ДЕФЕКТЫ ЛИТЬЯ И СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ

Вакуумное и центробежное литье по выплавляемым моделям, при соблюдении технологии на всех стадиях изготовления отливок позволяет получать качественные отливки, максимально приближенные к оригиналу по форме и размеру.

При нарушении технологии литья могут возникнуть различные дефекты в некоторых отливках.

1. Недолив – это отсутствие части или детали отливок.

2. Пригар – наплывы неправильной формы с шероховатой поверхностью.

3. Трещины – щели или углубления в теле отливок.

4. Корольки – сферические выступы на поверхности отливок.

5. Неслитины – не сплошность, не монолитность детали, слоистость детали.

6. Облой – плоский ободок неправильной формы вокруг отливки.

7. Пористость – лунки, раковины скопление пор и рыхлость.

Установлено, что основными видами брака при литье золота и серебра являются поры и раковины. Эти дефекты в основном связаны с усадочной пористостью и газосодержанием жидкого металла.

Основными причинами пористости служат:

1. Неправильное присоединение литников

2. Неполное выжигание воска

3. Недостаточное время обжига

4. Слишком быстрое нагревание опоки при вытапливании воска.

5. Негодный состав сплава.

6. Чрезмерное использование оборотного металла.

Для устранения пористости необходимо:

1. Использовать по возможности низкую температуру литья.

2. Если полости формы не заполняются попытаться поднять температуру опоки, а не литья.

3. Разработать литниково-питающую систему обеспечивающую заполнение расплавом полости форм.

Одной из главных причин появления дефектов на отливках является перегрев металла происходящий из-за сложности измерения температуры внутри расплава. Величина погрешности между реальной температурой металла и той которую показывают приборы может доходить до 50-100 градусов Цельсия.

При перегреве металла происходит:

1. Выгорание лигатуры.

2. Загазовывание металла кислородом, которое в свою очередь снижает жидкотекучесть, ухудшает общее качество металла и ведет к образованию газовых пор.

3. Активное выгорание графитовых тиглей. Осыпание графита так же ведет к образованию пор.

4. Уменьшение скорости роста кристаллов и образование крупнозернистой структуры металла, что в итоге приводит к образованию трещин.

5. Излишнее окисление металла в форме.

Основной задачей литейщика при литье является – получение мелкозернистой структуры, с одновременно образованием большого количества центров кристаллизации и большой скоростью кристаллизации. Эти условия выполнимы если не перегревать металл.

ЛИТЬЕ СО ВСТАВКАМИ

В последние годы литье ювелирных изделий с вставками, закрепленными в восковую модель, становиться все более популярным. Этот метод выгоден тем, что позволяет закреплять вставки в восковую модель намного быстрее, чем в металл. Сама закрепка получается очень надежной и прочной, так как металл затекает вокруг камня и обжимает его. Из-за простоты и легкости закрепки вставок в восковую модель производство готовых изделий резко увеличивается.

Рекомендуется крепить в восковые модели небольшие по размеру вставки, так как большие вставки при заливке могут дать трещину или изменить цвет. Если у вставки очень тонкий рундист, то горячий металл при остывании после заливки может его сломать.

Что бы закрепить вставку в восковую модель, надо сначала изготовить посадочные места для камней в мастер модели.

Закрепка вставок в восковые модели производиться в следующей последовательности:

1. Подготавливается посадочное место в касте мастер-модели.

2. Вставки для закрепки в мастер-модель выбираются из дешевого стекла или синтетики, размеры такой вставки должны полностью совпадать с размерами будущей вставки или быть чуть больше. Установив вставку-образец в посадочное гнездо мастер-модели производят полную закрепку образца.

3. Мастер-модель с закрепленным образцом нагревают до температуры 600-700 градусов Цельсия и резко охлаждают в воде. При этом вставка трескается и ломается. Если вставка все же остается целой ее ломают легкими ударами молотка и удаляют.

4. С мастер-модели снимают резиновую пресс-форму. Восковая модель полученная от этой пресс-формы имеет касты с готовыми посадочными местами для вставок

5. В полученные восковые модели закрепляют вставки. За счет упругости воска вставка легко встает на свое место.

Для закрепки вставок в восковые модели необходимо выбрать воск со следующими качествами и характеристиками:

1. Небольшая усадка.

2. Хорошая гибкость и память.

3. Отличные характеристики по текучести.

4. Гладкая поверхность отливок.

5. Плотное соприкосновение со стенками формы.

6. Достаточно полное выгорание.

Закрепка камней в резиновую пресс-форму.

Литье ювелирных изделий со вставками, закрепленными в восковую модель, имеет некоторые недостатки:

1. При закрепке камней в восковую модель, необходимо пинцетом установить вставку в посадочное место и слекга придавливать его. Это может привести к царапинам или деформации восковки.

2. При закрепке вставок в восковую модель необходимо подбирать специальный воск.

3. Аккуратная установка вставок в восковую модель сложная и кропотливая работа требующая опыта, навыков и времени.

Существует другой способ литья ювелирных изделий с закрепленными вставками – укладка вставок в резиновую пресс-форму. Этот способ позволяет легко и быстро укладывать вставки в свои ячейки в резиновой пресс-форме, а затем впрыскивать воск в форму с помощью воскового инжектора и получить восковые модели с закрепленными камнями

Процесс укладки вставок в резиновую пресс-форму заключается в следующем:

1. Изготавливается мастер-модель с закрепленными вставками.

2. По этой мастер-модели изготавливают резиновую пресс-форму.

3. Разрезают резиновую пресс-форму так, что бы получились посадочные места для вставок.

4. Укладывают вставки в посадочные места резиновой пресс-формы.

5. Заполняют воском резиновую пресс-форму с помощью воскового инжектора.

6. Вставки, укладываемые в пресс-форму должны быть строго одинаковые по форме и чуть меньше чем в мастер-модели, что бы учесть усадку резины при вулканизации.

7. Если вставка, укладываемая в пресс-форму, больше чем вставка в мастер-модели, то она может закрыть доступ воска и вставка не закрепиться в восковку.

8. Если вставка, укладываемая в пресс-форму значительно меньше, чем вставка в мастер-модели, то воск может залить поверхность камня. Кроме того, он может наклонить вставку относительно вертикальной оси.

9. Укладку вставок в пресс-форму надо проводить так, чтобы грани вставок совпадали с гранями полученными на пресс-форме.

Для литья ювелирных изделий с уже закрепленными в восковую модель вставками, используется специальная формомасса (SPS Великобритания). В ее состав входят специальные добавки, предохраняющие вставки от воздействия температуры во время цикла отжига. Использование специальных формомасс позволяет поднять температуру прокалки опок до 630 градусов Цельсия без разрушения камней. При литье на обычной формомассе без специальных добавок температура прокалки не может быть выше500 градусов Цельсия.

Отлитую форму нельзя принудительно охлаждать, необходимо ждать пока она не остынет до температуры окружающей среды.

Следует заметить, что отливки со вставками надо стараться меньше деформировать при дальнейшей обработке, так как вставки могут потрескаться.

ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ ОТЛИВОК.

1. ОТЖИГОтжигом называется процесс нагрева металла, до заданной температуры с последующим охлаждением с заданной скоростью. Отжиг необходим для устранения в отливках внутренних напряжений возникающих при литье и неоднородности кристаллического строения. Отжиг производят обычно в муфельных печах. После отжига изделия опускают в холодную воду, промывают и отбеливают. Желательно производить отжиг в печах с защитной газовой средой.

2. ОЧИСТКА ТРАВЛЕНИЕМ Следующий этап обработки отливок – это травление. Травление иначе называют отбеливанием. Процесс отбеливания отливок из сплавов золота проводят в 50% растворе серной кислоты. Отбел производят в следующем порядке: а)Для качественного и быстрого отбеливания температура раствора должна быть 80-90 градусов Цельсия.

Б)Время отбеливания не должно превышать 1 минуты.

В)Отливки после отбеливания тщательно промывают водой.

Г) Для нейтрализации оставшейся кислоты отливки погружают в раствор кальцинированной соды или бикарбонат натрия.

Д) Изделия опять промывают и сушат.

3. Электрохимическое полирование.Электрохимический процесс анодного полирования изделий из золота заключается в анодном травлении, в результате которого происходит растворение шероховатостей поверхности, а затем и сглаживание. Для полирования золотых сплавов электролиты готовятся на основе тиомочевины-90гр. и 10 мл. концетрированной серной кислоты в 1 литре дистиллированной воды. Температура электролита должна быть 60 градусов Цельсия. Обрабатываемые изделия являются анодом, т.е. электродом, подключенным к положительному полюсу источника тока. В качестве катодов используют листовой титан. Плотность тока 5-7 А/дм кв., время полировки 2-3 минуты.

После полировки изделия промывают и помещают в раствор перекиси водорода, подкисленный серной кислотой для пассивирования. Затем промывают водой и сушат.

При полировке надо быть внимательным, чтобы не утончить тонкие места изделий. Для каждого изделия время полировки надо подбирать индивидуально.

3. Ультразвуковая очисткаэто процесс очистки изделий под действием ультразвуковых колебаний и жиро-растворяющего моющего состава.

Ультразвуковыми называют колебания, не воспринимающиеся нашим ухом, с частой от 20 до 10 в 6 кГц.

В качестве моющих растворов при ультразвуковой очистке могут быть использованы трихлорэтилен, стиральные порошки, мыло и др.Рабочая температура растворов должна быть 50-60 градусов Цельсия. Ультразвуковая установка, состоит из металлической емкости, в которой находится ванна, из нержавеющей стали, с моющим раствором. На дне емкости установлен генератор высокой частоты, который питает ультразвуковой преобразователь – пьезоэлектрический кристалл (вибратор). Генератор дает высокочастотные электрические колебания, вибраторы преобразуют их в механическую ультразвуковую энергию, которая распределяется по всей ванне.

Энергия ультразвука приводит к кавитации моющей жидкости, т.е. к образованию в жидкости пустот заполненных паром, газом или их смесью – кавитационных пузырьков или каверн. При этом возникают тысячи мельчайших пустот, при разрушении которых высвобождается механическая энергия. Благодаря этому поверхность моющего раствора приходит в волнение. Очищаемые изделия помещают в ванну в места наибольшего волнения. После ультразвуковой очистки изделия промывают и сушат.

ГРАНУЛИРОВАНИЕ МЕТАЛЛА

Гранулирование металла является очень важным технологическим процессом. В связи с тем, что при плавлении в тигле разогрев металла осуществляется при соприкосновении с поверхностью тигля, более плотное размещение металла в тигле (которое достигается при использовании гранул) способствует быстрому расплавлению металла. Гранулы позволяют более точно дозировать металл. Наконец, при гранулировании одновременно происходит очистительная плавка металла с механическим отделением от него окалины, окислов, остатков формовочной массы, прочих посторонних частиц.

В качестве исходного сырья для очистительной плавки с последующим гранулированием годится любой металл однородного химического состава с размерами кусков, позволяющими поместить их в тигель для плавления. В режиме гранулирования используется специальный тигель с тонкими отверстиями для механической фильтрации расплава металла, а термопара размещается не в центре тигля, как это происходит при литье в опоку, а в боковой стенке тигля. Металл, имеющий большое количество загрязнений, требует более частой очистки тигля от накопившихся шлаков.

Процесс гранулирования осуществляется непрерывно, т.е. металл подкладывается в тигель по мере высвобождения места из-за расплавления предыдущей порции металла. Во избежание попадания кислорода в плавильную камеру и в гранулятор в ходе загрузки, плавления металла и его разлива в гранулятор, в системе постоянно поддерживается подпор инертного газа (азота или аргона) сверху, а также водяной затвор в грануляторе снизу. Графитовая вставка с отверстиями, которая устанавливается на дне тигля, позволяет поддерживать уровень расплава на дне тигля, что способствует быстрому расплавлению новых порций металла.

Как только уровень расплава в тигле поднимается до необходимой высоты, металл самостоятельно проливается в гранулятор под действием силы тяжести. По окончании процесса гранулирования, когда больше нет металла для плавки и необходимо слить все содержимое тигля, графитовая вставка в дне тигля сдвигается специальным щупом и остатки расплава попадают в гранулятор. Шлаки, скопившиеся в тигле, направляются в аффинаж.

Форма и размеры гранул металла, образующихся в грануляторе, регулируются температурой воды в грануляторе. Оптимальные температурные параметры несколько отличаются для различных сплавов и могут быть подобраны исходя их таблиц, которые прилагаются к инструкции по эксплуатации установки.

Дата добавления: 2014-11-01; просмотров: 2856; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!