Технологическое оборудование цехов художественного литья

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЦЕХОВ  ХУДОЖЕСТВЕННОГО 
ЛИТЬЯ.

В настоящее время художественные отливки в основном производят не в крупных литейных цехах, а на малых предприятиях. Такие предприятия  производят продукцию небольшими сериями  в малом количестве, а также  они имеют ограниченные площади. Поэтому на малых предприятиях используют технологическое оборудование небольших  габаритов и малой производи-тельности.

Оборудование  для литья по выплавляемым моделям.

1. Аппарат для моделирования по воску ULTRA-WAXER

Термошпатель применяется  для моделирования по воску при  изготовлении мастер-модели и рабочих  восковых моделей. Жало наконечника  нагревается до заданной температуры  и позволяет использовать для работы любые типы тугоплавких восков.

 Рис 1 рис 2

Термошпатель Сменные  насадки

Характеристики:

· Питание 220 В

· Потребляемая мощность не более 8 Вт 
· Возможность запрограммировать четыре заданных температуры 
· Цикл быстрого нагрева насадок 
· Диапазон температуры: от 40 до 370° С 
· Постоянный нагрев или нагрев с помощью педального управления 
· Температура в градусах С или F, высвечиваемая на дисплее 
· Легкая рукоятка  
· Поставляется в комплекте с пятью сменными насадками.

2. Термостат ТМС 20

Для приготовления и поддержания  рабочей температуры модельного состава используют термостаты с  электрическим и водяным обогревом. При электрическом обогреве (Рис 3) агрегат состоит из двух совмещенных  баков, пространство между которыми заполнено теплонесущей жидкостью, обычно глицерином, там же установлены  нагреватели. Термостат работает по принципу «водяной бани». При водяном  обогреве горячая проточная вода подается в «рубашку» термостата. Используют такие агрегаты для модельных  составов с невысокой температурой плавления.

 
Термостат

 

Рис.3

Термостат ТМС 20

1 – подставка 8 – кран  для выпуска глицерина

2 – бак 9 – кран для  выпуска остатков

3 – нагреватель 10 –  кран для слива модельного  состава

4 – каркас 11 – фильтр

5 – асбестоцементные  прокладки 12 – штуцер для подвода  воздуха

7 – крышка 13 – редуктор  давления

3. Инжекторы для запрессовки воска.

Пресс-формы для получения  восковых моделей можно заполнять  как свободной заливкой, так и  под давлением.

Для заполнения небольших, в  основном для ювелирного литья, форм можно применять ручной инжектор (Рис 4).

Рис. 4

Ручной инжектор для воска MAT GUN 105

Конструктивно Изделие состоит  из следующих частей и узлов: пластмас​совый корпус в виде пистолетной рукоятки, нагревательный элемент, термо​регулятор, камеры загрузки и плавления, нажимной шток, сменное сопло, шнур питания  с вилкой.

На боковой панели расположен винт установки температуры.

Сверху корпуса расположен шлюз загрузки воска, сзади - пятка нажимно​го штока. Также ручной инжектор может  использоваться для моделирования  по воску при создании мастер-модели.

Для более крупных форм используются стационарные инжекторы (Рис 5)

Рис 5 Инжектор для запрессовки пресс-форм

Инжектор предназначен для  изготовления восковых моделей (восковок) по готовым резиновым формам. 
Решающее значение при отливке восковок имеет температура воска, ее стабилизация - основная задача инжектора. То есть инжектор должен обеспечивать постояннную заданную температуру впрыскиваемого воска, вне зависимости от скорости впрыска, давления и т. д. 
Для этого в инжекторе применен высокоточный терморегулятор и массивный алюминиевый корпус, который обеспечивает высокую теплоемкость. 
 
Основными особенностями инжектора являются:

простота в обслуживании;

надежность в эксплуатации;

повышенная термостабильность;

максимально достоверный  контроль температуры расплавленного воска с помощью встроенного  термометра;

возможность получения стабильного  качества восковок при использовании  форм различной сложности;

высокая точность регулировки  давления.  
Технические характеристики инжектора:

- Вместимость емкости  для воска (в зависимости от  модели: 1,5-3,5 л

- Максимальная температура: 90°С

- Погрешность стабилизации  температуры <0,1°С

- Напряжение электропитания: 220 в

- Потребляемая мощность: 320 вт

- Вес (нетто, в зависимости  от модели): 7-14 кг

- Стоимость 20 000 руб.

Конструктивная схема  инжектора представлена на рис.7.

Рис. 7. Конструктивная схема  воскового бачка.

Устройство и особенности  работы инжектора. 
Инжектор состоит из воскового бачка и терморегулятора. 
Восковой бачок предназначен для плавления воска и подачи его под давлением в резиновую форму. Бачок представляет собой толстостенный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, большая часть объема которого занята емкостью для воска.

4. Гидролизатор

Для приготовления связующего раствора на основе этилсиликата необходимо провести его гидролиз. Реакция гидролиза  ЭТС осуществляется в высокоскоростных мешалках – гидролизаторах.

Рис 8 гидролизатор

1-дозатор, 2-кран, 3- электродвигатель, 4-крышка бака, 5-трубка, 6-винипласт, 7-мешалка, 8-зажим.

Гидролизатор состоит  из двух совмещенных баков наружного  и внутреннего. Между баками протекает  вода для охлаждения, т.к. реакция  гидролиза сопровождается выделением тепла. Во внутреннем баке установлена  быстроходная мешалка с числом оборотов около 3000.

5. Установка для нанесения огнеупорного покрытия

Рис.9 Схема установки  для нанесения огнеупорного покрытия на модельные комплекты. 1 – электродвигатель 2 – механизм мешалки 3 – ковш

4 – механизм поворота

Эта установка предназначена  для приготовления огнеупорной  суспензии и нанесения её на восковые модельные блоки. Установка представляет собой поворотный ковш , вдоль стенки которого установлена лопастная  мешалка. Для приготовления огнеупорной  суспензии в ковш сначала заливают гидролизованный раствор этилсиликата, затем включают мешалку и порциями загружают пылевидный кварц. При  приготовлении суспензии периодически измеряют её вязкость. По достижении необходимой  вязкости мешалку выключают, дают суспензии  отстоятся в течении 5-10 минут  для удаления из неё пузырьков  воздуха. После этого приступают к нанесению суспензии на модельные  блоки.

6. Установка для обсыпки модельных блоков песком.

Для создания прочного покрытия на модельном блоке его сразу  же после извлечения из суспензии  необходимо обсыпать зернистым огнеупорным  материалом (песком и т.д.). Существует два основных типа установок для  обсыпки:

1 – Установки создающие  «песчаный дождь».2 – Установки  псевдокипящего слоя песка.

К первому типу относятся  элеваторные барабанные пескосыпы (Рис. 10а). Пескосып элеваторный барабанный предназначен для обсыпки модельных  блоков огнеупорным материалом, перемещающимся с помощью лопаток с нижней части барабана и высыпающимся в  верхней его части. При этом создается  непрерывный дождевой поток песка. Под который помещается модельный  блок.

Техническая характеристика Объем загрузки барабана, м3 0,15 Привод вращения барабана:   тип АИР80В4УЗ  мощность, кВт 1,5  напряжение, В 220  число оборотов регулируемое, о6/мин 300…1500 Редуктор Ч-80-16-5б-2-2В-УЗ Число оборотов 6арабана  пескосыпа:  регулируемое, об/мин   5…20 Габаритные размеры, мм    длина 1105  ширина 1094  высота 1230

Рис 10

Пескосып барабанного  типа

Пескосыпы второго типа (Рис 11-12) поддерживают слой песка во взвешенном состоянии.

Пескосып состоит из основания  и корпуса 1, между которыми установлены  полутомпаковая сетка 4 и войлочная  прокладка 3, толщина которой устанавливается  по результатам опробования установки.

Модель закрепляется в  подвесном манипуляторе, который  вводит ее в корпус пескосыпа. Сжатый воздух, прошедший через осушитель  подается с четырех сторон в полость  под сеткой, пройдя через войлок он приводит песок во взвешанное состояние. Манипулятор вращает модель и  на нее наносится слой песка. Отработанный загрязненный песок высыпают периодически через окно, предусмотренное в  корпусе пескосыпа. Пескосып снабжен  бортовыми отсосами.

Пескосып прост по устройству, надежен в эксплуатации.

 

Рис.11. Схема процесса обсыпки  Рис. 12. Пескосып с кипящим

модельных блоков пескм слоем  песка

1 – емкость с песком 1 - цилиндр

2 – полость для подвода  сжатого воздуха. 2 - песок

3 – блок моделей 3 - войлок

4 – металлическая сетка

5 – подвод сжатого  воздуха

7. Воздушно-аммиачная сушильная камера

Каждый слой керамической оболочки перед нанесением последующего необходимо полностью просушить. Сушка  на воздухе занимает значительное время, существенно замедляя процесс. Для  интенсификации сушки керамические формы подвергают химическому твердению  в пара аммиака.

На рис 9 предсталена воздушно-аммиачная  сушильная камера.

Рис13.Установка воздушно-аммиачной  сушки.

.1-сварной шкаф, 2-вентилятор, 3-электродвигатель, 4-баллон, 5-пневмоклапан, 6-редукционный клапан, 7-реометр,8-этажерка.

После обсыпки песком модельные  блоки устанавливают на стеллажи и закатывают в сушильный шкаф. Шкаф герметично закрывают, включают вытяжную вентиляцию для откачки испаряющихся паров растворителя. Через 10 минут  вентиляцию отключают, пневмоклапан автоматически  закрывает вентиляционное отверстие  и в камеру из баллона через  редуктор подают газообразный аммиак. Процесс химического твердения  длится 20 минут. После этого снова  включают вытяжную вентиляцию на 20-30 минут  для удаления паров аммиака из камеры и керамической оболочки.

8. Установка для выплавления модельного состава.

После нанесения необходимого числа слоев керамической оболочки из полученной формы необходимо выплавить  модельный состав. Выплавляют модельный  состав водяным паром, горячим воздухом и в горячей воде. Установка  для вытопки в воде (Рис 12) состоит  из ванны с горячей водой (1), кювет  для слива выплавленного модельного состава и держателей для крепления  керамических форм.

Рис. 14. Ванна для выплавления  моделей в горячей воде.

1 – ванна 2 – комплектодержатель 3 – разделительная воронка

6.7.1. Техническая характеристика  установки:

Производительность 48-50 модельных  блоков в час

Количество одновременно выплавляемых блоков 12 шт.

Продолжительность полного  выплавления 10-15 мин.

из одного модельного блока

Температура воды

Ёмкость ванны 660 л.

Нагреватель – газовый (электрический)

Габариты установки:

Длина 1570 мм.

Ширина 880 мм.

Высота 1908 мм.

Модельные блоки закрепляют зажимами на держателях установки и  погружают в горячую воду. Через 3-5 мин. извлекают из блоков металлические  стояки. После удаления стояков модельные  блоки вновь погружают в воду. Через 7-10 мин. Модельный состав, находящийся  в блоках. Полностью расплавляется  и поднимается на поверхность  горячей воды. Керамические оболочки модельных блоков поднимают, извлекают  из колеса и устанавливают на этажерки для передачи на другие операции.

Верхний слой воды вместе с  выплавленным модельным составом попадает в распределитель, в котором модельный  состав отделяется от воды, по трубке сливается  в изложницы и используется для  изготовления легкоплавких моделей  и облицовки металлических стояков.

9. Прокалочная печь.

Рис. 15. Прокалочная печь

Характеристики:

Напряжение электропитания: 380 В, 50Гц

Максимальная мощность: 9 кВт

Температура: 1050 град.

Размеры, мм: 700х700х1200

Вес: 100 кг

Муфельная печь предназначена  для прокаливания опок при литье  по выплавляемым моделям, а также  в лабораториях при проведении анализов, термообработке металлов, при обработке  эмалей и художественной керамики. На печи ЮФ-210-40 установлен 3х фазный контролер ЮФ-К1638. Муфельная электропечь  выполнена по двухконтурной схеме, что позволяет понизить температуру  на поверхности печи при длительном нагреве на максимальной температуре (не более 100 град. в самых горячих  местах). Муфель (нагревательный элемент) представляет собой прямоугольного сечения трубу из высокотемпературной  керамики с вставленным в него нихромовым нагревателем. Нагревательные элементы выполняются в двух модификациях: с закрытой спиралью - t 1050 град. (на поверхности  нагревательного элемента) и открытой спиралью - t 1200 град. (на поверхности  нагревательного элемента). Двери  электропечей открываются в бок. Теплоизоляция электропечей выполнена  из природных материалов и не имеет  в своем составе асбеста и  других, вредных для человека веществ, выделяемых при нагреве и механических разрушениях. При открывании печи, система отключает нагреватель печи во избежание поражения электрическим током и перегрева муфеля. Управление нагревом и поддержание температуры в печи осуществляет контроллер, состоящий из двух частей. Одна часть, собственно контролер и силовая часть, находится с задней части электропечи. Вторая часть представляет собой выносной пульт с клавиатурой и индикатором.