Виготовлення ливарних форм паро-мікрохвильовим затвердінням за моделями із заморожених піщано-водяних сумішей

Анотація

В статті досліджується можливість використання (комбінування) замороженої піщано-водяної моделі, що являє собою при нагріванні джерело пари, та паро-мікрохвильового затвердіння для отримання складних за конфігурацією об'ємно-замкнутих форм, а також вплив масового вмісту води у піщано-водяній моделі на якість поверхні отриманих об'ємно-замкнутих ливарних форм.

     

У дослідженнях використовували кварцовий пісок марки 1К₂О₂02, дистильовану воду, натрієве рідке скло з силікатним модулем 2,8–3,0 і питомою щільністю 1,43–1,46 г/см³, плакований кварцовий пісок 1 % рідкого скла (за масою, понад 100 % піску) висушений на повітрі і в полі мікрохвильового випромінення. Температуру вимірювали високоточним термометром Greisinger G 1700 з точністю 1 °С, зважування проводили на електронних вагах марки МН200 з точністю 0,01 г. Структурування форм, сушіння плакованого піску, нагрів наважок води, суміші води та піску, заморожених наважок суміші води та піску проводили в мікрохвильовій печі з номінальною потужністю магнетрона 900 Вт і частотою випромінювання 2,45 ГГц.

Аналіз отриманих результатів свідчить про те, що комбінування паро-мікрохвильового затвердіння і моделі з замороженої піщано-водяної суміші дозволяє отримувати складні за конфігурацією об'ємнозамкнуті форми. Виготовлені ливарні формі за даним технічним рішенням відразу після виготовлення придатні до використання, оскільки практично не містять вологи і, відповідно, практично не газотвірні. Запропонованим способом можна виготовляти форми будь-якої складності, а їх обмеження за масою і розмірами будуть зумовлені виключно розмірами робочого простору використовуваної морозильної камери та камери мікрохвильового випромінювання. Встановлено, що тривалість випаровування води в полі мікрохвильового випромінювання збільшується з підвищенням маси води, що випаровується, і багато в чому залежить від матеріалу середовища, з якого вона випаровується, та його початкової температури. Для виготовлення об'ємно-замкнутих форм, заморожені моделі доцільно виготовляти з суміші кварцового піску і 5–10 % води (за масою, понад 100 % піску). Запропонований спосіб виготовлення об'ємно-замкнутих форм достатньо технологічний і може бути рекомендований для виробництва дрібних виливків зі сплавів на основі заліза, міді, алюмінію загальномашинобудівного призначення в умовах одиничного і дрібносерійного виробництва литва.