Влияние зольности материала модели на качество отливок, получаемых при литье по выжигаемым моделям

Автор: Куранов А.С.

Журнал: Теория и практика современной науки @modern-j

Статья в выпуске: 6 (96), 2023 года.

Бесплатный доступ

Литье по выжигаемым моделям - одна из разновидностей точного литья. Технология используется при изготовлении ответственных деталей, использующихся во всех областях машиностроения. Технологический процесс литья по выжигаемым моделям схож с другой технологией точного литья - литьем по выплавляемым моделям, однако обладает рядом преимуществ, а именно: оперативностью получения изделия, общей экономией времени реализации проекта, а также в некоторых случаях снижением затрат на материалы. Внедрение аддитивных технологий на литейном предприятии позволяет в значительной мере оптимизировать производственный процесс.

Литье по выжигаемым моделям, сталь 35л, керамическая форма

Короткий адрес: https://sciup.org/140301332

IDR: 140301332

Текст научной статьи Влияние зольности материала модели на качество отливок, получаемых при литье по выжигаемым моделям

Процесс производства отливок из стали 35Л начинается с проектирования 3D-моделей отливок с ЛПС при помощи инженерных программ для моделирования.

Полученные модели преобразования в STL формат.

Затем осуществляется процесс печати полимерных моделей отливок по FDM-технологии на 3D-принтере из PLA и ABS [1].

Для определения зольности проводится эксперимент, в ходе которого предварительно напечатанные образцы из ABS и PLA кладутся в керамические чаши, затем выдерживаются в камере электропечи при температуре 900 °С до полного сгорания. В результате эксперимента удается определить, что ABS обладает меньшей массой продуктов сгорания, чем PLA (таблица 1).

Таблица 1 ― Результаты испытаний

Материал образца

Масса образца до проведения испытаний, г

Масса остатков

сгорания, г

ABS

23,227

0,0495

PLA

25,94

0,12

Для получения керамических форм модели отливок с ЛПС, напечатанные по FDM-технологии из ABS и PLA, погружаются в суспензию, обсыпаются сухим песком до полного насыщения слоя. Сушка каждого нового слоя осуществляется в камере воздушно-аммиачной сушки. На каждый блок наносится от 4 до 6 слоев огнеупорного покрытия.

Модели выжигается из керамической формы в камерной электропечи. Далее формы остывают до 80 °C в камере печи и продолжают остывать на воздухе. Осуществляется прокалка форм в прокалочной печи при температуре 900 °C в течение 6 часов. Остатки золы удаляются при продувке керамических форм.

Керамические формы формуются в опоки и отправляются на заливку [2].

Полученные отливки осматриваются на наличие дефектов. В результате визуального контроля выявлено, что в теле отливки, полученной при литье в керамичекую форму, изготовленную по модели из PLA, присутствуют крупные газовые раковины, не подлежащие исправлению заваркой. Причиной образования газовых раковин послужило вскипание жидкого металла при взаимодействии расплава с продуктами сгорания полимеров не удаленными до из полости формы.

При литье по выжигаемым моделям из ABS-пластика удалось получить годную [3] отливку из стали 35Л.

Таким образом, можно сделать вывод, что зольность материала модели прямо или косвенно влияет на качество отливок из стали 35Л, получаемых методом лить по выжигаемым моделям.