Вакуумная формовка. 
Технология обработки материалов

Процесс разработан в 1976 г. в Японии. Его иногда называют процессом пленочной формовки.

Суть процесса. Нагревают для размягчения тонкую (до 0,1 мм) иолиэтилен-полиацетатную пленку 1 (рис. 22.1, а) и накладывают ее на модельную плитку 2 (рис. 22.1, б). Модель и плита имеют отверстия, которыми они соединены с полостью вспомогательного ресивера 3. В ресивере создается вакуум. После облегания модели пленку можно окрасить огнеупорной краской. На плиту устанавливают опоку 4 коробчатой формы и вакуумируют. Внутренняя часть опоки имеет отверстия (1). В опоку засыпают песок и уплотняют его вибрацией.

Рис. 22.1. Схема V-процесса:

• 1 — пленка; 2 — модельная плита; 3 — ресивер; 4 — коробчатая плита;
• 5 — заформованная опока; 6 — литниковая чаша; 7 — груз; # — иолуформа

Выравнивают верх песка с ладом опоки и накрывают пленкой. Под действием вакуума песок снизу и сверху плотно сжат пленкой. Затем сбрасывают вакуум и снимают опоку 5 с модельной оснастки (рис. 22.1, г). Аналогичным образом изготавливают вторую половину формы и собирают их (рис. 22.1, д). На опоку устанавливают литниковую чашу 6, груз 7 и заливают металлом. Заливку проводят, поддерживая в обеих половинках формы вакуум. После отверждения отливки выключают вакуумы, и отливки с песком вываливаются из опоки. Песок вновь используют для формовки.

Вакуумная формовка — молодой процесс, технологически довольно сложный и имеющий низкую производительность (три-шесть форм в час). Однако преимущества его настолько велики, что им занимаются многие страны мира:

• • исключается смесеприготовительное отделение, так как используется сухой песок без связующего;
• • исключается сложное формовочное оборудование, поскольку для уклонения достаточно вибрационного встряхивания;
• • упрощается отделение выбивки, так как смесь сыпуча, не комкается, легко высыпается из опоки.

Отливки получаются высокого качества по геометрии и поверхности. Возможно получить отливки со стержнями. Без стержней выполняются отверстия диаметром до 10 мм при отношении высоты к диаметру как 2:1.

В художественном литье способ вакуумной формовки является оптимальным при изготовлении крупногабаритных отливок типа оград, решеток, фигурных ворог, декоративных панелей. В ряде стран специализированные предприятия по изготовлению подобных отливок вакуумной формовкой полностью вытиснили литейные, которые отливали их традиционным литьем в разовые песчано-глинистые формы. При этом способе повышается качество литья, и оно обходится дешевле.

Метод вакуумной формовки применяется также и при отливке относительно небольших изделий из сплавов различных видов. Например, в Японии в качестве рекламы отливают сувениры в виде пластины, на которой разбросаны рисовые колосья. На одном из заводов была отлита пластина толщиной 5 мм с габаритами 250 X 300 мм, на которой размещена ветка сосны с шишками и шестеренка (рис. 22.2).^[1]

Рис. 22.2. Литая пластина, на которой изображена ветка сосны с шишками и шестеренкой¹

Модель шестерни выполнена без уклона, а ветка сосны имеет поднутрения, и это не мешало получить вполне приличный отпечаток на чугунной отливке. Для равномерного вакуумирования по всей площади модельной плиты была использована вязаная скатерть, рисунок которой хорошо просматривается.

Технология вакуумной формовки применялась для изготовления литой фурнитуры для окон и дверей (замочные накладки, шпингалеты, петли и др.) при проведении реставрационных работ Китайского дворца в г. Ломоносове, построенного в XVIII в. но проекту архитектора А. Ринальди. Оригиналы изготавливали из бронзы и латуни с последующей чеканкой. На них высверливали большое число отверстий диаметром от 0,3 до 0,7 мм. В качестве наполнителя использовали кварцевый песок со средним размером зерен 0,16 мм, противопригарная краска состояла из талька, этилового спирта и ноливинилбутироля. Применяли синтетическую пленку толщиной 0,05—0,1 мм. Отливки крацевали и полировали.

При воссоздании высокохудожественных уникальных изделий первоначально отливаются алюминиевые модели, которые после доработки служат для вакуумно-пленочной формовки. Корпуса старинных часов, как правило, состояли из нескольких частей. Их формовали специальным способом с «перекидкой» и с гипсовой подложкой. Несмотря на большую подготовительную работу, производственный цикл изготовления отливок часов способом вакуумной формовки значительно короче, чем при других способах литья. Формовку проводили в опоках 600×450×100 мм с использованием пленки СЭВИЛЕН толщиной 0,05 мм. Изготовленная отливка имела лицевую поверхность, практически не требующую дочеканки. Она только полировалась резиноабразивными кругами.

В связи с растущим интересом к различным предметам «иод старину», выпуском мебели с металлической фурнитурой, строительством офисов, коттеджей ставится задача насыщения рынка художественными отливками из бронзы, латуни, мельхиора, нейзильбера, чугуна. Изделия, которые в основном имеют плоскую конфигурацию с несложным разъемом, целесообразно изготавливать методом вакуумной формовки.

• [1] URL: http://ikniguiet/avtor-mihail-ermakov/56 458-tchnologiya-dckorativno-prikladnogo-iskusstva-osnovy-dizayna-hudozhestvennoe-lite-uchebnoe-posobie-mihail-ermakov/read/page-53.html.