2.3.8. Прокаливание форм

Прокаливание форм производят в печах, нагревающихся до 950 °С. Режимы прокаливания определяются наполнителем, конструкцией печи и технологическим процессом получения художественной отливки. В данном разделе будет освещена технология прокаливания форм, состоящих из огнеупорной оболочки, находящейся в песчаном опорном слое в жакете. Прокаливание форм из единой смеси будет описано в разделе о прокаливании гипсодинасовых форм для цветного и ювелирного художественного литья.

Прокаливание оболочковых форм производят в камерных печах, которые оснащены вентиляцией для удаления выделяющихся газов. Камерные печи (рис. 2.3.8.1) чаще употребляются в художественном литье при небольшом объеме индивидуального производства.

Рис. 2.З.8.1. Схема самодельной камерной печи:

1 — обмотка; 2 — обмазка; 3 — асбестовая крошка; 4 — корпус; 5 — муфель; 6 — керамическая дверца.

Низ печи выстилается металлическими жаростойкими плитами. На эти плиты устанавливают: 1) оболочковые формы — литниковой воронкой вниз, что позволяет ставить их в несколько ярусов (для увеличения произво¬дительности печи); 2) оболочково-опочные формы — литниковой чашей вверх, так как наполнитель применяется без связующего; 3) опочные формы — литниковой воронкой вниз, так как это позволяет делать установку их в два этажа, что значительно увеличивает пропускную способность прокалочных печей. При установке форм литниковой воронкой вниз между ней и подовой плитой оставляют зазор для лучшего доступа воздуха, требующегося для догорания модельного состава. В качестве подсобного инструмента (для работы с формами) применяют клещи, крюки, ухваты, подхваты и др. В начале прокаливания заслонку до конца не закрывают, чтобы обеспечить доступ воздуха для горения модельного состава. После прекращения горения заслонку (дверцу) закрывают полностью и продолжают нагрев печи. Устанавливать формы близко к заслонке не рекомендуется из-за возможного подсоса воздуха вблизи заслонки. Часто щели печи обмазывают песком и глиной. Режимы прокаливания оболочковых форм на ЭТС зависят от типа печи, размеров форм и примененного наполнителя (рис. 2.3.8.2).

Рис. 2.3.8.2. Режимы прокаливания литейных форм: а — для оболочковых форм из следующих материалов: 1 — плавленый кварц; 2 — шамот; 3 — кварцевый песок — загрузка в горячую печь; 4 — кварцевый песок — загрузка в холодную печь; б — для опочных и оболочково-опочных форм из следующих материалов: 1 — плавленый кварц; 2 — кварцевый песок — сухой и спекающийся наполнитель; 3 — кварцевый песок — жидкий наполнитель на глиноземистом цементе.

Формы загружают в холодную или нагретую до 500 °С печь. Шамотные оболочки помещают в печь при 700 °С, а изготовленные с применением плавленого кварца — практически при любой температуре (900—1200 °С). Подъем температуры печи до 900 °С производят со скоростью нагрева печи, т. е. 100—150 °С в час. После чего выдерживают формы при этой температуре 1—2 ч. Затем оболочки с применением плавленого кварца или шамота формуют в жакетах и передают под заливку. Оболочки, в состав которых входит кварцевый песок, охлаждают в печи до 500 °С, извлекают из печи, заформовывают в жакетах и заливают металлом. Оболочково-опочные и опочные формы на сухом и спекающемся наполнителях устанавливают в холодную или нагретую до 700 °С печь. Можно осуществить посадку в печь и при более высокой температуре (900 °С), поскольку формы, имеющие в своем составе плавленый кварц, нагреваются более медленно и их выдержка увеличивается до 2—4 ч.

Подстуживание этих форм не проводят в печи, их вынимают, передают под заливку. Опочные формы с жидким наполнителем устанавливают в печь при 250—300 °С и нагревают либо непрерывно со скоростью 50 °С в час до 600 °С и далее по 100 °С в час до 900 °С или по ступенчатому графику. Замедленный нагрев при прокаливании в начале процесса необходим, чтобы не было растрескивания форм. Печи периодически останавливают (2—4 раза в месяц) для их очистки обдувом сжатого воздуха. Самодельные печи очищают периодически, практически после каждой садки.