Отливки необходимо очищать от пригоревшей на их поверхности формовочной смеси. Существуют несколько видов очистки: ручная, с механической щеткой, в барабанах,установках электрохимической и химической очистки, в дробеструйных аппаратах. Их различают по размерам отливок и сложностям их поверхностей.
Ручная очистка относится к небольшим художественным изделиям, со сложным покрытием. Она проходит на столах с решетками и с пылеотсасывающими трубами. Для ручной очистки обычно используют щетки различных размеров.
Чтобы на отливках
не возникали дефекты, нужно знать причины их возникновения и способы
предотвращения. Разберем на примере наиболее распространенных и часто встречаемых
дефектов.
Самый
распространенный дефект – газовые
раковины. Это дефекты в виде полостей, которые образуются или выделившимися
из метала или внедрившимися в метал газами. Причин появления газовых раковин
много:
- слишком большое уплотнение кусков и формы, что уменьшает
газопроницаемость формы
- чрезмерная влажность и недостаток газопроницаемости во
время заливки в сырую форму
- неправильное расположение каркаса стержня, при заливке
формы в него попадает жидкий металл, который преграждает путь выходящему газу
- недостаточная вентиляция в толстостенных формах
- недостаточная просушка стержней и форм
- в формах для массовых отливок отсутствие выпора.
Отливки, идущие на
украшение зданий, мостов, улиц, различного рода сооружений называются
архитектурными отливками. Примером могут послужить различные барельефы,
балясины, украшающие лестница и балконы зданий, также колонны, решетки, перила,
фонарные столбы. Основное их отличие – большие размеры и большая толщина стенок
отливок. Еще они более простые по форме и очень прочные, так как архитектурные
отливки очень часто являются теми деталями, которые несут силовую нагрузку в
сооружении, это например, могут быть колонны или поручни.
Различные способы
получения архитектурных отливок более совершенны в техническом оснащении в
сравнении с художественными отливками. Вместо ручной формовки используют
машинную, также литье в металлические формы и другие усовершенствованные
способы получения отливок.
Рассмотрим
производство архитектурных отливок на примере изготовления форм для поручней и
брусьев.
Способ получения художественных
отливок по выплавляемым моделям далеко не нов. Им пользовались еще в
древности. Преимущество способа – получение отливок, тонких по форме, не
имеющих швов на поверхности, не нуждающихся в механической обработке.
Недостаток способа – его невыгодность, ведь процесс очень сложный и долгий.
Поэтому для производства скульптур его редко используют. Его заменяют способом
кусковой формовки скульптур.
В ХХ в. Технический
прогресс привел к тому, что конструкции деталей стали сложней, люди научились
получать новые сплавы, которые трудно обрабатывались резанием. При этом была
потребность повысить качество отливок. Поэтому литье по выплавляемым моделям
стало вновь востребованным среди литейщиков. Сейчас этот способ
усовершенствован. Изменился не только сам процесс, но и материалы модели,
способы ее удаления.
Отливки по
выплавляемым моделям и ее литниковые системы создаются из легкоплавких
материалов, таких как парафин, воск, стеарин и другие. Суть способа в том, что
эти материалы заливают или запрессовывают в пресс-формы. После того как модель
затвердеет ее вытаскивают, припаивают к литниковой системе, таким образом
создавая модельный блок. Его покрывают несколькими слоями обсыпки и супензии,
после сушки они образуют на блоке высокоогнеупорную керамическую оболочку.
Затем из этой полученной оболочки выплавляют модельный состав, достигают
тонкостенной оболочки литейной формы отливки. В итоге полученную оболочку
заформовывают в специальных опоках и заливают расплавом.
Архитектурные
отливки в сравнении с художественными отливками намного проще. Литейные
формы архитектурных отливок сходны формам обычных машиностроительных
отливок.В современном производственаиболее объемные, сложные и трудоемкие
операции изготовления форм механизированы.
У машинной
формовки много преимуществ. В ручной формовке результат во многом зависит
от формовщика, степени его профессионализма и опыта. Помимо того, у одного
формовщика отливки и формы могут быть разными. А вот формовочные машины
позволяют получать хороший отпечаток модели, который не требует отделки формы,
также сокращают процесс изготовления литейных форм, тем самым повышая
производительность и культуру труда формовщика.
Классификацияформовочныхмашин.
Сегодня в
производстве применяют различные формовочные машины. Существуют три
классификации формовочных машин: по виду энергии, которая приводит машины в
действие,по способу уплотнения
формовочной смеси в опоке, по способу удаления модели из формы. Также
формовочные машины различают по маркам, которые обозначаются тремя цифрами.
Первая цифра обозначает группу машины, вторая обозначает тип машины, третья
обозначает порядковый номер. Все те машины, которые используются в современном литейном
производстве, это машины второй группы.
Чтобы защитить
художественные отливки от пригара, их полость защищают. Поверхность полости
сырых форм припыливают порошком графита или древесного угля. Графит более
подходит для толстостенных отливок, а древесный уголь для тонкостенных отливок.
Так как на стенках сухих форм порошок не удерживается, поэтому защитный слой
наносят во время сушки. Он формируется при взаимодействии формовочной смеси и
пламени смолистого топлива, таким образом, защитный слой не дает образовываться
пригару на стенках отливки.Полость
сырых форм ажурных отливок подкапчивают тем же пламенем смолистого топлива, и в
сочетании с легким подсушиванием это помимо защитного слоя дает красивую
поверхность отливки.
У архитектурных
отливок менее сложная поверхность, но более толстые стенки отливок. От пригара
их защищают слоем противопригарного покрытия. В его составе присутствуют вода,
древесноугольная пыль, графит и немного связывающих веществ, они повышают
клейкость. Наносят противопригарное покрытие с помощью распылителя или
специальной кисти.
Оригиналы плоских
деталей скульптурных групп делают из гипса, пластилина или воска. Они
хороши
для лепки, но для моделей недостаточно прочны. Модели из пластилина и
воска
с легкостью меняют форму даже под маленьким давлением. Модели из
гипса
прочнее, но при маленькой толщине стенки они также недолговечны. Поэтому
для
увеличения прочности изготавливают гипсовые модели с обратной стороны
плоскими,
соответствующими рельефу лицевой стороны.
Сама гипсовая
модель легкая, но изготовленная по ней отливка будет тяжелой. Для
уменьшения массы отливки на обратной стороне делают впадину, которая
будет
соответствовать рельефу лицевой стороны. Получается, что толщина стенки
отливки
по всей поверхности одинакова.
Существует два
способа формовки по гипсовой модели: с подрезкой болвана и с рамкой.
Существуют
два
способа сушки форм и стержней: на месте изготовления и в сушильных
печах.
Сушка форм на
месте. Формы больших размеров и формы, изготовленные в почве, сушат
обычно
переносными сушительными агрегатами и различными устройствами, имеющими
инфракрасное излучение. Наиболее удобно использование инфракрасного
излучения
электроламп мощностью до 500 Вт.
Сушка форм и
стержней в сушительных печах. Сушка в печи – это наиболее удобный и
выгодный
метод. Печь представляет собой камеру с топкой, расположенной чаще всего
внутри
или сбоку. Горячие газы, проходя по каналам, проходят в камеру, и сушат
находящиеся
в ней стержни или формы. Сушильные печи бывают переносные и
стационарные. А по
принципу действия различают непрерывного и периодического действия. В
массовом производстве используются конвейерные сушильные печи
непрерывного
действия.
Художественные
изделия могут состоять не только из одной фигуры или части, как
например
бюсты,
а из ряда взаимосвязанных фигур, например «медведи», «стадо лошадей»,
«охотник
с собакой» и тому подобные. Такие отливки называются статуэтками.
Изготавливают
их из разнообразных материалов – глины, кости, различных металлов. Все
это относится к художественному литью.
Создать цельную
статуэтку весьма сложно, поэтому ее отливают по частям, то есть по
отдельным
фигурам, которые потом в процессе механической обработки собирают в
статуэтку.
Иногда для удобства формовки фигуры тоже делят на части.
Рассмотреть процесс
изготовления форм для статуэток можно на конкретном примере.
Представьте
статуэтку «орел на скале». Внешне это выглядит примерно так – макушка
скалы, на
ней стоит орел, раскрывший крылья, готовый взлететь. Статуэткасостоит из двух важных частей: орла и скалы.
Каждая часть отливается по отдельности и собирается в статуэтку в
дальнейшем
процессе механической обработки. Скала является постаментом. Процесс
создания
постамента очень похож на создание бюста, поэтому опишем кратко:
Изготавливая модельные формы бюстов,статуэток, других декоративных скульптур и
других художественных произведений используют такой способ
формовки как
кусковая формовка. Дело в том, что у сложных изделий на боковых
стенках
находятся различные рисунки, узоры, впадины, и чтобы не повредить их,
удаляя из
формы, пользуются кусковой формовкой, обставляя модель отдельными
кусками.
Чтобы стало ясней,
можно разобрать на конкретном примере – бюст человека. Барельеф
спереди
лица
имеет выпуклости. Чтоб снять форму, не повредив стенок, нужно сгладить
модель.
Такое сглаживание можно выполнить,набивая выпуклости модели отдельными частями формы – кусками
формовочной
смеси, сделать это надо так, чтобы потом можно было с легкостью снимать
каждый
кусок с модели, не повреждая отпечатка поверхности модели.