Рідкотекучість ливарних сплавів

Рідкотекучість олов’янистої бронзи зростає при збільшенні в ній вмісту олова, цинку і фосфору. Крім того, на рідкотекучість впливає температура перегріву розплаву при плавці: чим вона вище, тим більше рідкотекучість розплаву, тобто тим більше тонкостінну відливку з нього можна одержати. Величина рідкотекучесті визначається по технологічній пробі— довжині заповненій розплавом порожнини контрольної ливарної форми. При литті із сірого чавуна застосовують технологічну пробу у виді спіралі, канал якої має трапецієподібну форму постійного перетину (мал. 2.1.).

У залежності від товщини стінок відливок рідкотекучість сірого чавуна по спіральній пробі повинна бути не нижче:

Усадка — зменшення ливарних розмірів і об’єму відливок при охолодженні; вона визначається здатністю тіл розширюватися при нагріванні і стискуватися при охолодженні. Для зручності усадку відливок виражають у відсотках стосовно первісних розмірів порожнини форми (лінійна усадка). Величина усадки відливок (див. табл.2.1.) залежить від хімічного складу сплаву, від їхньої конфігурації й інших факторів. Виготовляти різностінні відливки зі сплавів, які мають підвищену усадку, важко, тому що, крім зміни розмірів і об’єму, у відливках, які мають різну товщину стінок і масивні місця, утворяться усадочні раковини, а також великі внутрішні напруження, що викликає їх коробленя або навіть руйнування – утворення тріщин.

Усадочні раковини утворяться в результаті об'ємної усадки розплаву при безупинному охолодженні відливок. Швидше всього охолоджуються зовнішні шари відливки, які стикаються зі стінками форми; усередині ж зовнішньої затверділої кірки сплав протягом деякого часу залишається рідким. При подальшому охолодженні тверда зовнішня кірка і розплав зменшуються в розмірах, але при різній величині усадки. Тому що температура розплаву вище, ніж температура кірки, то він зменшується в об’ємі в більшому ступені, завдяки чому до кінця затвердіння у внутрішній частині відливки утвориться порожнина невизначеної форми, яку називають усадочною раковиною. Для попередження утворення усадочних раковин у ливарній формі передбачають додатки, які є резервуарами розплаву для живлення відливок під час їхнього охолодження.

Внутрішні н а п р у ж е н и яє наслідком нерівномірного охолодження відливок і гальмування усадки. Звичайно вони утворяться у фасонних відливках з різною товщиною стінок. У процесі затвердіння температура відливки не скрізь однакова: усередині й у більш масивних місцях вона вище, ніж зовні або в тонких перетинах. При різних температурах усадка в окремих місцях відливки різна по величині (чим гарячіше яка-небудь частина відливки, тим більшу усадку вона повинна дати до моменту остаточного охолодження), тому що частини однієї і тої ж відливки не можуть стискуватися незалежно, тому вони заважають один одному робити вільну усадку. Таким чином, у відливки виникають внутрішні напруження, які можуть деформувати відливку, а іноді і викликати в ній утворення тріщин. Внутрішні напруження і тріщини можуть також виникати через опір усадки твердіючого розплаву з боку форми і стержнів. Щоб попередити утворення внутрішніх напружень і тріщин, необхідно створювати конструкції деталей машин з рівномірною товщиною стінок і плавних переходів, усувати перешкоди усадці сплаву з боку форми і стержнів шляхом підвищення їхньої піддатливості.

Ліквація –властивістьрозплавів утворювати при кристалізації й охолодженні відливку з неоднорідним хімічним складом. Це порозумівається тим, що розплав у формі охолоджується неодночасно по всьому перетині: тонка щільна кірка з малим вмістом домішок утвориться на початку біля стінок форми, а легкоплавкі домішки (фосфор і сірка) виявляються в середині відливки, там, де сплав застигає в останню чергу.

Вміст газів у сплавах. Ливарні розплави мають здатність поглинати гази: водень, азот, кисень і ін. Останні попадають у розплав з навколишнього середовища, з вологи й окислів (іржа), вихідних шихтових металів, палива й ін. Ступінь розчинності газів залежить від стану сплаву: з підвищенням температури твердого сплаву вона збільшується вкрай незначно, трохи зростає при плавленні й особливо різко підвищується при перегріві розплаву до температур, які перевищують температуру плавлення.

Під час заливання форми розплави завжди містять ту чи іншу кількість газів, а їхнє виділення знаходиться в прямій залежності від ступеня збільшення в'язкості розплаву, який прохолоджується, і властивостей ливарної форми (її матеріалу, газопроникності формувальних сумішей, наявності або відсутності газовідвідних каналів у стержнях і ін.). При затвердінні розплаву, коли виділяється найбільша кількість поглинених газів (унаслідок зменшення розчинності) створюються умови для утворення у відливках газових раковин.

3. Обладнання і інструмент для виготовлення модельного комплекту

Обладнання і інструмент. Для попередньої обробки деревини використовують механічні пилки, стругальні верстати, для грубого попереднього різання на шматки – кругло пильні верстати (мал. 3.1). Стрічкова пилка призначена для прямолінійного i криволінійного розпилювання дощок. Для обробки площин дощок, брусків, щитів ви­користовують фугувальний верстат. Рейсмусовий стругальний верстат (мал.3.2) призначений для отримання дощок певної товщини. Звичайно на рейсмусних верстатах стругають дошки, одна сторона яких оброб­лена на фугувальному верстаті (мал.3.3). Стіл верстату переміщають по вертикалі для встановлення завданої товщини дошки. Остання прижимається до валу з ножами спеціальними валиками i роликами.

Частини моделей або стержневих ящиків, які мають форму тіл оберту, оброблюються на токарних верстатах (мал. 3.4). Заготовка закріпляються у спеціальному патрони або на планшайбі. Механічна подача різця виконується супортом; заготовки крупних моделей діаметром до 3000 мм (шківи, маховики) оброблюються на токар­но-лобових верстатах. Для обробки заготовок використовують також фрезерні, довбально-фрезернi i шліфувальні верстати.

Для закріплення заготовок під час обробки вручну є верстак – робоче місце модельника.

При склеюванні заготовки розміщують під прес або затискають за допомогою струбцин (Мал.3.5)

Модельник має набір мірильного інструменту: еталонний метр, усадочний метр (лінійки) з врахуванням усадки сплаву (1; 1,25; 1,5; 1,75; 2,0% i т.д.), косинець з прямим кутом, малку (косинець з роздвижним кутом), рейсмус для викреслювання паралельних ліній, штангенциркуль, кронциркуль, нутромір, лінійку (дерев'яну для перевірки площин), ватерпас. Деякі з цих інструментів показані на мал.3.6.

При виготовленні дерев’яних моделей значний об’єм робіт виконується вручну, особливо коли моделі складні з криволінійними по­верхнями, ребрами. Для ручної обробки дерева модельнику необхідно мати набір ріжучого інструменту: пили - лучкова, лобзик, ножівка; стругальний інструмент - шерхебель, рубанок, фуганок, зензубель, фальцгебель, цинубель. Ріжуча частина у цих інструментах розміщена у дерев’яній або металевій колодці під кутом 45º. Кут заточки ріжучої грані ножа залежить від направлення різання (вздовж, поперек волокна або в торець), твердості дерева. Ши­рина ножа i форма ріжучої грані у всіх перерахованих інструментів різні i залежать від призначення цього інструменту.

До ріжучого інструменту також відносяться стамески (мал.3.7). Плоскими стамесками оброблюють прямолінійні i випуклі поверхні; напівкруглими стамесками вирізають внутрішні криволінійні поверхні. Клюкарзи використовують у випадках, коли важко обробити поверхню звичайними стамесками. Для довбання дерева використо­вують долото.

Шерхебель використовують для грубої обробки деревини. У прорізь колодки шерхебеля вставляють пластину з зезом напівкруглої форми, яку закріпляють клинком.

Для отримання більш гладкої поверхні використовують одинарні (мал. 3.8, а) або двійні (мал. 3.8, б) рубанки.

Полоски довжиною більше 300 мм, коли потрібно отримати плоску поверхню виробу, стругають фуганком. Конструкція фуганка аналогічна конструкції рубанка.

2. Формувальні піски, сполучні та допоміжні матеріали: призначення, склад, маркування та вимоги