупором.

6. Выплавленный модельный состав можно опять использовать для приготовления модели. Однако при выплавлении горячим воздухом в возврате модельного состава увеличивается процент зольности.

При выплавлении горячей водой возможно образование устойчивых эмульсий с водой. Во избежание этого в воду следует добавить 0, 1 — 0, 2% Контакта Петрова или ОП-10.