Изготовление оболочковой формы

Изготовление оболочковой формы складывается из нескольких операций:

• 1) приготовление суспензии (связующее и огнеупорный пылевидный материал);
• 2) нанесение суспензии на блок моделей и присыпка его крупным огнеупором;
• 3) сушка слоев (отверждение);
• 4) удаление из формы модельного состава;
• 5) прокаливание оболочковой формы.

Операции 2 и 3 повторяются от трех до десятка раз. Это определяется габаритом блока и принятой технологией.

Приготовление и нанесение суспензии. Существует два способа приготовления ЭТС-суспензии:

• 1) приготовление гидролизованного раствора ЭТС и смешивание его с пылевидным материалом;
• 2) проведение гидролиза ЭТС в присутствии пылевидного материала (совмещенный способ).

Второй способ предпочтителен. Перемешивание ведется на быстроходных мешалках в течение 45—60 мин (прохождение реакции гидролиза). Жидкостекольную суспензию приготавливала 10—15-минутным смешиванием жидкого стекла с пылевидным материалом.

Нанесение суспензии и ее обсыпка. Суспензию наносят методом погружения в нее блока, последующим стеканием избытка суспензии и обсыпкой огнеупором. Обсыпают либо в псевдокипящем слое, либо песчаным дождем (первый слой).

Сушка (отверждение). При отверждении из связующего удаляется жидкая фаза, оно превращается в студень, а затем в гель. Отверждение ЭТС-связующего — это сложный химический процесс, при котором происходит сушка (испарение), гидролиз и поликонденсация. ЭТС, гидролизованный малым количеством воды, отверждается в аммиачно-воздушной атмосфере или в атмосфере влажного воздуха (для завершения реакции гидролиза). ЭТС, гидролизованный большим количеством воды, особенно при гидролизе без органического растворителя, требует сухой воздушной атмосферы. Время отверждения зависит от состава связующего, влажности воздуха, его температуры и скорости движения, и колеблется от 30 мин до нескольких часов. Во всех случаях ЭТС первого слоя отверждается на воздухе без применения аммиака в течение 6—8 ч.

Удаление модельного состава. Удаление легкоплавких модельных составов производят в горячей воде, расплавленном модельном составе, горячим воздухом и паром в автоклаве. Наиболее простым способом является выплавка в воде при 100 °C в течении 15—20 мин. Однако при этом снижается прочность оболочковой формы, вплоть до ее разрушения. Чтобы избежать снижения прочности оболочковой формы, выплавку производят в жидком модельном составе. Оптимальным вариантом следует считать выплавку паром при 0,3—0,6 МПа (3—6 атм). Возвращенный модельный состав используется повторно. Тугоплавкие модельные составы выплавляют горячим воздухом (250— 350°С) или выжигают в термических печах. В художественном литье тугоплавкие модельные составы не применяются.