АПАРАТИ ДЛЯ ПЛАВЛЕННЯ ТА ЛИТТЯ СПЛАВІВ
АПАРАТИ ДЛЯ ПЛАВЛЕННЯ ТА ЛИТТЯ СПЛАВІВ.
Для розплавлення сплавів благородних металів найбільш доступним є паяльний електричний апарат, що працює на бензині. Більш високу температуру можна отримати за допомогою вольтової дуги. Вона виникає між вугільними електродами, якщо через них пропустити електричний струм потужністю 3-4 кВт. Для появи полум'я вугілля спочатку зближують, а за стійкого горіння злегка розводять. Таким чином, можна досягти температури до 3000 ° C . Однак цей спосіб плавлення сплавів зараз практично не застосовується, оскільки з низки причин відбувається зміна структури хромонікелевої сталі та КГС.
Температуру порядку 3000° C здатні дати киснево-ацетиленові пальники, в яких згоряють зазначені гази, зварювальні апарати медичні САМ-1 та САМ-2, що працюють на дистильованій воді. Для зменшення навуглерожування нержавіючої сталі, для зручності плавлення та лиття Цитрін та Корнєєв запропонували електропечі, в яких ці процеси поєднані. Конструктивна відмінність їх у тому, що у печі Цитрина заповнення ливарної форми розплавленим сплавом здійснюється за допомогою вакуум-насоса, а в апараті Корнєєва - відцентровою силою. Висока температура (до 1700 ° C) створюється за рахунок вольтових мікродуг, що виникають між шматочками графіту при проходженні по них електроструму (рис. 1).
Мал.1 Лабораторна високочастотна установка для розплавлення металу.
Робота високочастотної ливарної установки відбувається в наступному порядку (викладається за Богословським).
Запускається генератор спеціальної заводської конструкції. При готовності генератора до роботи в індуктор подається вода, що охолоджує. У тигель кладуть заготовки з нержавіючої сталі відповідної ваги та подають від генератора наіндуктор струм високої частоти. Заготовку витримують до розплавлення та вимикають струм. Потім на тигель, з азбестовою прокладкою, швидко встановлюють гарячу опоку з формою і закріплюють затискачем. Вдруге включають струм. Метал у тиглі підігрівають до необхідної плинності (контроль ведеться через оглядове вікно). При включенні струму автоматично вмикається двигун, що обертає всю систему тигеля з формою. Під дією сили тяжіння сплав заповнює форму, а за рахунок відцентрової сили ущільнюється, утворюючи якісну виливку.
Плавлення хромокобальтового сплаву можливе і в печі кріптолової (рис. 2).
Апарат для розплавлення та лиття сталі (Цитрина-Корнєєва) складається з двох основних частин: електричної печі та вакуум-насоса.
Мал. 2Апарат для розплавлення та лиття стали Цитрина-Корнєєва.
Електропіч укріплена на двох стійках, на осі яких праворуч знаходиться рукоятка для повороту печі при заливці сталі в опоку.
Вона являє собою металевий каркас з вогнетривким керамічним циліндром, що знаходиться всередині, всередині якого міститься вогнетривка ізоляція з азбесту. Каркас має кришку, що знімається. Усередині керамічного циліндра є поглиблення, в яке вставлені електроди та тигель для розплавлення сталі. Тигель виготовляють з електрокорунду, кварциту та інших вогнетривких матеріалів, а також з кварцової трубки відповідного діаметра та товщини. Проміжок між тиглем і керамічним футеруванням заповнений крептолом - дрібними шматочками графіту величиною 5-6 мм. При включенні струму між шматочками графіту виникають мікродуги і виділяється значна кількість тепла, яке нагріває вогнетривкий тигель зі сталлю; остання починає плавитися. Поглиблення в циліндрі закрите керамічною кришкоюотвором у центрі.
Коли сплав у тиглі вже розплавлений, на керамічну кришку встановлюють кювету, яку щільно притискають рухомою дугою циліндричного фланця. Фланець може мати трубку, з'єднану із вакуум-насосом гумовим шлангом. Через нього відсмоктуються гази, що виникають, і створюється негативний тиск в опоці.
Вакуум-насоси можуть бути водоструминними та механічними. Водоструйний насос складається з двох гумових шлангів, скляної пляшки та вакуумметра. Механічний вакуум-насос складається з циліндра з рухомим поршнем, за рахунок руху якого в циліндрі створюється негативний тиск.
У комплект електропечі входять: понижуючий трансформатор на 30, 45, 60, 75, 90 і 40-50 А;реостат, вольтметр, амперметр, термопара з гальванометром.
Живлення електропечі здійснюється від електромережі.
Розплавлення матеріалу і заливка першого опоки, поки піч і тигель ще нагріті, досягаються протягом 10—15 хв., а наступні плавки тривають лише 2–3 хв., у своїй температура сягає 1500–1600°С.
Метод лиття за допомогою вакуум-насоса знаходиться в деякій залежності від газопроникності формувальної маси опоки та вогнетривкої оболонки воскової моделі.
Крім того, робота водоструминного насоса тісно пов'язана з тиском у водопровідній мережі.
Електропіч Цитрина для відцентрового лиття.
Металевий корпус електропечі для відцентрового лиття виготовлений із листової сталі товщиною 2,5 мм; товщина дна 5 мм.Корпус прикріплений до підставки гайками і забезпечений кришкою, що знімається. Усередині корпусу на азбестовій засипці міститься високовогнетривка хромомагнезитова футеровка (насадка), виготовлена з двох половинок, що з'єднуються у вертикальній площині, що проходить через вісь печі.
Кільцевий простір між футеровкою та обичайкою корпусу заповнено азбестовою засипкою.
У циліндричному робочому просторі печі, утвореному половинками футерування, знаходяться два вугільні електроди і тигель для розплавлення металу, виготовлений з високовогнетривкого матеріалу.
Решта обсягу робочого простору заповнена дрібними шматочками графіту.
Зверху порожнину печі закрита хромомагнезитової кришкою, на якій встановлений масивний сталевий фланець, у верхню розточку фланця вставляється сталева циліндрична опока, в якій знаходяться заформовані воскові моделі для виливки.
Зверху пекти закривається сталевою кришкою, яка ставиться на шар обмазки і щільно притискається в обичайці корпусу двома замками накидного типу.
Для збереження вертикального положення печі та запобігання її від перекидання, до днища корпусу прикріплено чавунну противагу. У порожнину противаги виходять нижні кінці вугільних електродів, від яких йдуть дроти, захищені ізоляційними намистами. Провіди закінчуються штепсельною колодкою з двома врубками.
У нижній частині корпусу печі розташовані дві півосі. Для точного встановлення півосей на одному діаметрі фланці їх центруються штифтами, закріпленими в обичайці корпусу. Шийки півосей спираються на шарикопідшипники, що у розточках двох литих чавунних стійок.
На праву подовжену піввісь насаджено на шпонці мале зубчасте колесо, яке зчепляється з великим зубчастим колесом (передавальне відношення 3:5), що обертається за допомогою рукоятки.
До півосі прикріплені вертикальні планки, з'єднані зверху стяжкою. В отворі стяжки, розташованому на осі печі, може переміщатись вертикальний стрижень, до нижнього кінця якого прикріплена кришка опоки.
Усерединіпідставки, внизу, поміщений трансформатор, встановлений на дощатом настилі та прикріплений болтами до каркасу підставки.
Нижня частина каркаса підставки закрита з трьох сторін дротяною сіткою, а з одного - сталевим листом, що знімається. У верхній частині підставки, праворуч, до неї прикріплений кожух, що похило розташований, в якому поміщений перемикач ПК2-60/42.
На панелі нанесено чотири положення перемикача, що відповідають різним величинам робочої напруги (перше – близько 30 ст, друге – 45, третє – 70, четверте – 90 ст).
До електрощита приєднана штепсельна двоножова вилка, яка з'єднується зі штепсельною колодкою електропечі. Електрощити з вимірювальними приладами прикріплюють до стіни за допомогою стрижнів.
Рис. 3"Century-D- (-F.Manfredi-. Італія)
Індукційна ливарна установка (Рис.3) - найекономічніша модель електронного приладу індукційного плавлення Multihertz; рекомендується лабораторіям дрібного та середнього виробництва для плавки, як правило, недорогоцінних металів. Автономна система охолодження Технічні дані: макс. температура 1600 ° C . Здатність плавлення: керамічним тигелем 15 куб.см сплаву, тигелем для дорогоцінних сплавів 5 куб.см. Час плавлення: 30 г. сплаву розплавлюються - протягом 1 хв.. Максимальні розміри кювети, що використовується: діаметр 100 мм, висота 90 мм, максимальне завантаження металу - 96 гр. 720 х 970. Маса: 155 кг.
Ливарне встановлення CL - I 95 (рис. 4) поєднує ідеальний спосіб точності вакуумного лиття під тиском з можливостями застосування індуктивного нагрівання. Ця установка використовується для розливання всіх видів дорогоцінних металів і сплавів для модельного лиття. Необхіднатемпература розливу визначається способом, що зарекомендував себе, а саме: спостереженням за поверхнею розплаву. CL - I 95 пропонує найвищий ступінь безпеки виробництва, гарантує водночас добрі результати лиття.