5.Модельные составы, их подготовка и использование при литье по выплавляемым моделям.

Свойства модельных во многом определяют точность отливок и качество их поверхностей. Применяют самые; разнообразные материалы и их комбинации. К модельным составам предъявляются многочисленные, иногда противоречи­вые требования: малая стоимость, хорошая жидкотекучесть и воспроизведение полости пресс-формы, стабиль­ность усадки, отсутствие взаимодействия с материалом пресс-формы и литейной формы, малая зольность и возможность повторного использования и др.

По способу удаления модельные составы подразделя­ют на выплавляемые, выжигаемые (газифицируемые) и растворяемые.

Модельные составы классифицируют на:

• воскообразные выплавляемые составы - наиболее универсальные (первое поколение - парафино-стеариновые, второе - составы Р-2 и Р-3 с буроугольными восками, третье - составы МВС с полиэтиленовыми восками);

• составы на основе натуральных и синтетических смол (типа МАИ с канифолью и полистиролом, состав выжигаемый);

• водорастворимые составы на основе карбамида и солей - нитраты, сульфаты (прочные модели с хорошей поверхностью, теплоустойчивые; применяют для моделей повышенной точности);

• термопласты - в основном вспененные пластмассы (их применение заметно упрощает технологический процесс и поэтому эти составы являются перспективны­ми);

• легкоплавкие металлы и сплавы (применение ограниченное; используьот ртуть, сплавы Вуда, Розе. В отечественной практике не применяются);

* составы с твердыми наполнителями (суспензии легкоплавких воскообразных материалов, в которые введены мелкодисперсные тугоплавкие порошки синтетических смол или восков).

Свойства модельных составов в зависимости от их состава колеблются в широких пределах: температура каплепадения 47...120 °С, плотность 60...2000 кг/м³, линейная усадка 0,45...1,2 %, прочность 2... 11 МПа (20...110КГ/М²):

В последние годы все чаще применяется новый модельный состав КПсЦ (50%-канифоль, 30%-полистирол, 20-церезин) и Р-3 (60-парафин, 22-церезин, 12-буроугольный воск,6-кубового остатка) Их Тпл =60-100^оС, и линейная усадка до1%

Приготовление МС.

В условиях опытного производства МС готовят либо в Эл. ваннах, путем сплавления, либо в термостатах. В условиях массового производства используются установки, которые по принципу действия различают на: лопостные, поршневые, шнековые, шестеренчатые.Во всех происходят следущие операции:

Твердый мо­дельный состав рас­плавляют и затем, охлаждая жидкость, доводят его до густо­вязкого состояния. В отечественной прак­тике чаще всего при­меняются пастообраз­ные составы, которые получают замешива­нием в жидкий модельный состав пузырьков воздуха. Это проводится в лопастных и шнековых мешалках. Паста содержит до 10 % воздуха. меньше усадка моделей.

6.Требования к свойствам материалов для выплавляемых моделей

Ниже приведены наиболее универсальные требования к модель­ным составам.

1 точно воспроизводить конфигурацию рабочей полости пресс-формы и ее поверхности, не прилипать к пресс-форме. Поверхность модели должна быть чистой, глянцевой.

2. После затвердевания состав должен иметь твер­дость и прочность такие, чтобы модели не деформировались и не повреждались на всех технологических операциях.

3. Усадка состава при охлаждении минимальной.

4. Состав должен быть несложным в приготовлении, желательно недорогих и недефи­цитных.

5. Температура плавления модельного- состава должна быть невысокой, в пределах 60-100 °С. В этом случае облегчается изго­товление моделей и удаление их из полости литейных форм.

6. Выплавляемый модельный состав должен обладать хорошей жидкотекучестью в расплавленном состоянии для облегчения изго­товления моделей и выплавления их из форм.

7. Модельные составы, запрессовываемые в пастообразном состоянии, должны обладать в этом состоянии хор шей текучестью, позволяющей получать модели с четкой проработкой контуров полости пресс-формы.

8. Продолжительность затвердевания модельного состава должна быть минимальной.

9. Плотность состава должна быть невысокой. Это облегчает работу с модельными блоками, уменьшает опасность поломки их и деформации под действенной массы моделей, а при выплавлении моделей в горячей способствует лучшему отделению модельного состава для повторного использования.

10. Химическое взаимодействие состава со связующим раствором и огнеупорной основой суспензии недопустимо.

11. Модельный состав должен хорошо смачиваться суспензией.

12. Хорошее спаивание модельного состава весьма желательно, как это облегчает сборку блоков припаиванием и соединение сложных моделей, изготовляемых по частям.

15. Желательно, чтобы модельный состав был пригодным для многократного повторного использования, потери его в процессе применения были минимальными, а технологические свойства не ухудшались при работе и хранении.

16. Модельный состав в любом состоянии должен быть безвредным для здоровья работающих. Отходы модельного состава не должны загрязнять окружающую среду.

Общими требованиями к огнеупорным материалам для являются: высокая огнеупорность (как правило, не ниже 1500 °С); низкий температурный коэффициент линейно о расширения; отсутствие полиморфных превращена при нагревании и охлаждении (причина образования в оболочках трещин); химическая стойкость при нагревании; дешевый и недефицитный материал.; I

Связующие должны» об­ладать следующими свойствами: смачивать поверхность модели; не растворять модель и не вступать в химическое взаимодействие с составляющими модельного состава; иметь достаточно высокую вязкость с целью получения седиментационной устойчивой сус­пензии; обладать высокой адгезионной способностью к оксидным огнеупорам в суспензии и обсыпочным материалам. Кроме того, оксиды связующего и обсыпочных материалов не должны созда­вать легкоплавких эвтектик, снижающих термохимическую устой­чивость формы, и должны быть инертны к заливаемым сплавам и присутствующим в них оксидам.