При подготовке восковой модели к литью первым шагом является процесс, называемый присоединением литников. Среди всех аспектов процесса литья присоединение литников является наиболее важный для модельщика. Его он должен хорошо понимать.
Установка литников — процесс, при котором восковые стержни — литники — диаметром от 1/8 до 1/4 дюйма и более (3,17 — 6,35 мм), в зависимости от размера изделия, прочно прикрепляются к восковой модели. Когда воск выплавляется, то именно по ним расплавленный металл заливается в опоку, принимая форму модели.
Эти литники, выступающие из модели со всех сторон, соединяются в один толстый восковой стержень, центральный литник, так что подготовленная модель на¬поминает букет цветов на длинных стеблях
Рисунки:
а. Модель с литниками.
b. Прикрепление литников к частям модели,расположенным под прямым углом к ней.
c. Литник, прикрепленный с выпуклой стороны, легче обрезать.
В принципе, лучше, исключая факт, что вы действительно полностью доверяете литейшику, если модельщик сам готовит литники для своей модели, при условии, разумеется, что он разбирается в процессе. Нередко, если эту работу делает литейщик, литник оказывается прикреплен в каком-нибудь совершенно нелепом месте, или ведет в самую недоступную полость, или же из-за литникового воска на самой резной детали изделия образуется наплыв металла, что потом приходится исправлять вручную часами. Впрочем, добросовестный, знающий литейщик, помимо всего прочего, сначала убедится, что литники прикреплены должным образом, то есть так, чтобы обеспечивать правильное движение потока расплава — это его первоочередная задача, как, впрочем, и наша.
Если литники прикреплены неправильно, есть очень большая вероятность, что во время литья модель будет испорчена.
Прикрепляя литник, помните, что именно в том направлении, в каком он прикреплен, расплавленный металл и потечет потом, заполняя полость, оставшуюся в прокаленной форме. Понятно, при этом, что через литник, стоящий под прямым углом, металл потечет неравномерно, приводя к образованию крохотных пузырьков газа, которые, «взрываясь», оставляют в металле мельчайшие раковины — явление, называемое пористостью.
Литники должны обеспечить потоку металла доступ ко всем частям модели. Чем массивнее и толще деталь, тем, разумеется, толще должен быть литник или их должно быть несколько. Отдельные литники нужны и очень тонким деталям, или отстоящим в стороне от всей модели, или повернутым в направлении, обратном потоку расплава.
Вот три важных фактора, которые необходимо помнить при подготовке литников. Первый: расплав, движущийся под воздействием центробежной силы, вытекает из тигля по прямой и маловероятно то, что он повернет на 90°, тем более, что он потечет в обратном направлении. Второй: уже по ходу движения в полость металл начинает остывать. И третий: чем дальше от тигля, тем слабее поток металла.
О расплаве и хорошем заполнении
Итак, первый фактор понятен. Модель с прикрепленными литниками не должна напоминать гриб, ножка которого поддерживает совершенно плоскую шляпку: металл сам по себе не растечется по ней тонким ровным слоем под прямым углом к направлению потока. Для этого поверните модель под углом, который совпадал бы с направлением потока, а литники лучше прикрепить по одной стороне модели, а не точно по центру. В соответствии с этим принципом каждый раз, когда деталь модели оказывается под прямым углом к потоку расплава, чтобы обеспечить полное заполнение металлом, к ней добавляется дополнительный литник, по возможности, изогнутый (Рис. Ь).Таким образом, формируются два канала, через которые расплав хорошо заполнит полость и примет форму модели.
Что же касается второго и третьего факторов, хотя и кажутся довольно очевидными, они имеют первостепенное значение при присоединении литников. Эти два фактора, зачастую, сливаются в одну проблему, которая, попросту говоря, заключается в том, что, деталь изделия заполняется тем хуже, чем дальше она находится от источника расплава. Если литники прикреплены неправильно, то эти отдаленные участки окажутся слишком тонкими или с кавернами, или, того хуже, отсутствующими.
Таким образом, для достаточного заполнения таких участков быстрое остывание и недостаток напора потока необходимо компенсировать литниками. Для этого можно, во-первых, убедиться, что самая толстая деталь изделия ближе всех к центральному литнику. Такое расположение гарантирует адекватный приток расплава именно к детали, требующей наибольшего количества металла, и, к тому же обеспечивает дополнительный источник расплава для подпитки более отдаленных деталей.
Металл застывает от стенок формы внутрь. Чем тоньше деталь, тем меньше промежуток между стенками формы, оставшийся после выплавления воска. Слишком быстро застывая в этом узком месте, металл с трудом проходит в соседние детали. В более толстой детали поток металла мощнее и остывает не так быстро, затвердевшие участки не препятствуют дальнейшему его ходу. Если в изделии имеются две толстые детали, разделенные тонкой, потребуются несколько литников. Если изделие достаточно массивно, компенсируйте поток путем добавления дополнительных литников на расстоянии двух третей от воронки, чтобы увеличить напор расплава там, где он идет на убыль.
Практические соображения
Расстановка литников осложняется еще и тем, что идеальным местом расположения литников, с точки зрения контроля и направлением расплава, может оказаться участок с замысловатыми, резными деталями. Такое расположение может уничтожить час уже сделанной и добавить пять часов лишней работы гравировальным инструментом после отливки. Поэтому, скорее чаще чем реже, необходимо идти на компромисс; помещайте литник в логически подходящем месте, но учитывая индивидуальные обстоятельства.
Будьте избирательны. Помните: именно модельщику приходится потом «доводить» металлическую отливку, сделанную по первоначальной восковой модели. Только ему ведомо, что лучше: один литник, прикрепленный посередине между несколькими узкими параллельными желобками, или же три, поставленных глубоко внутри полости с обратной стороны формы. Эти варианты каждый раз продумываются заново. Впрочем, существуют и несколько стандартных приемов, облегчающих малоприятную работу по обрезке и зачистке литников.
Если у вас есть выбор, установить ли литник на вогнутую или же на выпуклую поверхность, всегда отдавайте предпочтение выпуклой.И расплав по ней идет лучше, и литник можно обрезать как можно ближе к основанию, тем самым значительно упростив себе дальнейшую шлифовку и полировку (Рис. с).
Между литником на ребре и на плоскости, предпочтительнее ребро. И не только потому, что литник потом можно обрезать с максимальной точностью, но и потому, что так надежнее. Легче оценить, по профилю, сколько металла опилить, а сколько оставить. На плоскости, которая нередко имеет толщину не более миллиметра, всегда есть опасность сошлифовать слишком много. Врезультате это место окажется тоньше всей остальной по¬верхности и создаст вам немало проблем впоследствии, когда, вынув восковку из пресс-формы, вы рискуете обнаружите дыру там, где ее раньше не было.
При отсутствии должного опыта лучше поставить литников больше, нежели меньше. Это, правда, увеличит продолжительность последующей обработки, но зато значительно уменьшит время ремонта. А вот пористость никакой полировкой искоренить не удастся, поскольку она не является состоянием поверхности, а уходит на всю глубину металла. Если же, в конце концов, вам доведется выбирать между обеспечением качественного потока расплава и трудностями зачистки, на первом месте должно быть все-таки качество потока (точнее, хорошее заполнение формы), пусть даже подобный выбор грозит более трудоемкой доводкой впоследствии.
Если вы неуверены в расстановке литников на модели, посоветуйтесь с литейщиками.
Если во время литья испортится восковка, ее всегда можно восстановить, а вот коль испортится оригинальная модель — утрата невосполнима.
После того, как все литники расставлены и прикреплены правильно, восковую модель следует подготовить к процессу, называемому формовкой: ее заливают специально разработанной формовочной массой на основе гипса, чтобы сделать литейную форму.
24.04.2010
