Виготовлення форм із гіпсових сумішей
Готування гіпсових сумішей. У гіпсових формах отримують Дрібні та середні виливки масою в кілька десятків кілограмів і довжиною до 2—3 м. Гіпсові форми не коробляться при заливці, Тому точність виливків, що отримуються в них, вища, ніж у більш дорогих керамічних формах. Вихід придатного металу дещо більший, ніж при литті в піщано-глинисті форми.
У гіпсових формах можна отримувати тонкостінні виливки (мал. 107), так як гіпс може бути нагрітий до температури 600 - 700 ° С без руйнування. Таке нагрівання сприяє кращому заповненню рідким металом вузьких порожнин у формі. Однією з цінних властивостей гіпсу та формувальних матеріалів на його основі є здатність давати гладкий та чистий відбиток. Ця здатність зберігається і тоді, коли суміш вводять крупнозернисті піски.
Добавка азбесту в гіпс різко зменшує кількість тріщин при висушуванні та прожарюванні форми. Гіпсовий формувальний матеріал містить вогнетривкий кварцовий пісок, шамотний порошок, маршаліт, армуючу добавку - азбест, сполучна речовина - гіпс. Особливостями гіпсових сумішей є хороша плинність при додаванні до суміші води, а також низька теплопровідність порівняно з відомими формувальними матеріалами. Це дозволяє повільно заповнювати форму та створювати спрямоване затвердіння. Міцність гіпсової форми можна змінити запровадженням різних добавок. У гіпсових формах отримують виливки кольорових сплавів з температурою плавлення не вище 1200°С. На відміну від цементного сполучного, що вимагає для затвердіння кількох годин, гіпс твердне за 5-15 хв.
Природне з'єднання CaSO 4 •2H 2 O називають гіпсовим каменем. Гіпсовий камінь розкладається при температурі 107°З реакції CaSO 4• 2Н 2 O -> CaSO 4 •0,5Н 2 O+1,5Н 2 O
Напівгідрат CaSO 4 •0,5H 2 O має в'яжучі властивості. Процес твердіння відбувається поступово при додаванні 30-70% води маси напівгідрату. Суміш води та гіпсу спочатку є пластичною масою, потім втрачає рухливість і твердне.
- Волокнистий мінерал. Формула його хімічної сполуки 3MgO•2SiO 2 •2H 2 O (гідросилікат магнію). Особливістю азбесту є його здатність розділятися більш дрібні волокна. Азбест не горить, але при нагріванні до 800 ° С втрачає кристалізаційну воду 2Н 2 O і розсипається на порошок.
Гіпсовий формувальний матеріал повинен мати невисоку міцність з тим, щоб чинити невеликий опір усадці металу, що твердне. Такий формувальний матеріал легко вибивається та вимивається гарячою водою. Для приготування гіпсової маси застосовують лопатеві змішувачі, що повільно обертаються, і мішалки пропелерного типу з частотою обертання 350-450 об/хв. При змішуванні має утворюватися піна.
Мал. 107. Виливок, отриманий у гіпсовій формі
Виготовлення гіпсових ливарних форм. Гіпсові форми виконують безпочковими. Найчастіше вони складаються з двох половин - верхньої та нижньої. Виливку деталей роблять у такий спосіб. На алюмінієву плиту встановлюють моделі або модельні гіпсові плити і алюмінієву опоку. Модельний комплект покривають шаром розділового мастила на основі стеарину та гасу. Готують формувальну суміш і заливають її в опоку. Після затвердіння опоку знімають, перевертають, розгортають отвори під штирі, встановлюють стояк, випір; змащують ці деталі розділовим мастилом, ставлять верхню ливарну опоку. Потім заливають гіпсову суміш, витримують форму до затвердіння, розбирають форму і видаляють заспеціальні підйоми частини моделі. Окремі, нескладні за конфігурацією виливки оформляють в одній половині форми, іншою її частиною може бути холодильник або плита.
Мал. 108. Гіпсова форма для виливки типу турбіни:
1 - нижня частина форми, 2 - середня частина форми, 3 - верхня частина форми, 4 - середня частина форми в розрізі
Гіпсова форма для виливки диска турбіни (рис. 108) складається з трьох окремих частин: верхньої та нижньої (кришок) та середньої частини, що оформляє лопатки турбіни. Гіпсові форми та стрижні для виливки складних тонкостінних деталей доцільно обробити парою протягом 6-8 год для збільшення податливості і після 14-годинної витримки на повітрі висушити або прожарити в печі. Форму для простих конфігурації і дрібних виливків не обробляють пором, після сушіння її охолоджують і направляють на складання і заливку.