Ошибки при литье по выжигаемым моделям
Давно хотел попробовать отлить деталь более сложной формы, чем просто круглые болванки, тем более возникла необходимость в создании стенда для тестирования электрических компонентов мотоциклов ЗИД. Для этого была разработана схема тестирования и соответствующая методика. Следовательно, нужно делать оснастку и специальные приспособления.
В ходе разработки технической части было решено задействовать токарный станок в качестве привода генератора. Он будет вращать ротор (подробнее об этом будет написано чуть позже в другой статье). Соответственно статор нужно будет как-то закрепить. И крепление должно быть максимально надёжным. Разработал чертёж. В нём учёл запас на фрезеровку и расточку отлитой детали.
Быстренько из пенопласта сделал макет и обмазал его алебастром. Теперь эту конструкцию нужно было прокалить в духовке, но во время прокалки, форму разорвало, точнее от вскипания пенопласта она треснула. Таких попыток было две, с разными температурами. Хотя всё произошло раньше, чем мы успели поднять температуру в духовке до рекомендуемой для прокалки.
После двух неудачных попыток, принялся за изготовление нового макета.
В этот раз использовал белый пенопласт. Раскроил его на отдельные элементы.
Потом склеил его при помощи клея ПВА. Чтобы лучше всё склеить элементы прижал алюминиевыми заготовками.
Теперь снова нужно обмазать макет алебастром. Для того чтобы продлить живучесть смеси и в спокойном режиме обмазывать деталь, нужно в приготавливаемый раствор добавить немного лимонной кислоты.
Макет обмазал. Потом высушил естественным путём на сколько это было возможно (сушил трое суток). Далее пенопласт внутри формы растворил ацетоном. После снова сушил. Далее прокаливал макет в два этапа. Сперва при температуре до 90 градусов в духовке, а потом на раскалённом песке.
В этот же день заняться литьём не получилось.
На следующий день залил форму, снова брак. Алюминий кипел и просился наружу.
Четвёртая попытка, принялся за изготовление макета. Благо дело, пенопласт есть.
Расчерчиваем основание.
Размечаем вертикальный элемент.
Всё готово, осталось только склеить.
Очередной макет готов. На изготовление макета из пенопласта уже уходит не более трёх минут.
Четвёртая попытка больше экспериментальная, чем нацеленная на результат. Получится так получится, а нет так нет. На этот раз просто засыплю макет песком, сделаю литник и вылью расплавленный металл.
Макет закопан. Сверху торчат литник и выход.
Залил металл. Уже ближе к делу. Но опять не получилось.
Хотя уже что-то.
Проанализировав сложившуюся ситуацию у нас получились вот какие выводы:
- в первом случае, пенопласт при большой температуре вспенился и расширяясь разрушил оболочку. Возможно это специфика цветного пенопласта, но горит и плавится он также, как и белый. С белым пенопластом аналогичный эксперимент не проводил. В итоге обе попытки отлить заготовку были обречены ещё на первом этапе.
- второй случай, проблемой здесь стала вода. Не смотря на то что форму прокалили процесс литья не нужно было переносить на следующий день. Скорее всего за ночь даже в относительном сухом гараже форма опять набрала в себя влагу и соответственно во время заливки алюминий кипел и выплескивается наружу.
- третий случай, сложные формы деталей отливать путем простого литья в песок, как в данном случае не получится. При заливке горячий алюминий сжёг достаточно большую часть верха макета и песок под своей тяжестью устремился вниз, тем самым заполнив то пространство, которое должно быть залито металлом.
P.S. - Данные сложности не заставили нас сложить руки, и мы всё-таки сделали нужную деталь. Ссылка на следующую работу будет приложена позже.
Комментарии
-
Cheshirski68 (Гость)7 августа 2018 / 11:36#1 (1796) Ссылка на это сообщение
-
Лить в гипс хоть сколь-нибудь массивную деталь бессмысленно. Гипс - это кристаллогидрат сульфата кальция CaSO4·2H2O, который, кроме того, еще и очень гигроскопичен (т.е., насасывает воду из воздуха). При прогреве из гипса сперва хорошо выходит атмосферная влага, а при температуре выше 150 градусов из гипса начинает выделяться кристаллогидратная (химически связанная) вода. Беда в том, что полностью удалить кристаллогидратную воду очень сложно - даже исходный материал - порошок гипса имеет формулу (CaSO4)2·H2O. А прокаливание при температуре выше 600 градусов вода удаляется полностью, но... но гипс становится хрупким и рассыпчатым.
Так что при литье в не до конца прокаленный гипс вода (накачаная им из воздуха или остатки кристаллогидратной воды) в любом случае будет выделяться - вопрос только в ее количестве, а полностью прокаленная форма просто рассыпется.
Я сам литьем не занимался, но на ум пока пришел в качестве материала для формы (и, возможно, для футеровки печи) огнестойкий (или жаростойкий) цемент - тот, который используют при кладке топок в печах. Производитель заявляет его жаростойкость в районе 1400-1600 градусов, малую гигроскопичность, малый коэффициент линейного расширения. К тому же, он недорог - в МО за мешок в 20 кг просят 250-300 рублей - при такой цене можно экспериментировать сколь угодно.
Возможно, стоит его попробовать.
Удачи в экспериментах! -
vinserg7 августа 2018 / 19:55#2 (1804) Ссылка на это сообщение
-
Cheshirski68 , спасибо за информацию. Мысль интересная, постараемся попробовать.