LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Применение шликеров при изготовлении художественных и ювелирных отливок

ПРИМЕНЕНИЕ ШЛИКЕРОВ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ХУДОЖЕСТВЕННЫХ И ЮВЕЛИРНЫХ ОТЛИВОК
УДК 621.74.045:673.3С.В. Малых, канд. экон. наук,
С.В. Зеленков, инженер

ПРИМЕНЕНИЕ ШЛИКЕРОВ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ
ХУДОЖЕСТВЕННЫХ И ЮВЕЛИРНЫХ ОТЛИВОК

С.В. Малих, С.В. Зеленков. Застосування шлікерів при виготовленні художніх та ювелірних виливків. Розглянути питання зв'язку процесу формування поверхонь художніх та ювелірних виливків з технологічними особливостями лиття у шлікерні форми.

S.V. Maluch, S.V. Zelenkov. Application of the drosses for manufacturing the art and jeweller castings. The questions of connecting of the art and jeweller castings surfaces fortation with technological features of the moulding in dross form are considered.

Исследованы условия формирования тонкорельефных поверхностей отливок. При получении художественных и ювелирных отливок воспроизводимость жидкими средами контактных поверхностей с рельефом на уровне 0,6—0,8.10-6 м ограничена технологическими факторами: составом сплава, материалом модели, температурным режимом заливки и др.

При применении термопластической пасты на контактной поверхности с высотой микронеровностей 0,63.10-6 м получаемая оболочка характеризуется высотой микронеровностей 0,75.10-6 м. При механическом упрочнении оболочки методом твердофазного спекания в инертной, мелкодисперсной, адсорбирующей засыпке при контакте с воспроизводимой поверхностью качество сформировавшейся поверхности ухудшается. Максимальная высота микронеровностей оболочки становится равной 0,9—1,2.10-6 м.

Пропитка медью металлокерамической оболочки способствует сглаживанию формирующегося микропрофиля поверхности. Высота микронеровностей в этом случае составляет 0,8—1,0.10-6 м. Свободная пропитка медью как процесс заполнения сформировавшихся пор в металлокерамической оболочке при твердофазном спекании осуществляется в изотермических условиях.

Характер сглаживания микронеровностей поверхности металлокерамических элементов определяется способом пропитки пор расплавом. При гравитационной пропитке степень заполнения пор зависит от величины напора, создаваемого при расплавлении медного элемента. При таком способе пропитки элемент из термопластической пасты, помещенный в адсорбционную засыпку, имеет контакт с воспроизводимой поверхностью и пропитывающим элементом, в качестве которого используются металлы, имеющие температуру плавления ниже, чем температура плавления металлического порошка, являющегося наполнителем в термопластической пасте.

При разделении процессов спекания и пропитки процесс спекания металлокерамики осуществляется в адсорбенте по традиционной технологии, принятой в порошковой металлургии. После спекания элемент помещается в пресс-форму, и заполнение пор происходит расплавом, подаваемым под давлением. Результаты исследования характера микронеровностей, полученных при пропитке ее расплавом под давлением показали, что степень однородности поверхности повышается по сравнению с гравитационным методом в среднем на 18—23 %.

Применительно к изготовлению художественных отливок разработано два технологических процесса: по разовым восковым (гипсовым) моделям в керамических шликерных формах и по постоянным моделям с применением твердофазного спекания. При использовании восковых и гипсовых моделей изготовление керамической формы осуществляется методом послойного выжимания шликера, армированного волокнистым материалом, на контактную поверхность модели.

При изготовления формы поверхность модели покрывается армирующим материалом — ватой, пропитанной шликером из плавленого кварца. Профильная резиновая колодка сжимает с усилием армирующий материал, что, в свою очередь, обеспечивает формирование шликерной оболочки.

Отверждение шликерной оболочки происходит в течение 1200—1800 с, затем удаляется модель. Термообработка оболочки осуществляется поверхностными нагревателями при температуре 1200 oС в течение часа.

При наличии постоянных моделей в случае изготовления художественных отливок по модели из химически твердеющей термостойкой резины (виксинта) изготавливается эластичная форма.

При усложненной конфигурации модели для изготовления эластичной формы предлагается использовать герметик, представляющий термостойкий эластичный материал. В состав герметика входит 97 % пасты КЛСЕ и 3 % катализатора К-1. Отверждение пасты при вводе катализатора осуществляется при комнатной температуре. Термическая стойкость пасты 250 oС, что позволяет использовать эластичные формы при применении термопластических паст. Пасту, состоящую из 80 % порошка ПЖМ-3, 18 % парафина и 2 % стеарина, заливают в эластичную форму при температуре 60—70 oС. Охлажденные изделия, засыпанные тонкомолотым порошком Al2O3, помещают вместе с коробом в индуктор для термической обработки в поле ТВЧ. При термообработке осуществляется пропитка спекаемой металлокерамики бронзой.

Профилирование металлокерамических изделий с тонкорельефной поверхностью показало, что при пропитке пор расплавом практически восстанавливается исходная шероховатость поверхности, формируемой до термической обработки.

Технология получения керамических стержней и оболочек из шликера состоит из следующих операций: изготовление по эталону гипсового стержневого ящика, приготовление шликера, формирование из шликера стержня или оболочки, термическая обработка шликерного стержня или оболочки.

Для изготовления керамического стержня применяется шликер, получаемый при помоле кварцевого стекла в шаровой мельнице. Соотношение материалов М:Ш:В = 1:2:0,25, где М — масса плавленого кварца; Ш — масса шаров и В — масса воды. Одностадийный помол уралитовыми шарами происходит в течение 15 ч с последующей 24-часовой стабилизацией. Кислотный остаток рН шликера перед выпуском из шаровой мельницы не должен превышать 4,5—5.

Керамические стержни предназначены для формирования тонкороельефной поверхности отливок при гравитационной заливке расплава. Керамические шликерные оболочки применяются для получения тонкорельефной поверхности художественных и ювелирных отливок при центробежном способе литья. При изготовлении керамических стержней из шликера эталон изделия (модель стержня) с опокой устанавливается на модельной плите. В опоку заливается гипсовый состав. Затем гипсовая полуформа с эталоном переворачивается и формируется верхняя полуформа со стояком и выпором. Следующая технологическая операция предусматривает удаление модели стояка, выпора и эталона. В собранную гипсовую форму через стояк заливают шликерную суспензию. В гипсовой форме происходит отверждение шликера вследствие набора массы. Для компенсации расхода шликерной суспензии над стояком устанавливается наполнительное кольцо (прибыль). Время отверждения шликера составляет 1200—2000 с, для интенсификации процесса отверждения в состав шликера вводят флюс АНФ-6 в количестве от 2 до 5 %. Полученные шликерные стержни термически обрабатываются. Термическая обработка шликера при наличии флюса осуществляется до температуры 1100 oС. Скорость подъема температуры 250 oС в ч, с выдержкой 0,5 ч при температуре 1100 oС.

Рассмотренные технологические процессы позволяют обеспечить получение тонкорельефных поверхностей при художественном и ювелирном литье с высокой степенью чистоты.

Copyright1998-1999 Odessa State Polytechnic University. All Rights Reserved.