Изготовление колец
Производство ювелирных изделий из золота и серебра может быть специализировано. Так, например, можно выделить производство колец, особенно литых, которое известно с древнейших времен. Различные по форме кольца отливают из расплавленного благородного металла в литейных формах, изготовленных из сепии или мелкого (формовочного) песка. Формы и модели колец каждый ювелир готовит самостоятельно (рис. 15). Модель из мягкого цветного металла имеет полую шинку, размер которой зависит от величины кольца. Для приготовления литейных форм используют сепии – известковые овальные раковины морского моллюска каракатицы размером от 8X4 до 15X6 см (рис. 16), которые водятся во всех морях Европы, однако чаще встречаются в Адриатическом море. В затвердевшем сухом состоянии сепии, с одной стороны, заполнены мягким известковым веществом. Раковину сепии разрезают в продольном направлении на две половины (для модели кольца с низким кастом) или на три части (для колец с высоким или широким кастом). Каст – корона кольца – должен быть расположен в утолщенной части формы. Известковое вещество сепии вырезают ножом, затем обрабатывают отдельные части на широкой поверхности напильника или ровном карборунде и трут одну часть о другую до тех пор, пока обе половины (третью часть пришлифовывают снизу) тесно не примкнут друг к другу. Модель кольца вдавливают посередине одной части сепии головкой вниз только до половины продольной оси. На месте, где должен находиться камень, по его размеру устанавливают древесный вкладыш, с помощью которого в отливке образуется пространство для установки камня. К первой полуформе прилаживают и прижимают вторую половину формы; снизу к ним прикладывают третью часть заготовки формы. Прежде чем вынуть модель, наружные края формы обрезают в виде призмы, а поперек зазоров пилкой или чертилкой прорезают расходящиеся в разные стороны риски для того, чтобы по этим контрольным желобкам можно было правильно сложить отдельные части формы. В одной части раковины по обеим сторонам вдавленной модели прорезают чертилкой тонкие риски так называемые воздушные каналы, наискось снизу вверх для отвода воздуха при заливке расплавленного металла, а также для того, чтобы форма не разорвалась. Наконец модель вынимают из сепии и шинку кольца в обеих половинках формы окончательно дорабатывают. Одновременно ножом в верхней части формы прорезают воронкообразный литниковый канал для заливки расплавленного металла (рис. 17). После соединения одинаковых частей по обозначенным контрольным рискам форму связывают мягкой проволокой и прикрепляют к соответствующей рукоятке. Чтобы отливка не стала пористой, форма должна быть сухой, а перед непосредственной заливкой в расплавленный благородный металл необходимо добавить немного цинка. Перед заливкой металл сильно протравливают. В процессе заливки надо следить за тем, чтобы в форму вместе с металлом не попали расплавленная бура или зола. Каждую форму можно использовать только один раз, иначе сепия выгорит. После извлечения отливки из формы избыток металла срезают, а заготовку обтачивают.
Рис. 15. Модель кольца английского образца
Тигель для плавки металла, изготовленный из препарированного или искусственного угля, следует соответствующим образом подготовить (рис. 18). Глубокая ямка не подходит, так как жар в нее не проникает, и в результате металл будет плавиться неравномерно, а на поверхности разбрызгиваться. При помощи воздушной струи от воздуходувки буру перед разливкой металла осаждают.
Рис. 16. Сепия (осса сепия)
Более удобен тигель с неглубокой ямкой, немного приподнятой в центре; благодаря этому увеличивается поверхность металла и расплавленный слиток не принимает форму шара. При такой форме тигля облегчается также разливка металла. Закругленный вырез в крышке с открывающимся отверстием, направленным вверх под углом, равномерно распределяет жар. Крышка, соединенная с подкладкой кусочком проволоки, не соскальзывает с нее.
Рис. 17. Форма для сепии для отливки кольца: а – из двух частей; б – в профиль; в – из трех частей; м – модель; к -литниковый канал; вк – воздушный канал; кр – контрольные риски; д – древесный вкладыш
Когда требуется отлить более крупные предметы или большее количество моделей, то для этого используют литье в формах из песка (рис. 19). При такой отливке применяют формовочную рамку (опока – прим. пер.), одну половину которой кладут на плоскую доску и наполняют утрамбованным песком, увлажненным пивом или сиропной водой. Затем в форму вдавливают модель до половины глубины песка; если формовочный песок очень глубокий, то верхний лишний слой удаляют. Форму посыпают пылью из древесного угля или известью, устанавливают на ней вторую формовочную рамку и заполняют ее мелким песком. После этого форму осторожно разъединяют и в обеих половинах прорезают к модели литниковый канал. При отливке нескольких предметов модели устанавливают одна возле другой и соединяют литниковыми каналами. Для обеспечения отвода воздуха от каждой модели проделывают вверх воздушные каналы (для золотых изделий – узкие, для серебряных – более широкие). Модель осторожно вынимают, формовочные рамки снова собирают, основательно просушивают и перед заливкой сильно нагревают.
Широкое распространение в настоящее время получила новая технология изготовления мелких предметов – центробежное литье в "потерянном воске". Отливки, полученные этим способом, по форме и внешнему виду более совершенны, их дальнейшая обработка по сравнению с отливками в сепии или в песчаной форме значительно упрощается и становится более экономичной. Следующее преимущество заключается в том, что одновременно можно отлить несколько моделей. Последовательность изготовления моделей следующая: с предмета или модели, которые собираются отлить, снимают гипсовые оттиски; с закругленных моделей, например колец, делают двусторонние оттиски. Оригинал модели (из глины, формовочного воска, цинка, свинца, олова или латуни) смазывают тонким слоем масла и погружают горизонтально одной стороной в гипсовую кашицу так, чтобы другая половина оставалась свободной (как в сепии). Как только гипс затвердеет, модель вынимают, просушивают и промывают мыльной водой. Затем модель вкладывают назад в гипсовый оттиск и полностью заливают гипсовой кашицей. После просушки обе части быстро разъединяют и модель вынимают.
Рис. 18. Тигель для плавки металла: I – неправильно; II – правильно; м – материал; б – бура
Вместо гипса можно использовать формовочную пасту "Эластик". "Эластиком" заливают нижнюю половину специальной рамки, в которую затем вдавливают модель (до половины). По истечении 3-5 мин "Эластик" вокруг модели затвердевает. Остаток формовочной пасты, выдавленный моделью, обрезают по нижней ее половине. Затем формовочной пастой заливают верхнюю часть рамки и другую выступающую из нижней рамки часть модели. После того, как паста затвердеет (примерно через 5 мин), рамки осторожно разъединяют и модель из нее вынимают так, чтобы не повредились края и мелкие детали. После прорезки воздушных и литниковых каналов основная негативная форма для литья по восковой модели считается готовой.
Рис. 19. Литейная форма из песка
В специальном бачке со сливной трубкой (имеется в виду инжекционная установка со штуцером – прим. пер.) растапливают соответствующее количество голубого воска, который тонкой струйкой вливают в форму. После того, как воск затвердеет (в течение 2 мин), рамки осторожно разъединяют и восковую отливку вынимают. Излишки воска удаляют. Подобным методом можно сделать любое необходимое число отливок. Однако после отливки 20 шт. восковых моделей форма сжимается и твердеет.
Голубой воск имеет следующие преимущества: после охлаждения он становится твердым и пластичным, модель нетрудно исправить или изменить в соответствии с замыслом. Следы от воздушных и литникового каналов заглаживают, а затем модель при помощи толстой диаметром до 0,7 мм иглы прочно устанавливают на основании – маленькой деревянной тарелке с полукруглой приподнятой серединой, которая служит также затвором для металлической втулки, называемой кюветом (рис. 20).
Рис. 20. Кювет
Кюветы различаются по размеру и количеству моделей, которые должны быть одновременно отлиты. При литье небольших предметов воздушные каналы, как правило, не прорезают. При литье крупных предметов, особенно при отливке изделий из серебра, дополнительно готовят тонкие восковые нити, которые прикрепляют к восковой модели и к выпуклой полукруглой тарелке. Модель осторожно протирают мягкой кисточкой, смоченной в спирте (смоченная спиртом модель обезжиривается и формовочная масса плотно прилегает к модели – прим. пер.). Формовочная масса (экспадент) представляет собой смесь алебастрового гипса с мельчайшим кремниевым песком, замешенную в холодной воде до густоты взбитых сливок. Мягкой кисточкой формовочную массу (хорошо перемешанную) наносят на модель, затем сверху надевают кювет, который заливают формовочной массой. Смесь быстрее заполнит кювет, если по нему в процессе заливки слегка постукивать. Как только смесь застанет, вынимают деревянное основание, а затем и иглу, на которой крепилась модель. Оставленный иглой небольшой канал будет служить отверстием для литья металла, а полукруглое выпуклое основание создаст литейное углубление. Вместо деревянного основания можно использовать пластилин.
Кювет высушивают на слабом огне или в небольшом пламени горелки Бунсена до тех пор, пока не испарится вся влага. Затем его прокаливают в печи до красноты, в результате чего восковая модель и воздушные каналы из восковых нитей растапливаются (воск "теряется" – вытекает). Однако кювет нельзя перегревать, иначе сцементировавшаяся масса растрескается и литье будет неточным.
После прокаливания кювета приступают к подготовке золота или серебра к литью. Материала следует взять немного больше, чем позволяет объем модели (при небольшом кювете не более 14-16 г). Чтобы не осталось следов от буры, материал протравливают и очищают. Когда кювет достаточно прокалится, его вынимают из печи и устанавливают на ручной центрифуге (рис. 21) литниковым каналом вверх.
Рис. 21. Ручная центрифуга для центробежного литья
В литниковое углубление высыпают нарезанный на мелкие кусочки металл, который расплавляют паяльным пистолетом. Как только на поверхности металла появится зеркальный блеск, необходимо тотчас начать быстро крутить центрифугу. Расплавленный металл под действием центробежной силы проникнет в литниковый канал и заполнит пространство восковой модели. После того, как металл застынет, кювет охлаждают студеной водой, формовочную массу растворяют, а ее остатки на отливке легко счищают. Тонкую проволочную наливку отрезают. Остается проверить, все ли сделано правильно: требует отливка дополнительной обработки или нет, чистая ли она, гладкая ли у нее поверхность и точно ли отлиты мелкие детали.
Подобным способом очень удобно также отливать полые модели. Технологический процесс тот же, только восковая модель отсасывается с помощью специальной установки для всасывания воска. При таком способе литья хорошо прорабатываются тонкие детали модели. Вместо ручной центрифуги применяют специальные установки. Формовочные пасты изготавливают специальные предприятия.
Восковые модели делают также в аппаратах для литья форм в жесткой резине. Металлическую модель помещают между двумя резиновыми пластинами, которые вулканизируют под прессом, снабженным вулканизатором. При помощи такой резиновой формы можно сделать столько восковых копий, сколько их требуется для одновременной отливки. После извлечения восковой модели из резиновой формы ее крепят при помощи короткой ножки к восковому стояку в форме елки и устанавливают на основании из пластической массы (пластилина). Далее процесс протекает так же, как и при центробежном литье.
Машинное литье. Самые разнообразные и сложные по форме драгоценности сегодня серийно отливают при помощи электрических аппаратов, которые плавят металл, а также отливают изделия в "потерянном" воске, что значительно облегчает и совершенствует работу ювелира. Специальные лигатуры сплавов для центробежного литья изготовляют в аффинериях. Созданные в процессе центробежного литья образцы представлены на рис. 22.
Рис. 22. Машинное литье: стояк из восковых моделей и стояк из отливок
Изготовление восковых моделей. Вакуумная впрыскивающая установка в течение одного рабочего процесса позволяет одновременно вакуумировать резиновые матрицы и впрыскивать воск. Откачка воздуха из резиновой формы перед впрыскиванием воска улучшает и убыстряет заливку, а также препятствует образованию воздушных пузырей. В комплект оборудования входят: установка для вакуумного всасывания и впрыскивания с автоматической регулировкой температуры, ножная педаль для управления движущимися элементами вентиля, инъектор воска с автоматической регулировкой температуры и вакуумный насос. Все оборудование устанавливается на устойчивом рабочем столе.
Благородный металл серебро является одним из древнейших металлов, освоенных человечеством. Нахождение в природе в самородном виде, а также невысокая температура плавления- 962 °C дало нашим далеким предкам возможность использовать этот металл в IV -III тысячелетии до н.э.
Серебро — мягкий, пластичный металл, отлично подходящий для производства украшений, ритуальных предметов, зеркал и для чеканки монет.
Серебро обладает наилучшей среди металлов электропроводностью и применяется в наиболее ответственных электроприборах и компонентах. Отличная теплопроводность дает возможность применения и в теплотехнике.
Благородный металл в 19-20 веке широко использовался в фотографии.
Издавна было замечено еще одно важное свойство — бактерицидность. Сосуды и фильтры из серебра применяются для обеззараживания воды. В христианстве и некоторых других религиях в серебряных сосудах приготовляется т.н. «святая вода», помогающая при соответствующей молитве от всех недугов.
Технология литья серебра
Литье серебра в заводских условиях осуществляется с применением индустриальных технологий, требующих дорогостоящего оборудования, значительных энергозатрат и использования редких и опасных компонентов. Традиционные технологии, проверенные тысячелетиями больше подходят для литья серебра на дому или в мастерской.
Наиболее распространенные из них — это литье по выплавляемым моделям. Популярно также применение специального воска для моделирования в качестве материала модели. В качестве материала для создания формы используется гипс или глиняно-песчаные смеси.
Слитки серебра для литья
Серебро для литья можно приобрести в сбербанке или в ювелирном магазине в виде слитков. В этом случае состав его точно известен и выбит в качестве пробы. Если вы решили использовать бабушкины ложки или лом изделий из серебра — будьте готовы к тому, что придется провести операцию по очистке лома от примесей. Например, от примесей неблагородных металлов, таких, как свинец, медь и других, серебро очищается путем переплавки в тигле с добавлением селитры, буры и соды. Селитра связывает неблагородные металлы, окисляя их. Сода и бура переводят эти окислы в раствор, образуя жидкий шлак. Серебро остается на дне тигля в виде слитка.
Литье по выплавляемым моделям. Эта технология литья из серебра наиболее доступна для освоения начинающими мастерами. Модель изготавливается из материала, температура плавления которого ниже, чем у заливаемого расплава. Вокруг модели заливается или формуется форма из гипса или песчано-глиняной смеси.
Литье по выплавляемым моделям
Наиболее распространенными материалами для выплавляемых моделей являются воск и парафин. Когда расплав заливается в форму, материал модели плавится и вытесняется из формы через специально предусмотренное отверстие. Место модели постепенно занимает серебро. Есть вари ант этого метода, при котором восковая модель выжигается путем нагрева формы до высокой температуры, а серебро для литья заливают в уже пустую форму.
Инструменты для формовки и приспособления для литья по моделям
Для литья изделий из благородного металла в домашних условиях потребуются
- Тигель для расплавления или очистки металла.
- Муфельная печь или газовая горелка.
- Стальные щипцы.
- Огнеупорная подставка.
- Весы
- Воск для моделирования. Свечной воск не подойдет.
- Формовочные смеси
- Емкость для разведения смеси
- Скальпель, ножи и надфили для обработки модели и для доводки готового изделия.
- Форма для литья
- Молоток для разбивания опоки.
- Защитные рукавицы, очки и фартук.
- Огнетушитель.
- Дремель (мини — бормашина)
- Тиски, Ригели и оправки
На изготовлении формы для литья серебра стоит остановиться чуть подробнее. Сначала из воска путем лепки и вырезания скальпелем мелких деталей создается модель будущего изделия, полностью повторяющая его форму, но имеющая тонкий выступ в виде круглого прутка.
Модель из воска для литья из серебра
Это литник, по которому расплавленный металл попадет в форму. Далее в опоку помещается модель и заливается формовочная смесь.
Если используется сухая формовочная смесь, то для формовки применяется метод виброуплотнения. Далее воск модели выжигается, и форма готова к заливке расплава.
Литье по моделям в земляные формы
Литье в так называемые земляные формы — старейший метод, проверенный тысячелетиями. Формовочные смеси на самом деле состоят не из чернозема, а представляют собой смесь тонкозернистого кварцевого песка и пластичной глины в определенных пропорциях. Для отливки мелких изделий с тонким рельефом и большим количеством деталей применяют смеси, содержащие 12-15% глины, для крупных отливок — до 25%. Газы, образующиеся при литье, должны свободно выходить через стенки формы.
Литье серебра по моделям в земляные формы
Модель для литья в земляные формы делается абсолютно точно повторяющей оригинал, но чуть больше по размеру. Это припуск на усадку и последующую обработку изделия. Модели традиционно делали из дерева, воска и гипса. Сегодня все большую популярность приобретают модели из пластмасс. Пластик хорошо держит форму и легко обрабатывается.
Технология литья по выплавляемым моделям
Оборудование для литья серебра по выплавляемым моделям относительно несложно и доступно для использования на дому. Суть метода заключается в том, что модель, изготовленная из легкоплавкого материала, при контакте с заливаемым жидким металлом плавится и вытесняется из формы по специально предусмотренным отверстиям. Металл занимает пустоту, образовавшуюся на месте модели и точно повторяет ее пространственную форму.
Заливать металл необходимо тонкой струйкой, чтобы дать возможность материалу выплавляемой модели покинуть форму, во избежание образования брызг расплавленного металла.
Литье из серебра в домашних условиях
Важно! Литье серебра своими руками — сложный и пожароопасный процесс. В вашей мастерской должны иметься огнеупорными подставками и огнетушителями, предназначенными для тушения электрооборудования под напряжением. Обязательно пользуйтесь огнеупорными перчатками, фартуком и очками.
Для литья серебра в домашних условиях начинающие мастера обычно выбирают следующие технологии
- моделирование из воска
- литье в земляные формы
- нагрев тигля газовой горелкой.
Разумеется, если у вас есть муфельная печь с регулировкой и поддержанием заданной температуры, вибростол и центрифуга — ваши отливки станут только лучше.
Литье серебра в домашних условиях — сложный, но вполне осуществимый при должной подготовке и настойчивости процесс. Успехов вам в освоении этого раздела металлургии!
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Изготовить небольшую деталь сравнительно простой формы из легкоплавких цветных металлов и сплавов (олово, медь, алюминий, цинк, свинец, латунь) в домашних условиях под силу любому мастеру-любителю…
Рассмотрим технологию изготовления литейной формы. Литейную форму создают в формовочном ящике, изготавливаемом из неструганых досок (для лучшего контакта с формовочной землей) и называемом опокой. Размеры опоки должны быть примерно в 1,5 раза больше размеров детали. Опока (рис. 2.5.1) состоит из двух частей: нижней (ящик с дном) и верхней (рамка с двумя-тремя поперечинами в середине). Для прочного соединения обеих частей опоки на ящике устанавливают фиксаторы, а на рамке делают углубления.
Формовочная земля состоит из 75 % чистого мелкого песка, 20 % глины и 5 % каменноугольной пыли. Все компоненты должны быть тщательно перемешаны до получения однородной массы.
Моделью для изготовления формы может служить как сама деталь, так и специальная модель, выполненная из дерева или иного материала. Если моделью для формовки служит уже сработанная в отдельных местах деталь (например, защелка замка автомобильной двери), то сработанные места наращивают шпатлевкой (желательно эпоксидной) до размеров новой детали. После полного затвердевания наращенные места обрабатывают напильником и зачищают шкуркой.
При формовке в нижнюю часть опоки насыпают формовочную землю и слегка ее утрамбовывают. Модель припудривают порошкообразным графитом или тальком и вжимают ее в землю наполовину. Размещают модель таким образом, чтобы выступы и другие ее части легко вынимались из формы и не разрушали ее. Землю в ящике снова посыпают графитом или тальком, на нижнюю часть опоки устанавливают верхнюю, совмещая фиксаторы с отверстиями. В неответственной части будущей детали ставят коническую пробку широкой частью кверху для формирования литника, через который расплавленный металл будут заливать в форму (рис. 2.5.2). После этого в опоку с избытком насыпают формовочную землю и хорошо ее утрамбовывают. Затем очень аккуратно вынимают пробку под литник, острым предметом снимают верхнюю часть формы и вынимают модель из нижней. На обеих частях формы должны быть углубления, которые точно отображают форму детали. Иногда приходится подправлять модель тонким гибким ножом, удаляя излишки формовочной земли или, наоборот, добавляя ее в том месте формы, где она прилипла к модели и вынулась вместе с ней. Если деталь длинная, то в одном ее конце устраивают литник, а в другом формируют отверстие, аналогичное
Рис. 2.5.2. Формовка металла
литниковому, но служащее для удаления воздуха из формы по мере заполнения ее расплавленным металлом. После подсыхания обеих половин формы, их соединяют и хорошо сжимают, чтобы не осталось щели между верхней и нижней частями. В результате получилась форма, готовая к заливке металлом.
Плавят металл в стальной или чугунной емкости, имеющей носик, через который расплавленный металл заливают в литниковое отверстие формы. В качестве печи используют небольшой горн или муфельную печь.
При плавлении цинка в посуду поверх металла целесообразно насыпать слой древесного угля, чтобы воспрепятствовать выгоранию металла.
После расплавления металл 4—5 мин выдерживают в печи для максимального прогрева. Эта операция способствует качественному заполнению формы в тонких местах. Расплавленный металл заливать в форму необходимо непрерывной, но тонкой струёй, чтобы не происходило размывания формы.
После полного остывания металла форму разнимают и вынимают готовую деталь. Изделия, получаемые описанным методом, как правило, имеют шероховатую поверхность и нуждаются в дополнительной чистовой обработке.
Рассмотрим теперь технологию литья более сложную, чем предыдущая, но позволяющую получать изделия высокого качества и точности. Эта технология дает возможность отливать в домашних условиях технические изделия сложной формы, скульптуры, барельефы и прочее.
Модель будущего изделия изготавливают из воска, парафина или иного легкоплавкого материала, затем ее заформовывают в неразъемной жаростойкой массе. При незначительном нагревании или даже кипячении в воде восковую модель выплавляют из формы через отверстие (будущий литник), а в полученную форму заливают расплавленный металл. При тщательном формовании данный способ позволяет повторить в изделии мельчайшие элементы модели.
Материал, применяемый для создания модели, должен иметь температуру плавления в пределах 50—90 град. С и плотность, меньшую, чем плотность воды, чтобы при выплавлении модели он беспрепятственно всплывал на поверхность. Этим требованиям лучше всего соответствует воск пчелиный, сплав одинаковых частей стеарина и парафина, зубопротезные воски: “Воск для базисов”, “Воск моделировочный”, “Воск для бюгельных работ”.
Если необходимо иметь точную форму, например ключ сложной конфигурации, то сначала с помощью оригинала изготавливают гипсовую форму, а уже в ней отливают восковую модель.
Процесс создания восковой модели мало чем отличается от изготовления отливки. Разница лишь в том, что для заливки гипса не нужна опока, ее с успехом заменит картонная коробка подходящих размеров.
Последовательность изготовления небольшой восковой модели следующая. Гипс разводят до консистенции жидкой сметаны, выливают его в коробку и, пока он не схватился, в него вдавливают модель-оригинал на половину ее высоты (рис. 2.5.3). Оригинал предварительно покрывают тонким слоем вазелина. Одновременно в гипс по краям коробки вдавливают на половину длины две спички, которые будут исполнять функции фиксаторов. После затвердевания гипса его поверхность, а также выступающие части спичек-фиксаторов покрывают равномерным тонким слоем вазелина и свежим раствором гипса заливают верхнюю часть коробки. Перед заливанием верхней части модели на ее край ставят металлическую вставку из толстой проволоки или гвоздя для образования литникового отверстия. После затвердевания гипса верхнюю часть отсоединяют от нижней с помощью тонкого ножа, вынимают оригинал и литниковую вставку, придают конусность верхней части литникового отверстия (для удобства при заливке воска), соединяют обе половины формы, ориентируясь на спички-фиксаторы, плотно сжимают. В результате имеем готовую форму для получения восковой модели. Расплавленную восковую массу заливают через литниковое отверстие в форму, и после охлаждения аккуратно вынимают. Если изделие неправильной формы и имеет большое количество выступов, то наряду с литниковым отверстием формируют одно или несколько тонких отверстий для выхода воздуха, вытесняемого расплавленным воском. С готовой модели аккуратно удаляют остатки литника и воздуховыводящих каналов, а также заусенцы.
Рис. 2.5.3. Последовательность изготовления восковой модели
Готовую восковую модель формуют в огнестойкую форму, однако, перед этим к модели присоединяют литник, изготовленный из воска. Формовочная масса, которой заливают восковую модель, при литье изделия из алюминия и легкоплавких бронз (температура плавления 860—880 град.С) состоит из следующих компонентов (в массовых частях):
1-й состав
2-й состав
3-й состав
Медицинская промышленность выпускает составы “Силаур ЗБ” и “Силаур 9”, в которые входят высококачественные гипс и кремнезем. Эти препараты можно с успехом применять в качестве формовочной смеси.
Формовочную массу разводят водой до сметаноподобного состояния, после чего ею полностью заливают восковую модель. Для этого на дно емкости наливают небольшое количество массы, аккуратно устанавливают на нее восковую модель и постепенно заливают массу вокруг модели, контролируя отсутствие пузырьков воздуха. Полное затвердевание формы произойдет через 40—60 мин.
Если изделие планируют отливать из металла или сплава, температура плавления которого превышает 880 град.С, восковую модель предварительно обрабатывают слоем огнестойкой обмазки (толщина слоя примерно 1 мм), а уже затем заливают формовочной массой.
В качестве огнестойкой обмазки целесообразно применять средства “Силамин” и “Формалит”, выпускаемые медицинской промышленностью. В состав “Сила-мина” входят магнезитовый порошок, кварцевый песок, этилсиликат и в качестве затвердителя — раствор жидкого стекла. “Формалит” состоит из пылевидного кварца и этилсиликата. В случае отсутствия указанных средств восковую модель можно обработать смесью талька и водного раствора жидкого стекла (1 часть жидкого стекла и 3 части воды). Покрытую смесью восковую модель присыпают чистым кварцевым песком, затем опять покрывают смесью и присыпают песком. В общей сложности операцию повторяют 4—5 раз. Если отливаемое изделие достаточно велико и, следовательно, велик объем заливаемого в форму расплавленного металла, то необходимо нанести 6—7 слоев самодельной огнеупорной обмазки. После того как обмазка высохнет, модель погружают на 2 мин в водный раствор (18—20 %) аммиака (нашатыря) для закрепления. Теперь настал черед выплавки восковой модели из формы, образованной застывшей формовочной смесью. Чаще всего форму просто кипятят в воде. Литниковое отверстие должно находиться в верхней части формы, погруженной в воду, чтобы расплавленный воск мог свободно выходить наружу и всплывать на поверхность воды. Если отливаемая деталь имеет сложную поверхность, то в процессе кипячения необходимо многократно переворачивать форму для полного ее освобождения от воска. После удаления восковой массы внутри формы образуется полость, точно соответствующая модели. Перед заливкой металла форму необходимо прокалить в муфельной печи или горне. Сначала печь разогревают до 550—600 град. С, потом в нее кладут форму и поднимают температуру до 900 град. С. При этой температуре прокаливание длится 2—4 ч (в зависимости от массы формы).
После прокаливания форму охлаждают до комнатной температуры, если в нее заливают алюминиевые сплавы или чугун. Если же заливают латунь или бронзу, то форму охлаждают лишь до 500 град. С. Нержавеющую сталь заливают в форму, имеющую температуру 850 град. С.
В сравнительно большие формы расплавленный металл затекает под действием собственного веса, вытесняя находящийся там воздух. Но если отливка имеет маленькие размеры, то хорошего качества изделия добиться невозможно, так как воздух не позволяет жидкому металлу заполнить все полости формы. Преодолеть эту трудность можно, поместив форму в ручную центрифугу. Центробежная сила помогает вытеснить воздух и дает возможность металлу полностью заполнить все пустоты формы. Однако производить эту операцию необходимо быстро, пока металл находится в расплавленном состоянии.
Готовую отливку вынимают из формы, разрушая отливку. Затем механическим путем удаляют литник и каналы для отвода воздуха (если они есть). При необходимости готовое изделие подвергают косметической обработке.