Виготовлення форми
У розглянутому способі лиття по виплавлюваних моделях зустрічається два основних види форм:
- Піщано-глиняні суміші (ПГС).
- Оболонкові.
Форми для лиття по виплавлюваних моделях з ПГС застосовують здебільшого при виробництві невеликих серій виробів, що не вимагають високої точності. Процес їх виготовлення досить трудомісткий і вимагає високої, а часто – унікальної кваліфікації модельщиков і формувальників. Часткової механізації піддаються лише окремі операції, такі як приготування і засипка формувальної суміші, її ущільнення.
Оболонкові форми, навпаки, застосовуються для випуску деталей, що вимагають особливої точності виготовлення. Процес їх виготовлення більш складний і тривалий, але краще піддається механізації.
Лиття в землю
Це найбільш ранній освоєний людством спосіб обробки металів. Він освоєний нашими предками одночасно з початком застосування металевих виробів в якості зброї, інструментів або начиння, тобто близько 5 тисяч років тому. Відливають розплавлений метал у підготовлену матрицю з суміші піску і глини. Найперші місця обробки металів як раз виникали там, де поруч розміщувалися поклади металів у вигляді самородків і розсипів. Характерний приклад – всесвітньо відомий своїм чавунним мереживним литтям Каслинский завод на Уралі.
Спосіб лиття по виплавлюваних моделях застосовується для виготовлення металевих виробів – як чорних, так і кольорових. І тільки для металів, що проявляють підвищену схильність до реакції у рідкій фазі (таких як титан), доводиться робити матриці з інших складів.
Виробничий процес лиття в ПГС складається з наступних фаз:
- виготовлення моделі;
- підготовка опоки;
- засипка та ущільнення суміші в опоці;
- відливання металу;
- витяг і очистка виливки.
Форма з ПГС – одноразового застосування. Щоб дістати готовий виріб, її доведеться розбити. У той же час велика частина суміші доступна для вторинного застосування.
В якості матеріалів для ПГС застосовують склади з переважно кварцових пісків різної зернистості і пластичних глин, вміст яких коливається від 3 до 45 відсотків. Так, наприклад, художні виливки виробляють з використанням суміші з 10-20 % вмістом глини, для особливо великих виливків вміст глини доводять до 25 %.
Застосовують два підвиди:
- Облицювальні суміші. Знаходяться на внутрішній поверхні форми і взаємодіють з розплавленим металом. Повинні бути жаростійкими, здатними не руйнуватися від різниці температур та виникаючих внаслідок цього напруг. У таких сумішей дрібне зерно, щоб ретельно передати деталі поверхні. Досить значима і здатність суміші до газопропусканию.
- Наповнювальні суміші. Застосовуються для засипки між лицювальним шаром і стінками опоки. Повинні протистояти вазі залитого металу, зберігати форму виробу і сприяти своєчасному та повного відведення газів. Виробляються з більш дешевих сортів піску, підлягають повторному використанню.
Якщо ж ливарні гази виходять не через маси формувальної суміші, а через ливникову систему, в литві виникають дефекти, які ведуть до шлюбу.
Традиційна технологія лиття в землю детально проілюстрована в стрічці А. Тарковського «Андрій Рубльов». У новелі «Дзвін» юнак Бориска, син померлого майстра, за сюжетом очолює ливарну артіль і відливає церковний дзвін.
