Этапы и особенности литья по выплавляемым моделям

ЛВМ используется для изготовления высокоточных деталей сложной формы. Данный процесс обработки металла считается прогрессивным, экономным и трудосберегающим.

Технология литья по выплавляемым моделям (ЛВМ) – один из древних способов производства металлических изделий под низким давлением. Он используется для изготовления высокоточных деталей сложной формы. Применяется в случаях, когда  использовать более простые методы невозможно. ЛВМ считается прогрессивной, экономичной и трудосберегающей технологией.

Как проходит процесс

Для производства сложных деталей методом литья под давлением выполняется запрессовка материала в специальную пресс-форму. Она точно повторяет конфигурацию элемента будущего изделия и выполнена из материала, состав которого зависит от параметров будущих изделий.

Для мелких используется эластичный легкий состав (воск, парафин или стеарин), а для крупных – более твердый и прочный (пластмасса, полистирол). Материалы не образуют дефектов – изменений формы вылитого изделия в процессе охлаждения при воздействии давления. Габариты отливки рассчитываются с припусками на усадку состава.

Готовые единичные формы собираются в блоки и поступают на заливку. На этом этапе подготовленная форма и все элементы литниковой системы (полости детали) покрываются жидкой смесью со связующим наполнителем. Далее выполняется обсыпка формы в несколько слоев. Каждый пласт отличается фракцией зерна и требует тщательной просушки. В результате формируется плотная оболочковая форма созданного блока. После вытопки ее прокаливают при высокой температуре (около 1000°С) для ликвидации посторонних газообразующих веществ.

Далее в полученную форму заливается разогретый металл. Содержимое охлаждают и отправляют на выбивку, которая выполняется при помощи молотов. Отливки, полученные этим способом, имеют высокую точность.

Технология практически не имеет недостатков.

В числе её преимуществ — возможность производства элементов из сплавов, не поддающихся механической обработке, а также возможность изготовления соединенных отливок с точными размерами, которые необходимы для получения узлов оборудования и не требуют дополнительной сборки из мелких деталей. Литьё по моделям применяется в опытном, серийном и массовом производстве. Помимо высокой прочности отливки отличаются хорошей чистотой поверхности. Технологию ЛВМ используют для производства важных узловых деталей.

Этапы литья:

1. модель изготавливается из легкоплавкого материала;
2. детали собираются в блоки;
3. окружаются керамической оболочкой, затвердевающей и образующей форму;
4. при дальнейшем нагревании формы модель отливки плавится и изымается;
5. в появившиеся полости (литниковую систему) заливается металл, который в точности повторяет исходную форму всех элементов будущей детали.

Область применения технологии

Область применения описываемого метода – изготовление отливок массой от нескольких граммов до десятков килограммов. Это корпуса и элементы приборов, режущий и медицинский инструмент, детали для авто, фото и видеотехники, швейного и текстильного оборудования, для выполнения некоторых элементов художественного литья, а также в ювелирной отрасли.

Выплавляемые модели изготавливают в пресс-формах из парафиновых, восковых, стеариновых составов, включающих жирные кислоты. Перечисленные составы характеризуются высокой эластичностью, полностью заполняют все полости и дают четкий отпечаток.

Использование технологии литья открывает перед инженерами огромный потенциал, дающий возможность проектировать сложные тонкостенные конструкции, соединять единичные детали в компактные цельнолитые узлы. При этом значительно уменьшается масса и размеры изделий, создаются нестандартные элементы, необходимые в процессе ускоренного развития технического прогресса, усложняются конструкции, видоизменяются, усовершенствуются и корректируются многие комплектующие и узлы.

Со временем модифицировался и состав отливок. В некоторых случаях требовалось создание жаропрочных сплавов, которые удалось получить благодаря использованию никеля.

Выбор литейного сплава

Современный процесс изготовления отливок по моделям подразумевает серьезный подход к выбору литейного сплава. Для литья используют различные литейные сплавы: углеродистые и легированные, стойкие к коррозии, жаростойкие и жаропрочные стали, цветные сплавы, составы на основе чугуна.

При производстве литейной продукции учитывают условия, в которых она будет функционировать. От этого зависит и выбор материала для отливок. Например, для производства высокогерметичных корпусов подбирается металл, несклонный к образованию усадочной рыхлости и пористости. Для комплектующих, требующих высокой жаропрочности – никелевые составы.

При выборе литейного сплава необходимо иметь полное представление и точные требования к материалу отливок, четко сгруппировать условия работы и назначение будущих деталей. Это даст возможность наиболее правильно подобрать необходимый сплав с учетом его специфических характеристик.

Оборудование для литья

При выполнении работ, связанных с литьем по выплавляемым моделям нужны специальные знания и оборудование. Это оригинальные и компактные системы, предназначенные для качественного заполнения литейной формы с оптимальной скоростью и обеспечивающие получение металла необходимой плотности. При их использовании исключается образование пустот и неметаллических включений, что значительно повышает качество и эксплуатационные характеристики изделий.

Каждая литая деталь – это оригинальная конструкция, требующая наличия самостоятельной литниково-питающей системы (ЛПС) для отдельной отливки. Вместе с этим они имеют много общего – размеры стенок, узлов, соединений.
Это дает возможность для использования типичных конструкций ЛПС и формирования стандартных методов расчета.

В процессе производства используются автоматы для приготовления модельного состава и изготовления элементов — агрегаты для приготовления смесей, линии для охлаждения пресс-форм, установки для приготовления покрытия, бойлерклавы для удаления составов, оборудование для обжига керамических форм, гидравлические молоты и т.д.

Организация литейного производства

Не у всех предприятий есть возможность иметь собственный арсенал приспособлений для самостоятельного выполнения литья. Не стоит осуществлять сложные литейные работы «в домашних условиях» без применения спецтехники. Доверьте их профессионалам, имеющим для этого необходимые навыки, оборудование и экспертные знания.

Если вы запланировали создание собственного литейного производства, но ощущаете недостаток знаний, поручите его организацию инжиниринговой компании «Современные Литейные Технологии».

Наши специалисты накопили большой практический опыт сфере литейных технологий и оказывают все виды инжиниринговых услуг – от проектирования литейного производства до его ввода в эксплуатацию и вывода на проектную мощность.