metalurgia059

118

Formowanie metodą Shawa

Masa do wytwarzania form metodą Shawa składa się z materiału ogniotrwałego, np. silimanitu, i ciekłego spoiwa, to jest zhydrolizowanego krzemianu etylu rozpuszczonego w alkoholu etylowym. Masę o konsystencji śmietany wlewa się do skrzynki, w której jest umieszczony model, w taki sposób, aby pokryć go cienką warstwą tej masy. Po krótkim czasie masa uzyskuje konsystencję elastycznej gumy, co umożliwia wyjęcie modelu. Następnie formy się zapala, a później wypala w temperaturze 1000°C, w wyniku czego w objętości formy powstaje siatka drobnych pęknięć zwiększająca przepuszczalność formy i uodporniająca ją na zmiany dylatacyjne.

Zaletą metody Shawa jest możliwość stosowania modeli z różnych tworzyw i o bardzo skomplikowanych kształtach, bez nachyleń lub nawet z odwrotnymi nachyleniami płaszczyzn prostopadłych do płaszczyzny podziału formy. Odlewy wykonane tą metodą charakteryzują się dużą dokładnością i gładką powierzchnią przy stosunkowo dużej masie.

3.3.8. Formy precyzyjne

Do precyzyjnych metod wykonywania odlewów należy metoda wytapianych modeli. Formy tą metodą wytwarza się z użyciem modeli i układu wlewowego wykonanych z materiałów łatwo topliwych w specjalnych matrycach, przy czym matryce muszą być wykonane bardzo starannie i charakteryzować się dużą gładkością pracujących powierzchni. Modele, wytworzone najczęściej metodą wtryskiwania, łączy się w zestawy, tzw. choinki, na które nakłada się kilka warstw rzadkiej masy ceramicznej, składającej się z pyłu kwarcowego i spoiwa w postaci krzemianu etylu lub krzemianu sodu. Każdą warstwę masy posypuje się suchym piaskiem lub zanurza w piasku poddanym fluidyzacji w specjalnych zbiornikach. Twardnienie warstwy następuje w wyniku hydrolizacji krzemianu etylu lub rozkładu szkła wodnego z użyciem saimiaku. Następnie modele wytapia się w gorącej wodzie, autoklawach bądź w suszarni. Formy umieszcza się w blaszanej skrzynce i obsypuje suchym piaskiem kwarcowym lub szamotem, a następnie wyżarza w temperaturze 900-1000°C. Zabiegi te są konieczne dla ostatecznego związania materiałów formy oraz usunięcia z jej wnęki resztek masy modelowej. Tak przygotowaną formę zalewa się ciekłym metalem. Temperatura zalewanej formy zależy od charakterystyki wykonywanych w niej odlewów: im wyższa jest temperatura odlewanego tworzywa, a odlew bardziej skomplikowany i cienkościenny, tym wyższa jest temperatura formy. Po ostygnięciu metalu odlewy się wybija, rozkru-szając ceramiczną skorupę, i oczyszcza, a następnie odcina poszczególne odlewy od układu wlewowego. Schemat otrzymywania odlewów metodą wytapianych modeli przedstawiono na rysunku 3.46.

Odlewy wytworzone tą metodą mają zazwyczaj niewielkie rozmiary i charakteryzują się bardzo dobrą jakością, szczególnie dużą dokładnością wymiarową, a także skomplikowanym kształtem.

Rys. 3.46. Odlewanie metodą wytapianych modeli

3.3.9. Czynniki decydujące o dokładności odlewów wykonanych w formach jednorazowych

Na dokładność odlewów wykonanych w formach jednorazowych wpływa kilka czynników technologicznych. Do najważniejszych należą: