Содержание
Вследствие многообразия технологических процессов изготовления отливок затруднителен выбор способа их производства.
При выборе способа изготовления отливки следует руководствоваться следующими основными условиями:
1. Технологический процесс должен обеспечить получение отливки согласно основным требованиям: а) соответствие размеров чертежу отливки с учетом допусков, оговоренных техническими условиями; б) механические свойства, структура, допускаемые несущественные дефекты, а также методы контроля должны отвечать нормам, установленным для данной отливки; в) величины припусков на механическую обработку должны соответствовать стандартам; г) отливка должна иметь необходимые базы для механической обработки; д) чистота поверхности отливок должна соответствовать техническим требованиям.
2. Выбранный технологический процесс должен быть производительным и экономически целесообразным.
3. Технологический процесс должен обеспечить возможность изготовления работоспособной оснастки, а также базироваться на использовании имеющегося оборудования.
Экономическая целесообразность способа производства цинковых отливок определяется также их массой, конструкцией, серийностью, трудоемкостью и стоимостью изготовления формы.
Литье цинка в песчаные формы
Литьем в песчаные формы можно получать цинковые отливки практически любых размеров с наименьшими затратами времени на освоение производства и труда на изготовление модельной оснастки. При небольшом заказе (от нескольких штук до нескольких десятков деталей) литье в песчаные формы экономичнее литья в кокиль и под давлением.
Недостатками литья сплавов на основе цветных металлов, в том числе цинка, в песчаные формы являются трудность механизации процессов производства отливок, недостаточная точность размеров, более грубая поверхность отливок и необходимость больших припусков на механическую обработку (табл. ниже).
Формовочные и стержневые смеси для цинкового литья изготавливают из материалов, к которым не предъявляются высокие требования по огнеупорности и газопроницаемости, так как температура цинка или его сплавов при заливке в литейную форму значительно ниже, чем при стальном или чугунном литье.
В отечественной и зарубежной практике для изготовления отливок из цветных металлов, в том числе и из цинковых сплавов, в разовых песчаных формах применяют различные по составу и свойствам формовочные смеси, которые различаются применяемыми связующими материалами. Состав формовочной смеси выбирают в зависимости от требований, предъявляемых к литым деталям, от конфигурации и сечения отливки, а также от наличия формовочных песков соответствующих марок. Разновидности формовочных смесей приведены в табл. ниже.
При литье цинковых сплавов в песчаные формы к конструкции отливок в основном предъявляют те же требования, что и при литье алюминиевых, медных и других сплавов: а) сечение отливок необходимо выполнять равностенным; б) при необходимости иметь отливку со стенками различной толщины переход от толстого сечения к тонкому должен выполняться плавным; в) толщина стенок отливок не должна быть менее 2 мм; г) тонкие стенки отливок большой площади целесообразно усиливать ребрами жесткости; д) при конструировании отливок следует предусматривать литейные уклоны, обеспечивающие возможность извлечения модели из формы.
При разработке технологического процесса изготовления отливок из цинковых сплавов в разовых формах руководствуются определенными положениями и рекомендациями. Основные требования к оформлению технической документации заключа(отся в следующем: разработка рабочих чертежей должна выполняться с учетом требований литейной технологии; объем технической документации, выдаваемой для производства, должен учитывать серийность заказа; технические условия на отливку и обработанную деталь необходимо указывать на чертежах раздельно; на рабочих чертежах должны быть нанесены литниковая система, прибыли, места установки холодильников и другие элементы литейной технологии. Ниже дана нормативно-техническая документация на элементы литейной формы и отливки в соответствии с ГОСТами: разъем формы (модели) в основных проекциях (положение при формовке и заливке) -ГОСТ 2.423-73; величина припусков на механическую обработку, технологические припуски – ГОСТ 2-423-7-3; формовочные уклоны – ГОСТ 3212-80; границы стержней с условной штриховкой по контуру каждого стержня и порядковыми номерами во всех проекциях – ГОСТ 2.423-73; размеры и уклоны знаков, величина зазоров, фиксаторов и метки стержней – ГОСТ 3606-80; вывод газов из стержней, плоскость и направление набивки стержней -ГОСТ 2.423-73; отъемные части на модели – ГОСТ 2.423-73.
Цинковые расплавы отливают во влажные и сухие песчаные формы. Наиболее широкое распространение получило литье по-сырому. Скорость заливки форм и температуру металла выбирают в зависимости от конфигурации и размеров отливок. Толстостенные отливки заливают медленнее и более холодным, металлом, чем тонкостенные.
Литье цинка в металлические формы
Литье в кокиль является одним из прогрессивных способов получения отливок из сплавов на основе цветных и черных металлов. Широкое применение данный способ литья находит для получения цинковых отливок различного назначения широкой номенклатуры. Экономически целесообразно изготавливать цинковые отливки литьем в кокиль, если партия однотипных отливок равна или превышает число заливок расплава, которое кокиль выдерживает, не разрушаясь. Для цинковых отливок ориентировочная стойкость чугунных кокилей достигает нескольких десятков тысяч заливок.
Переход от литья цинковых отливок в разовые песчаные формы на кокильное литье будет экономически оправданным, если суммарные затраты на изготовление кокиля и партии отливок будут меньше затрат на изготовление такой же партии отливок в песчаные формы.
Характеристика кокилей и основы их конструирования достаточно подробно рассмотрены в работах, а также в специальной справочной литературе Вейником А.И., Дубининым Н.П., Петриченко A.M. и др.
Основные требования, предъявляемые к кокильным отливкам:
а. Контуры отливок должны быть такими, чтобы отливки беспрепятственно удалялись из кокиля. Конструктивные уклоны стенок цинковых отливок зависят от высоты отливок и должны быть не менее 0,5 % для наружных поверхностей и не менее 2 и 1 % для внутренних поверхностей с высотой стенок соответственно до 50 и свыше 50 мм.
б. В отливках не должно быть резких переходов от толстых сечений к тонким. Следует стремиться к наибольшей равностенности отливок. Минимально допустимую толщину стенок цинковых отливок (не менее 2 мм) выбирают в зависимости от площади контакта стенки отливки с вертикальной поверхностью кокиля.
в. От стенки к стенке отливок должны быть плавные переходы; для мелкого литья радиусы закругления должны быть не менее 3-4 мм.
г. Внутренние полости, образуемые металлическими стержнями, должны иметь уклон к плоскости разъема кокиля не менее 6°.
д. Толщина внутренних стенок и ребер жесткости отливок должна составлять 0,6-0,7 толщины ее наружных стенок.
е. Цинковые отливки можно изготовлять с отверстиями, минимальный диаметр которых 8 и глубина 16 мм для несквозных и 24 мм для сквозных отверстий.
ж. Для лучшего отвода газов из полости кокиля удлиненные поверхности отливок следует выполнять наклонными.
з. Рекомендуется изготавливать лишь такие конструкции, для отливки которых не требуется или требуется минимальное количество стержней, так как стержни усложняют сборку кокилей и ухудшают условия охлаждения отливок в форме.
и. В зависимости от требований, предъявляемых к кокильным отливкам из цветных металлов, припуск на их механическую обработку назначают с учетом рекомендаций, приведенных в табл. ниже.
Для уменьшения интенсивности теплового обмена между расплавом и кокилем с целью повышения качества, особенно тонкостенных цинковых отливок, а также повышения стойкости кокилей применяют теплоизоляционные покрытия кокилей. Путем изменения толщины покрытия можно регулировать скорость затвердевания и структуру отдельных частей отливки.
Огнеупорные покрытия подразделяют на огнеупорные облицовки и краски. Если основное назначение облицовки – изолировать кокиль от чрезмерного и быстрого нагрева, то назначение краски – обеспечить хорошую поверхность отливки.
Для облицовок в качестве наполнителя используют оксид цинка, мел, тальк, графит, шамот, асбест и другие материалы. В качестве связующих для большинства облицовок служат жидкое стекло, огнеупорная глина, сульфидная барда и др. Для усиления сцепления облицовки с рабочей поверхностью кокиля в облицовки вводят специальные добавки – активаторы. В качестве активаторов используют: для шамотных и асбестовых облицовок – буру и борную кислоту; для облицовок на основе пылевидного кварца – кремнефтористый натрий; для тальковых облицовок – борную кислоту, марганцовокислый калий и др. Толщина наносимого слоя облицовки или краски составляет 0,1-1,0 мм и устанавливается опытным путем.
Тепловой режим кокиля также оказывает влияние на качество отливок из цинковых сплавов. Для получения доброкачественного литья температура кокиля должна поддерживаться в пределах 120-180°С; при заливке цинковых сплавов в холодный кокиль, особенно при литье тонкостенных отливок, наблюдается брак по недоливу и спаям; при перегреве кокиля выше заданной температуры увеличивается продолжительность затвердевания отливок, что может вызвать образование в отливках дефектов газоусадочного происхождения. Тепловой режим поддерживают специальным подогревом или искусственным охлаждением кокиля или его отдельных частей.
В настоящее время при литье отливок в кокиль все большее применение находят механизированные кокили, полуавтоматические кокильные машины, автоматизированные и комплексно-механизированные линии. При получении цинковых отливок и слитков простой формы находят применение многопозиционные установки двух типов: карусельные и конвейерные.
Автоматическая карусельная машина для разливки цинковых расплавов (рис. 74) укомплектована вытряхными кокилями (изложницами) 5, укрепленными на горизонтально расположенной платформе карусели. Благодаря специальному приводу 3 карусель может делать от 0,14 до 0,425 об/мин, что соответствует скорости движения изложниц от 0,009 до 0,026 м/с. Машина снабжена механизмом для съема оксидной плены. Производительность автоматической карусельной машины для литья чушкового цинка составляет от 3,7 до 11,2 т/ч.
Также, см. цена на цинк на мировом рынке – лондонская биржа цветных металлов лме.
Объявления по купле/продаже цинкового проката – купить прокат цинка, посчитать вес по размерам или наоборот длину по весу можно, используя наш металлокалькулятор онлайн.
Автор: Администрация Общая оценка статьи: 
Опубликовано: 2012.08.21
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Рекомендованные сообщения
Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования
Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий
Создать аккаунт
Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!
Войти
Уже зарегистрированы? Войдите здесь.
Сейчас на странице 0 пользователей
Нет пользователей, просматривающих эту страницу.
Вообще говоря, литье в домашних условиях – большой геморрой, но если отработать технологию, то дело того стоит.
Подробнее о литье можно прочитать в книге Коваль Е. ‘ Работы по металлу. Пособие для начинающих’.
| Скульптор | posted 24-2-2007 00:20 По роду своей деятельности иногда занимаюсь литьём цветных сплавов- подскажу, что знаю. Латунь и бронза легко льются дома. Для формы я беру стоматологическую формовочную смесь Силикан-Спофа, Чехия. Плавлю в шамотном толстостенном тигле, латунь от краников лью при 900-950 град., также и легкоплавкую бронзу с %олова 10- 15. Форму прокаливаю по даташиту на состав, т.е. до 900 град., с последующим остыванием до 200 для латуни, до 500- 600 для бронзы. Обязательно несколько раз перемешивать расплав керамической или берёзовой палочкой, флюс можно уголь древесный. Перед разливкой надо снять шлак ложкой (столовой) Проливается без всякого вакуума в малейшие щели (до 0.1 мм.)Литник простейший- питатель и литниковая чаша. Со школьной муфелькой я дома лью до 4-х кг. бронзы. На ваших фотках видно, что шлак не снят, и выливали всё до конца, со всеми соплями.А по виду пузырей- как в сырую гипсовую форму лили! Если хорошо нанести формовочную смесь на восковую модель (а я пишу про этот способ литья) то не будет никаких корольков(шариков) на отливке, обработка минимальна. |
| OVM | posted 24-2-2007 17:01 Вот в сети нарыл, сейчас не помню откуда. |
на сайте Web
Выпуск 21 Ремесла Микролитье
После того как человечество научилось выплавлять металл, стало развиваться литейное искусство. Вероятнее всего, первые отливки были сделаны в Древнем Египте. Но раскопки показали, что и на территории Кавказа уже в третьем тысячелетии до новой эры тоже применялись совершенные методы плавки и литья металла. Литье было наиболее легким видом обработки металла, и люди использовали это. Нужным в обиходе металлическим вещам они придавали художественную форму.
Применяя способ литья по восковым моделям, античные художники добились виртуозной техники микролитья.
На Руси художественным литьем занимались вначале исключительно женщины. Они сплетали из нитей, пропитанных воском, ажурные украшения, похожие на филигрань, и, обмазав глиной, давали просохнуть. Потом форму прокаливали и заливали металлом. Остывшую форму разрушали так, чтобы не портилась отливка. Были формы и постоянные-вырезали их из мягкого камня. В такие формы можно было отливать неоднократно.
Как овладеть технологией микролитья? Главное – тщательно продуманная подготовка и подробные записи о выполняемой работе. Это поможет учесть первые ошибки, а в будущем даст возможность экспериментировать.
Все оборудование для микролитья вы можете сделать сами. Опока – это отрезок трубы с толщиной стенки 2-3 мм. Заготовить нужно несколько опок различного диаметра для моделей разной величины. Но учтите, что самая большая опока должна свободно умещаться в подставке ручной центрифуги.
Центрифуга изготовляется так. В деревянную ручку пропустите металлический стержень толщиной около 5 мм. К стержню неподвижно прикреплена серьга. Ручка должна свободно вращаться на стержне. Подставку для опоки изготовьте из железа. Диаметр ее 7-8 см, высота бортика 2,5-3 см. К бортику приклепайте скобу высотой II-12 см от основания подставки. Вверху скобы приварите или сделайте витое кольцо. Соедините его с серьгой проволочным коромыслом с согнутыми на концах кольцами. Места соединения должны быть прочными и подвижными. Длина коромысла 25-30 см, толщина 4 мм. Чтобы уверенно пользоваться центрифугой, потренируйтесь сначала: поставьте в нее сосуд с водой и вращайте, стараясь не пролить воду.
Наиболее простой аппарат для плавки металла состоит из портативного баллончика с пропаном, бронированного шланга к нему и самодельной горелки.
Отрежьте от железной трубы подходящих размеров втулку для сопла горелки. Затем, прорезав в нескольких местах ножовкой край трубки, ковкой сузьте на конус одну из сторон и опилите. После этого вдоль втулки просверлите и пропилите отверстия. Из латуни выточите пробку и плотно вгоните молотком в сопло. В центре пробки просверлите отверстие и нарежьте резьбу для трубки, которая будет подавать газ в горелку. Трубку подберите с таким расчетом, чтобы в ней можно было нарезать резьбу для капсюля. Капсюль вывинчивают из шланга. Трубку с капсюлем ввинтите в пробку, аккуратно изогните и насадите на другой конец ручку из дерева или эбонита. Бронированный шланг удлините прочным резиновым, способным выдержать давление газа.
Регулируйте подачу газа краном, расположенным на шланге. Зажигайте горелку при минимальной подаче газа, а потом увеличивайте пламя. Горелка развивает температуру до 1000 градусов-ее вполне достаточно, чтобы заниматься художественным микролитьем.
Во время работы с горелкой баллон не должен находиться пядом с пламенем.
Различных сплавов для мелких отливок существует множество. Можно взять, например, такой: 63,7 процента меди, 33,5 процента цинка, 2,55 процента олова, 0,25 процента свинца. Пусть вас испугают десятые и сотые доли процента – не обязательно слишком точно придерживаться этой пропорции.
Материал для модели-воск, для формы-гипс, тальк. Тальк можно заменить порошком пемзы.
Хорошо продумайте, что вы будете отливать, потом приступайте к изготовлению восковой модели. Учтите, что расплавленный металл повторит все огрехи модели, поэтому тщательно отделывайте ее.
К модели прикрепите расплавленным воском металлические литниковые штифты толщиной 1-2 мм. Хороший штифт получается из швейной иглы, если отломать острие. Чаще всего для равномерного и быстрого заполнения формы требуется несколько штифтов-в этом случае они обязательно должны пересекаться в одной точке, где также скрепляются воском.
Впоследствии точка пересечения окажется вне формовочной массы – это видно на рисунке.
Учитывая габариты модели, подберите опоку. Высота опоки определяется с таким расчетом, чтобы расстояние между ее воображаемым дном и моделью составляло 1-1,5 см, а вверху можно было вырезать в формовочной массе литниковую чашу для плавки металла.
Формовочную массу приготовьте из двух частей гипса и одной части талька или пемзового порошка. Хорошо перемешайте состав и засыпайте в воду. Масса должна приобрести консистенцию негустой сметаны.
Поставьте опоку на лист асбеста и заполните формовочной массой. Пока масса не затвердела, возьмите модель за штифт и погрузите в нее, слегка вибрируя, чтобы удалить пузырьки воздуха. Не раньше чем через полчаса скальпелем вырежьте литниковую чашу и плоскогубцами осторожно удалите штифты. Литниковые каналы, оставшиеся после удаления штифтов, должны располагаться в центре литниковой чаши, имея каждый самостоятельный выход.
Поместите опоку в духовку литниковыми каналами вниз и в продолжение двух часов постепенно (иначе пар разорвет форму) повышайте температуру до 350 градусов. После этого положите опоку боковой стороной на газовую плиту, подстелив лист асбеста, и, увеличивая огонь, выжгите оставшийся воск, время от времени поворачивая опоку для равномерного прогрева. Продолжайте нагрев и после того, как выгорит весь воск: отжиг необходим для повышения газопроницаемости формы. Как только стенки опоки станут красными, перенесите ее в ручную центрифугу. В литниковую чашу аккуратно заложите нужное количество металла и начните плавку, подсыпав немного буры. Плавящийся металл не пойдет без давления в узкие литниковые каналы. Но вот металл расплавлен весь, вы начинаете быстро вращать центрифугу, и металл устремляется в форму. Двадцати оборотов центрифуги достаточно, чтобы не только заполнение формы, но и кристаллизация металла произошли под давлением.
Чтобы извлечь отливку из формы, надо горячую опоку подставить под струю воды, направленную в литниковую чашу. Форма разрушится.
Отливку отбелите в пятнадцатипроцентном растворе серной кислоты.
Из мелких фрагментов можно с помощью пайки монтировать более крупные художественные произведения.
Занимаясь микролитьем, не забывайте ни на минуту о технике безопасности. Внимательно прочтите и запомните инструкцию, как обращаться с газовыми баллонами,-такая инструкция есть в каждом обменном пункте баллонов. Приготовляя раствор серной кислоты, помните, что нужно кислоту лить в воду и ни в коем случае не наоборот. Раствор нужно готовить осторожно, не проливая кислоту. Прорезиненный фартук, резиновые перчатки, очки необходимы.
по книге "Прекрасное – своими руками"
составитель С. Газарян
Разработано в студии "Family Group". Дизайн – Резников Артем
