İtirilmiş mum tökmə: texnologiya, üstünlüklər və çatışmazlıqlar

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

İnvestisiya modellərinin istifadəsi tökmə istehsalının kifayət qədər məşhur üsuludur. Metod texnoloji prosesin mürəkkəbliyi və hazırlıq prosesləri üçün yüksək əmək xərcləri ilə fərqlənir. Buna görə də, ölçüləri dəqiq müşahidə etmək və hissələrin səthinin yüksək keyfiyyətini təmin etmək lazım olduğu yerlərdə istifadə olunur. Turbin bıçaqları və yüksək məhsuldar alətlər, protezlər və zərgərlik məmulatları, eləcə də mürəkkəb konfiqurasiyalı heykəllər belə tökülür. İtirilmiş mum tökmənin mahiyyəti ondan ibarətdir ki, tökmə üçün qəlib bir parçadır, aşağı əriyən materialların modeli qəlibləmə zamanı çıxarılmır, lakin əridir. Bu, ölçülərə və relyefə diqqətlə riayət olunmasını təmin edir. Modeldən qalan boşluğa metal tökülür. Soyutma başa çatdıqdan sonra qəlib məhv edilir və məhsul çıxarılır. Böyük seriyalar tökərkən məhsulun dəyəri azalır.

Metodun üstünlükləri

İnvestisiya tökmənin əsas üstünlüyü kalıbın ötürülməsinin dəqiqliyi və səthin aşağı pürüzlü olmasıdır. Bundan əlavə, digər üstünlüklər də mövcuddur:

• Yüngül emal olunmuş ərinti hissələrinin istehsalı mövcuddur.
• Əlavə emal ehtiyacını azaldır.
• Əks halda hissələrə bölünməli və birlikdə yığılmalı olan məhsullar tökülür.
• Böyük seriyalarla, xüsusi əmək intensivliyi (bir məhsul üçün) və onun maya dəyərinin azalmasına nail olunur.
• Tökmənin özünün hazırlıq əməliyyatlarının mexanikləşdirilməsi və qismən avtomatlaşdırılması imkanı.

Bu üstünlüklər metodu ən populyar və müasir metallurgiyada, xüsusən də müasir mütərəqqi tökmə üsulları ilə birlikdə istifadə edilən üsullardan birinə çevirir.

İnvestisiya tökmənin çatışmazlıqları

Metodun şübhəsiz üstünlükləri, görünür, onun digər üsullar arasında üstünlüyünü təmin etməli idi. Bununla belə, investisiya tökmə metodunun populyarlığına baxmayaraq, çatışmazlıqlar onun geniş yayılmasına mane oldu. Əsas çatışmazlıq çox mərhələli prosesin mürəkkəbliyidir. Hazırlıq mərhələləri üçün kifayət qədər mürəkkəb və bahalı texnoloji avadanlıq tələb olunur. Kiçik partiyalarda istehsal olunan sadə məhsullar üçün bu üsul daha yüksək qiymətə malikdir.

İnvestisiya tökmənin sərfəli tətbiqi üçün metodun üstünlükləri və çatışmazlıqları müqayisə edilir,onun seçimi qiymət/keyfiyyət nisbətinin qiymətləndirilməsi əsasında qəbul edilir. Buna görə də, o, əsasən, turbin bıçaqları, heykəllər, yüksək sürətli alətlər və s. kimi hər hansı digər yolla əldə edilməsi çətin olan ən kritik və bahalı məhsullar üçün istifadə olunur. Digər tətbiq sahəsi irimiqyaslı tökmələrdir. Bu miqyas effekti xərclərin əhəmiyyətli dərəcədə azalmasına nail olmağa imkan verir.

Texnologiya

İnvestisiya tökmə texnologiyası nisbətən əmək tələb edən çoxmərhələli istehsal prosesidir. Birinci mərhələdə master model hazırlanır, o, son məhsulun bütün mərhələlərini keçdikdən sonra işləyən modellərin istehsalı üçün standarta çevriləcəkdir. Usta modelin istehsalı üçün həm xüsusi model kompozisiyaları, həm də ənənəvi olanlar - gips və ya ağacdan istifadə olunur. Master modelin materialı gücü və emal asanlığını birləşdirməlidir.

Bundan əlavə, investisiya tökmə texnologiyası bütün işləyən modellərin töküləcəyi qəlibin yaradılmasını təmin edir. Kalıplar gips, rezin, silikon, daha az metaldan hazırlanır. Struktur olaraq, o, mütləq sökülə bilən və təkrar istifadə üçün nəzərdə tutulmalıdır. Kalıp model tərkibi ilə doldurulur, bərkidikdən sonra sökülür və növbəti işləyən model çıxarılır.

Unikal hissələr və ya kiçik qaçışlar istehsal edərkən, əsas planın və qəlibin yaradılması mərhələləri atlanır və materialın əl ilə qəliblənməsi ilə tərtibat (və ya bir neçə) hazırlanır.

İnvestisiya tökmə prosesində növbəti addımdırtökmə qəlibinin düzülüşü (və ya planlar bloku) ətrafında istehsal. Bu matrislər struktur olaraq artıq ayrılmaz və birdəfəlik istifadə olunur, bu da məhsulun ölçülərinə və pürüzlülüyünə diqqətlə riayət etməyə imkan verir. Müasir sənayedə iki növ qəlibdən - yerə tökmək üçün ənənəvi qum-gil qəliblərdən və qabıqlı qəliblərdən - dəqiq və bahalı hissələrin istehsalı üçün istifadə olunur.

Qalıb hazır olduqdan sonra model ondan qızdırılaraq və ya çox qızdırılmış buxarla üfürülməklə əridilir. Qabıq formaları əlavə olaraq 1000 ˚С-ə qədər qızdırılmaqla gücləndirilir.

Prosesin son mərhələsinə məmulatın faktiki tökülməsi, təbii şəraitdə və ya termostatda xüsusi üsulla soyudulması, qəlibin məhv edilməsi və məhsulun təmizlənməsi daxildir. Metod bir neçə qramdan on kiloqrama qədər yüksək keyfiyyətli tökmə əldə etməyə imkan verir.

Model Qrupları

Laketin istehsalı üçün material müəyyən xüsusiyyətlərə malik olmalıdır. Onun kimi xassələri olmalıdır:

• Bərk fazada plastiklik. Gələcək məhsulun formasını dəqiq şəkildə təkrarlamaq və zəruri hallarda onu düzəltmək lazımdır.
• Güc. Model onun ətrafında forma əmələ gəlməsi prosesinə deformasiya olmadan tab gətirməlidir.
• Eriyebilir. Modelin təqdim edilməsi çox vaxt və enerji tələb etməməlidir.
• Əritilmiş axıcılıq. Kompozisiya relyefin bütün girintilərinə və detallarına asanlıqla nüfuz etməli, gələcək detalın konturlarını dəqiq təkrarlamalıdır.
• İqtisadiyyat. Böyük seriya istehsalı üçün xüsusilə vacibdir.

Model kompozisiyalar üçün adətən stearin və parafin qarışığından istifadə olunur. Bu materiallar parafinin qeyri-kafi ərimə nöqtəsini və stearinin həddindən artıq özlülüyünü kompensasiya edərək bir-birinin parametrlərini uğurla tamamlayır.

Linyit mumuna əsaslanan kompozisiyalar sənayedə heç də az populyar deyil. Onun əsas xassələri nəmə davamlılıq, möhkəmlik və məhsulun modelləşdirilməsi üçün xüsusilə qiymətli olan çox hamar örtüklər yaratmaq qabiliyyətidir.

Qəhvəyi kömür mumu, parafin və stearin qarışığından ibarət birləşmələr də istifadə olunur.

Qəf hazırlamaq

Unikal məhsulların istehsalı üçün model materialının bir hissəsini əl ilə və ya şablonlara uyğun kəsməklə tərtibat hazırlanır. Torna dəzgahlarında inqilab gövdəsi formasındakı maketlər də hazırlanır. Son zamanlar modellərin 3D çapı üsulu getdikcə geniş yayılıb. Həm tək düzümlər, həm də kiçik seriyalar üçün uyğundur.

Müasir sənaye 3D printerinin qiyməti hələ də yüksəkdir, lakin bir məhsuldan digərinə yenidən konfiqurasiyanın asanlığına görə, çoxlu sayda heterojen kiçik seriyalı sifarişlər zamanı effektiv model hazırlamaq alətinə çevrilə bilər.

Çox sayda eyni layout etmək üçün gips, rezin, silikon və ya metaldan bir matris hazırlanır. İş planları, öz növbəsində, bir matrisə tökməklə hazırlanır. Dizayna görə, müəyyən sayda modelin istehsal imkanını təmin etmək üçün qəlib yığıla bilən olmalıdır. Seçilmiş material da belə bir fürsət təmin etməlidir, buna görə də quruluşa münasibətdə güc, sıxlıq, aşağı pürüzlülük və kimyəvi inertlik kimi tələblər qoyulur. Hazır maketlərin asanlıqla çıxarıla bilməsi və ölçülərə əməl olunmasını təmin etmək üçün qəlib maddəsinin maketə minimal yapışması da olmalıdır. Kalıbın mühüm xüsusiyyəti onun möhkəmliyi və aşınmaya davamlılığıdır, xüsusən də böyük seriyalar üçün.

Modellər və bloklar hazırlanır

İnvestisiya modellərinin istehsalı üçün geniş istifadə olunan üsul onları aşağı təzyiq altında qəliblərə tökməkdir. Maye qarışığın yeridilməsi həm pistonlu şprislər, həm də mexaniki, hidravlik və ya pnevmatik kompressorlardan istifadə edərək əl ilə həyata keçirilir. Qəhvəyi kömür mumundan istifadə edildiyi təqdirdə, yüksək özlülüyünə görə kompozisiyanı təmin etmək üçün boru kəmərlərini qızdırmaq lazımdır. Genişləndirilmiş polistirol modelləri avtomatlaşdırılmış qəlibləmə maşınlarında ekstruziya ilə hazırlanır.

Kiçik tökmələrin seriyalı istehsalı zamanı iqtisadi səmərəliliyi artırmaq və əmək intensivliyini az altmaq üçün onların sxemləri bloklara birləşdirilir. Qapı sistemləri blokların üstündə, əl lehimləmə dəmirindən istifadə edərək, çubuqlara fərdi planlar əlavə edilərək formalaşır. Tək tökmə və ya kiçik seriyalarda modellər əl ilə hazırlanır.

Qapaq sistemlərini formalaşdırarkən, ərimənin qeyri-turbulent axınını, matrisin bütün elementlərinin vahid doldurulmasını təmin etmək lazımdır. PGS-dən bir forma doldurarkən, hamının vahid doldurulmasına da nəzarət etməlisinizçubuqlar arasındakı boşluqlar və zədələnmənin qarşısının alınması.

Qalıb hazırlamaq

Nəzərdən keçən investisiya tökmə metodunda iki əsas qəlib növü var:

• Qum-gil qarışıqları (SGM).
• Shell.

Flued mum tökmə qəlibləri əsasən çox yüksək dəqiqlik tələb etməyən kiçik seriyalı məhsulların istehsalında istifadə olunur. Onların istehsalı prosesi olduqca əmək tələb edir və modelləşdirmə və qəlibçilərdən yüksək və çox vaxt unikal bacarıq tələb edir. Qismən mexanikləşdirmə yalnız müəyyən əməliyyatları yerinə yetirir, məsələn, qəlibləmə qumunun hazırlanması və doldurulması, onun sıxılması.

Qabıq qəlibləri isə xüsusi istehsal dəqiqliyi tələb edən hissələrin istehsalı üçün istifadə olunur. Onların istehsalı prosesi daha mürəkkəb və uzundur, lakin o, mexanikləşdirməyə daha yaxşı uyğun gəlir.

Torpaq tökmə

Bu, bəşəriyyət tərəfindən mənimsənilmiş ən erkən metal emalı üsuludur. Metal məmulatların silah, alət və ya qab kimi istifadəyə başlaması ilə eyni vaxtda, yəni təxminən 5 min il əvvəl əcdadlarımız tərəfindən mənimsənilmişdir. Ərimiş metal qum və gil qarışığından hazırlanmış bir matrisə dökülür. Metal emalı üçün ən erkən yerlər yaxınlıqda külçələr və plaserlər şəklində metal yataqlarının yerləşdiyi yerlərdə yaranmışdır. Tipik bir nümunə Uralda dəmir krujeva tökmələri ilə dünyaca məşhur olan Kasli zavodudur.

İnvestisiya tökmə üsulu metal məmulatların istehsalı üçün istifadə olunur - həm qara, həm dərəngli. Və yalnız maye fazada artan reaksiya meyli nümayiş etdirən metallar üçün (məsələn, titan) digər tərkiblərdən matrislər hazırlamaq lazımdır.

PGS-də tökmə istehsal prosesi aşağıdakı mərhələlərdən ibarətdir:

• model hazırlamaq;
• kolbanın hazırlanması;
• qarışığın kolbaya doldurulması və sıxılması;
• metal tökmə;
• tökmənin çıxarılması və təmizlənməsi.

ASG-dən forma - birdəfəlik istifadə. Hazır məhsulu əldə etmək üçün onu qırmaq lazımdır. Eyni zamanda, qarışığın böyük hissəsi təkrar istifadə üçün əlçatandır.

ASG üçün material kimi əsasən müxtəlif dənli ölçülərdə olan kvars qumlarının və tərkibi 3-45 faiz arasında dəyişən plastik gillərin tərkibləri istifadə olunur. Beləliklə, məsələn, bədii tökmələr 10-20% gil tərkibli qarışıqdan istifadə edilməklə istehsal olunur, xüsusilə böyük tökmələr üçün gil tərkibi 25% -ə uyğunlaşdırılır.

İki alt növ istifadə olunur:

• Üzlü qarışıqlar. Onlar kalıbın daxili səthində yerləşir və ərimiş metal ilə qarşılıqlı əlaqədə olurlar. Onlar istiliyədavamlı olmalıdırlar, temperatur fərqləri və yaranan gərginliklər nəticəsində məhv edilməməlidirlər. Bu qarışıqlar səthin detallarını diqqətlə çatdırmaq üçün incə bir taxıl var. Qarışığın qaz keçirmə qabiliyyəti də çox əhəmiyyətlidir.
• Doldurma qarışıqları. Onlar üzlük təbəqə ilə kolbanın divarları arasında doldurma üçün istifadə olunur. Onlar tökülən metalın ağırlığına tab gətirməli, məhsulun formasını saxlamalı və qazların vaxtında və tam çıxarılmasına töhfə verməlidirlər. Daha ucuz növ qumlardan istehsal olunur,təkrar istifadə edilə bilər.

Tökmə qazları qəlibləmə qumunun kütlələri vasitəsilə yox, qapı sistemi vasitəsilə qaçarsa, tökmədə qüsurlar yaranır və bu, evlənməyə səbəb olur.

Torpağa tökmənin ənənəvi texnologiyası A. Tarkovskinin "Andrey Rublev" filmində ətraflı təsvir edilmişdir. "Zəng" qısa hekayəsində mərhum ustanın oğlu olan gənc Boriska tökmə artelinə rəhbərlik edir və kilsə zəngi çalır.

Qabı tökmə

Qabıq qəliblərinə investisiya tökmə üsulu məhsul ölçülərinin ən yaxşı şəkildə ötürülməsi və səthin aşağı pürüzlülüyü ilə xarakterizə olunur. Model qəhvəyi kömür mumu kimi əriyən birləşmələrdən hazırlanır. Tökmə zavodları da bərabər nisbətdə parafin-stearinin tərkibindən geniş istifadə edirlər. Böyük ölçülü tökmə halında, modeli deformasiyadan qorumaq üçün model materialına duzlar daxil edilir. Məhlulun içinə batırılmaqla, model yüksək temperaturlu asqı ilə 6-10 təbəqə ilə örtülür.

Hidrolizə edilmiş silikatlar bağlayıcı kimi çıxış edir, elektrokorund və ya kvars kristalları istiliyədavamlı səpmə kimi qəbul edilir. Qabıq qəlib materialları yüksək möhkəmlik, aşağı hiqroskopiklik və əla qaz keçiriciliyi ilə xarakterizə olunur.

Təkmə qazlı ammonyak atmosferində qurudulur. Növbəti mərhələdə parafin modelini çıxarmaq üçün qəlib 120 ˚C-ə qədər qızdırılır. Qarışığın qalıqları yüksək təzyiq altında qızdırılan buxarla çıxarılır. Bundan sonra, qəlib 1000 ˚С-ə qədər olan temperaturda kalsine edilir, bu da onun son fiksasiyasına və maddələrin çıxarılmasına səbəb olur,tökmə prosesi zamanı qazlar şəklində buraxıla bilər.

Qabı polad çubuqla örtülmüş bir növ kolbaya yerləşdirilir. Bu, kalıbı ərimə ilə doldurarkən konfiqurasiyanı saxlamağa kömək edir və eyni zamanda tökmənin soyudulması üçün şəraiti yaxşılaşdırır. Ərinti 1000 ˚С-ə qədər qızdırılan qəliblərə tökülür. Məhsul termostatda xüsusi proqrama uyğun soyuduqdan sonra qəlib məhv edilir, tökmə çıxarılır və təmizlənir.

Bu tökmə metodunun əsas üstünlüyü yüksək ölçülü dəqiqlik və aşağı səth pürüzlülüyüdür.

Metodun əlavə üstünlükləri:

• Emalı çətin olan ərintilərdən tökmə hissələri.
• Əks halda hissə-hissə tökmək və sonra yenidən birləşdirmək lazım olan elementlər tökmə.

Bu investisiya tökmə metodunun çatışmazlıqları aşağı metal istifadəsi və artan əmək intensivliyidir.

Dəqiq tökmə

Dəqiq investisiya tökmə - bu həm texnologiyaya, həm də son məhsulun özünə verilən addır. Dökümün yüksək dəqiqliyi onunla təmin edilir ki, kalıbın hazırlanması zamanı ondan məmulatın modelini çıxarmağa ehtiyac yoxdur. Ənənəvi üsuldan istifadə edərkən, tökmə matrisinin istehsalı mürəkkəb və çox vaxt aparan çox mərhələli bir prosesdir. Bu, xüsusilə girintilər, çökəkliklər və daxili boşluqlar olan mürəkkəb konfiqurasiyalı hissələrin tökülməsi halında doğrudur.

Məsələn, səthi əyriliyi dəyişən çuqun və ya mis vaza tökərkən çoxlu hiylələrdən istifadə etmək lazımdır. Bəli, birincikolbanın aşağı yarısı doldurulur, sonra model çıxarılır, çevrilir və yuxarı yarısı sıxılır. Model kompozit hazırlanmalıdır, vazanın tutacaqları iki elementdən hazırlanır, onlar iki mərhələdə model boşluğundan çıxarılır - əvvəlcə aşağı element, sonra yuxarı. Bütün bu çoxsaylı dönüşlər və sürükləmələr qəlib səthinin bütövlüyünə və nəticədə tökmə ölçülərinin və səthinin keyfiyyətinin qorunmasının düzgünlüyünə müsbət təsir göstərə bilməz. Bundan əlavə, kolbaların hissələrinin dəqiq uyğunlaşdırılması və onların bir-birinə etibarlı şəkildə bərkidilməsi problemi qalır.

İnvestisiya tökmə istehsalı bu çatışmazlıqlardan məhrumdur, o, belə yüksək ixtisaslı modelçilər tələb etmir və tökmə qabağı əməliyyatların əmək intensivliyini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Bu, xüsusilə böyük tirajlarda ifadə edilir.

Metod GOST 26645-85-ə uyğun olaraq 2-5-ci dəqiqlik sinfinə çatmağa imkan verir. Bu, turbin bıçaqları, kəsici alətlər, o cümlədən yüksək məhsuldarlıqlı freze və qazma dəzgahları, kritik yüksək yüklü mötərizələr, nəqliyyat vasitələrinin kiçik yüksək yüklü hissələri, dəzgahlar və digər mürəkkəb mexanizmlər kimi yüksək dəqiqlikli məhsulları tökməyə imkan verir.

Yüksək ölçülü dəqiqlik və yüksək səth sinfi tökmənin sonrakı emal ehtiyacını minimuma endirir, bu da metala qənaət edir və istehsal xərclərini azaldır.

Avadanlıq

Tələb olunan investisiya tökmə avadanlığı müxtəlif və mürəkkəbdir. Müəssisələr onları vahid və yaxşı əlaqələndirilmiş kompleksdə birləşdirir,sahə, atelye və ya ayrı istehsal kimi təşkil edilmişdir.

Kompleksin tərkibi istehsalın miqyasından, ölçüsündən, konfiqurasiyasından və tökmələrin dövriyyəsindən asılıdır.

Beləliklə, protezlərin və zərgərlik məmulatlarının istehsalında avadanlıqlara aşağıdakılar daxildir:

• model cədvəli;
• termostatlı mufel sobası;
• modelin formasını düzəltmək üçün skalpel və spatulalar dəsti;
• forma şurası;
• kolba;
• qəlibləmə qumunun saxlanması və hazırlanması üçün çənlər;
• qum toxucu alətlər dəsti;
• metal əritmək üçün pota;
• forseps;
• kalıbı qırmaq üçün çəkiclə.

Bu istehsal kompleksi asanlıqla bir masa və bir şkafda yerləşə bilər. Kütləvi istehsal planlaşdırılırsa, məsələn, alüminium tökmə - cihazın hissələri, o zaman avadanlıq tələb olunacaq:

• keramik qəliblərin formalaşdırılması və tökülməsi;
• qurutma formaları;
• model materialının əridilməsi və istiliyədavamlı təbəqənin tətbiqi;
• tökmələrin qəlib materialından təmizlənməsi.

Və nəhayət, ərinti əldə etmək və onu qəlibə tökmək üçün nəzərdə tutulmuş tökmə kompleksinin faktiki avadanlığı. Bu tökmə avadanlığı ola bilər:

• aşağı təzyiq altında;
• mərkəzdənqaçma;
• adi cazibə üsulu ilə.

Enjeksiyon qəlibləmə və mərkəzdənqaçma tökmə maşınları ayrıca yüksək mexanikiləşdirilmiş və avtomatlaşdırılmışdır.sexin atmosferindən təcrid olunmuş istehsal kompleksi. Onlar əl əməyini və insanların zərərli şərtlərə məruz qalmasını minimuma endirirlər. Komplekslərin yerləşdiyi möhürlənmiş kameralar işlənmiş qazların tam tutulmasını və təmizlənməsini təmin edir ki, bu da müəssisənin ekoloji cəhətdən təmizliyini əhəmiyyətli dərəcədə artırır.

İtirilmiş mum tökmə, xüsusilə qabaqcıl qəlib hazırlama və tökmə texnikaları ilə birləşdirildikdə kifayət qədər yüksək inkişaf potensialına malikdir.