Інші методи лиття металів
Зміст.
Кокільне лиття. Кокілі - це металеві ливарні форми. Найпростішим видом кокіля є саморобна листівка і злодійниця. Вона є дві металеві пластини з видавленими в них поглибленнями необхідної форми. У верхній частині пластин знаходиться літникова вирва. Для спеціальних виливків таку виливницю можна легко виготовити самостійно (рис. 1).
Мал. 1. Саморобний кокіль з різними дротяними вставками.
У двох прямокутних сталевих пластинах вибивається литникова вирва. Потім із чотиригранного дроту вигинають контур заливальної порожнини бажаної форми, укладають цей зігнутий дріт між сталевими пластинами і щільно затискають їх у лещатах або струбціні; ливарна форма готова. У разі потреби на дроті роблять пропили для виходу повітря. У таких форм співвідношення між товщиною виливки та її вагою має бути витримане в таких межах:
Перед заливкою рекомендується закоптити робочі поверхні литника і виливниці полум'ям воскової свічки, щоб створити ізолюючий та ковзний шари для металу, що втікає. Тільки у виняткових випадках, наприклад при відливанні порожнистих деталей, внутрішню поверхню виливниці покривають найтоншим шаром олії. Якщо масло або віск будуть нанесені товстим шаром, то під дією тепла металу, що заливається, вони можуть скипіти і загорітися, що призведе до численних дефектів виливків. Перед литтям завжди необхідно встановити форму на залізну заливальну плиту, посипану піском, щоб вловити метал, що випадково прорвався при заливці. Великі листові та виливниці слід встановлювати похило, щоб метал, що заливається, ковзав усередину, а не падав би зверху, розбризкуючись при ударі об дно форми.
Мал. 2. Розкритий сталевий кокіль для обручки з готовим виливком.
Форми з чавуну та сталі слід злегка підігрівати, щоб розплавлений метал не піддавався раптовому швидкому охолодженню. Металеві форми із алюмінієвих сплавів можуть застосовуватися без попереднього підігріву. В умовах невеликих підприємств добре зарекомендували себе сталеві кокілі для виливки обручок, показані на рис. 2. Відстань між напівформами кокіля, що визначає ширину кільця, регулюється зовнішнім гвинтом. Дефекти, що спостерігаються при виливку обручок у кокіль та заходи їх попередження дано в таблиці.
Можливі дефекти при литті в кокіль та способи їх усунення
Лиття в разові форми. На противагу лиття в кокіль при лиття в разові форми їх виготовляють щоразу заново власними засобами. Перевага цього методу полягає в тому, що він дає можливість отримання виливків найрізноманітніших розмірів та фасонів. Недолік полягає в тому, що таку форму можна використовувати лише один раз.
Лиття у вапняні форми з оса-сепії. Це один з надійних і швидких способів лиття у форми, виготовлені з вапняної раковини молюска каракатиці, що часто застосовуються для виливки дрібних виробів: кілець, брошів і т. п. Область його застосування обмежується тим, що товщина раковини допускає формування моделей тільки до певного розміру, і, крім того, неможливо відтворити точно тонкий малюнок моделі. Одна сторона такої раковини є міцною та твердою, інша, що служить для відтворення відбитка моделі, - податливою, м'якою та дрібнозернистою.
Виготовлення форми, що складається з двох частин для виливки шинки чоловічого кільця. За відсутності готової шинки модель її можнавиготовити із свинцю. Зі свинцевої смуги вирізують і випилюють заготовку з необхідною формою перерізу і згинають її. Діаметр шинки повинен бути трохи менше, ніж це потрібно для готового виробу, так як після кування і обпилювання виливка діаметр кільця вийде дещо більшим. Якщо модель збірна, то її деталі з'єднуються шелаком. В основному слід звернути увагу на те, щоб модель не могла йти, тобто щоб модель не могла розширюватися донизу від площини роз'єму форми, так як при витягу її в такому випадку можна зруйнувати матеріал форми. З цієї ж причини внутрішню поверхню кільця слід робити не тільки гладкою, але і злегка опуклою по ширині, тому що в цьому випадку модель буде легко витягти з форми. Раковину оса-сепії середньої величини розрізають на дві рівні частини в поздовжньому напрямку. Площини розрізу обох половинок з м'якої внутрішньої сторони пришліфовуються ослом. Форму виготовляють таким чином, щоб потовщена її частина знаходилася внизу. В одну з напівформ вдавлюють майже половину модель шинки, потім на неї накладають і притискають другу половину форми. Потім їх стискають так, щоб шліфовані площини виливниці щільно прилягали один до одного. Одночасно з цим по кутах однієї з напівформ встановлюються щонайменше два куточки зі сталевого або латунного листа для фіксації напівформ. Зовнішні краї форми рівно обрізають. Стінки форми не повинні бути дуже тонкими, тому що при розливанні металу вони можуть зруйнуватися. Крім фіксуючих куточків, точне положення напівформ перед заливкою можна встановлювати за ризиками, надпиляними ножівкою на бічних стінках обох напівформ. Після вдавлювання модель обережно виймають. Літниковий канал вирізують у вигляді широкої лійки. Чортилкою прорізають кілька вентиляційних каналів, відпорожнини форми вгору, для відведення повітря та горючих газів. Готову форму очищають сухим м'яким пензликом, складають відповідно до маркувальних куточків і надрізів і зв'язують м'яким дротом. На зовнішній твердій стороні панцирної форми випилюють кілька канавок для запобігання зміщенню дроту. Після просушування форма готова до заливання.
Виготовлення форми, що складається з трьох частин, для виливки масивного чоловічого кільця з кастом для каменю (рис. 3).
Мал. 3. Розкрита вапняна форма з трьох частин з готовим виливком.
Виготовлення моделі. Модель можна виготовити зі свинцевої смуги, як це було описано під час виготовлення шинки кільця. У багатьох випадках раціональніше відлити заготовку зі свинцю в найпростішій листовій формі і потім довести її до потрібної конфігурації та розмірів. З тонкої латунної лінії згинають контур форми (мал. 4, а), злегка вдавлюють його в плоский шматок деревного вугілля і закріплюють шпильками. Розплавлений свинець заливають у форму та отримують заготовку моделі. За бажання в касті заготовки можна зробити отвір. Для цього в місці каста контурної смуги форми роблять прямокутні надрізи і, відігнувши лапки, встановлюють на них стрижень (рис. 4, б). Для запобігання витоку свинцю з форми позаду вікон, що утворилися, встановлюють латунні смужки. Цим методом можна виготовляти моделі різної форми та конфігурації.
Мал. 4. Листова форма для виготовлення свинцевої моделі: а) кільця із суцільною кастою; б) кільця з порожнистою кастою.
Виготовлення форми. Велику раковину осса-сепії розрізають на три частини. Обидві верхні частини призначені для шинки, нижня для каста. Усі три частини з внутрішньої сторони обробляють площиною. В обидві бічні верхні частини вдавлюють модель шинкикільця, до заплічників каста, одночасно з маркувальними куточками. Після цього частини форми роз'єднують, виймають модель, збирають напівформи разом і надшліфовують нижню поверхню частин форм, поки не з'явиться відбиток шинки. Модель знову вставляють у форму і вдавлюють каст кільця в нижню частину заготовки до повного збігу всіх трьох частин форми. Одночасно з цим вдавлюють нижні маркувальні куточки. Після цього модель знову виймають та прорізають литниковий та вентиляційний канали. Потім форму збирають так, як показано на рис. 5. Заливання. При лиття у вапняні форми з оса-сепії необхідний досить великий прибуток. Так як лиття повинно здійснюватися за більш низьких температур, то для поліпшення ливарних якостей металу рекомендується додавати в розплав безпосередньо перед розливом 0,5% чистого цинку. Добавка цинку суттєво знижує поверхневий натяг та в'язкість розплаву при низьких температурах. Розплав перемішують і, як тільки на поверхні з'явиться плівочка, що твердне, проводять розлив. Якщо заливку робити занадто перегрітим металом, то форма вигоряє і внаслідок цього виливок виходить нечітким, і, крім того, воно стає пористим.
Мал. 5. Зібрана та підготовлена для лиття вапняна форма з оса-сепії.
Лиття в піщані (земляні) форми. При литті в піщані форми застосовуються дві прямокутні рамки - опоки, виготовлені зі сталі або легких металів. На вузькому боці опок робиться літникова вирва. Одна з опок має напрямні штифти, що входять до відповідних отворів іншої опоки. Підготовка піску. Сухий пісок просіюють через дрібне сито і зволожують. Потім його ґрунтовно перемішують доти, доки він не стане в'язким і пластичним. Дляпроби скочують дрібні кульки, високо підкидають їх та ловлять. Якщо пісок добрий, то кульки не розпадаються.
Виготовлення форми для восьмикутної опуклої брошки (рис. 6). Опока з напрямними отворами встановлюється внутрішньою стороною на скляну підмодельну плиту. У нижній третині опоки укладається модель. Модель та підмодельна плита припудрюються припилом. Потім опоку наповнюють невеликою кількістю піску, який злегка притискають до моделі дерев'яною трамбуванням для того, щоб пісок наскільки можна добре заповнив всі вигини поверхні. Тільки після цього ретельно утрамбовують сталевим трамбуванням і поступово заповнюють піском форму догори. Сталевою лінійкою видаляють зайвий пісок урівень з висотою опоки. Заформоване опоку перевертають і укладають на підмодельну плиту моделлю вгору. На неї встановлюють друге опоку. Модель зачищають і припудрюють лікоподію всю поверхню піщаної форми. Далі роблять те ж саме, що і з першою опокою, тобто насипають пісок, злегка притискають його до моделі, потім щільно утрамбовують і згладжують. Після цього опоки роз'єднують. Обережним постукуванням дерев'яним молоточком модель розштовхується у формі, а потім, після перевертання опоки, випадає з неї (піднімати модель пінцетом не рекомендується). Від відбитка моделі в обох напівформах прорізається литниковий канал. Його поверхню вигладжують м'яким пензликом, змоченим у воді, щоб полегшити ковзання рідкого металу при заливанні. Літниковий канал має бути по можливості довгим. При литті невеликих предметів немає необхідності прорізати вентиляційні канали, оскільки висохла формувальна маса має достатню газопроникність. Підготовка до лиття та заливання. Форму збирають, закріплюють опоки струбцинами та повільнопросушують над піччю. Швидке просушування призводить до руйнування форми. Для контролю ступеня просушування впритул до литника прикладають дзеркало. Якщо воно не запотіває, то форму можна підігрівати відкритим полум'ям до температури, яка необхідна при заливці. Одночасно метал розплавляють, нагрівають його приблизно на 150 градусів вище за температуру ліквідуса і виливають у гарячу форму.
Мал. 6. Розкриті опоки піщаної форми з моделлю.
За матеріалами книги 'Теорія та практика ювелірної справи', 1975 рік
Телефони:+7 495 120-75-76 / 8 800 500-54-29
Ми працюємо:пн-пт з 9 до 18, сб з 10 до 18; неділя вихідний