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Realizzazione di stampi

Materiali e miscele per stampaggio

Materiali per stampaggio. I materiali da stampaggio utilizzati per la fabbricazione di stampi e anime per colata sono suddivisi nei seguenti gruppi: sabbie, leganti, antiaderenti, altamente refrattari, speciali e ausiliari.

Tseski (quarzo, argilla) si sono formati a seguito della distruzione delle rocce (granito, basolite, ecc.); sono costituiti da grani del minerale quarzo (Si02) di dimensioni 0,06-1,6 mm con una miscela di argilla e altri minerali (ossidi di ferro, feldspati). Il quarzo ha grande durezza ed elevata resistenza al fuoco (punto di fusione 1713°C).

Le sabbie di quarzo contengono fino al 2% di argilla e una piccola quantità di impurità estranee, le sabbie argillose contengono fino al 50% di argille. In base al contenuto di argilla, le sabbie argillose si dividono in magre (2-10%), semigrasse (10-20%), grasse (20-30%) e molto grasse (30-50% argilla).

Materiali leganti: argilla da modellare, vetro liquido, borlande al solfito, vari elementi di fissaggio, silicato di etile, pulverbakelite, ecc.

L'argilla modellabile ha un'elevata resistenza al fuoco (punto di fusione 1750-1787 ° C) ed è costituita da particelle minerali molto piccole (0,001 mm) che, quando interagiscono con l'acqua, formano soluzioni appiccicose.

Vetro liquido, borlande al solfito, elementi di fissaggio vengono aggiunti alle miscele, vernici antiaderenti e altri composti per conferire loro resistenza.

Sulla superficie degli stampi e delle anime vengono applicati materiali antiaderenti (grafite, quarzo in polvere, talco, carbone, ecc.), nonché vernici da fonderia e paste per sfregamento preparate con essi, per impedire la combustione dei materiali di stampaggio sulla superficie superficie dei getti. La grafite e il quarzo in polvere vengono utilizzati come polvere e nella preparazione di vernici e sfregamenti. Il carbone viene aggiunto alla composizione delle sabbie da stampaggio.

I materiali altamente refrattari (argilla refrattaria, minerale di ferro-cromo, zircone, magnesite, amianto, ecc.) vengono utilizzati nella produzione di stampi e anime per getti molto grandi e massicci di acciai legati (inossidabili, resistenti al calore, ecc.), come nonché stampi riutilizzabili.

Materiali speciali: graniglia di ghisa, soda caustica, formaldeide, segatura, torba, ecc. La graniglia di ghisa viene utilizzata nella produzione di getti utilizzando uno speciale metodo di fusione come riempitivo. Segatura, torba, ecc. vengono aggiunte alle miscele per aumentare la permeabilità ai gas e la flessibilità delle forme e dei nuclei essiccati.

Materiali ausiliari - polveri per modellare, liquidi distaccanti, colla, ecc. Le polveri per modelli e i liquidi distaccanti vengono utilizzati nella produzione di stampi e anime in modo che quando si rimuove il modello dallo stampo, così come l'anima dalla scatola per anime, la loro superficie sia non danneggiato. La colla viene utilizzata durante l'assemblaggio di aste e stampi per incollare insieme le metà.

Le principali proprietà dei materiali per stampaggio: conduttività termica, capacità termica, permeabilità ai gas, resistenza, fluidità, ecc.

Miscele per stampaggio. Attualmente le fonderie utilizzano un gran numero di sabbie di formatura diverse. La scelta della composizione della miscela è determinata dalla natura (peso, dimensione, forma, tipo di lega) dei getti prodotti, nonché dal tipo di forme utilizzate (grezze, secche, essiccate in superficie, indurenti chimicamente).

A seconda dello scopo, le miscele sono divise in rivestimento, riempimento e singolo.

La miscela di rivestimento è di altissima qualità e viene utilizzata per rivestire la superficie di lavoro dello stampo a diretto contatto con il metallo fuso. Lo spessore dello strato di impasto di rivestimento dipende dal tipo e dalla natura del getto (15-50 mm).

La miscela di riempimento viene versata sulla miscela di rivestimento, ha meno resistenza e permeabilità ai gas ed è più economica. L'impasto di riempimento viene preparato mediante lavorazione dell'impasto di formatura usato con l'aggiunta di (3-5%) materiali freschi (sabbia e argilla).

Un'unica miscela costituisce l'intero volume dello stampo e viene utilizzata per lo stampaggio a macchina, su macchine automatiche in condizioni di produzione in serie di getti piccoli e a pareti sottili. Si differenzia dalla miscela di riempimento per il maggior contenuto di materiale fresco e per le migliori proprietà fisico-meccaniche.

Miscele di nucleo. La composizione e le proprietà delle miscele di canne sono determinate principalmente dalla classe di canne prodotte.

Le aste responsabili della prima classe sono realizzate con miscele di aste costituite interamente da sabbia di quarzo con l'aggiunta di elementi di fissaggio. Le canne di grandi dimensioni sono realizzate con miscele di bacchette più economiche; spesso contengono una miscela usata (20-35%) e il legante modella argilla, borlande di solfito e segatura come additivo organico.

Le miscele per anime devono avere le stesse proprietà delle miscele per stampaggio. Ma poiché la maggior parte del nucleo (ad eccezione dei segni) è esposto alle alte temperature e alla pressione del metallo che viene colato nello stampo, sono realizzati con maggiore resistenza, permeabilità ai gas, flessibilità e resistenza al fuoco.

La composizione delle miscele di base comprende molto spesso sabbia di quarzo pura dal 70 al 100%, argilla refrattaria o bentonite e vari tipi di elementi di fissaggio. Tali miscele hanno un'elevata permeabilità ai gas fino a 120, resistenza fino a 0,55 allo stato umido e fino a 12 kg/cm2 allo stato secco. Negli ultimi anni per la fabbricazione di barre sono state ampiamente utilizzate miscele liquide autoindurenti con buone proprietà tecnologiche.

Rigenerazione di miscele di rifiuti. Sono soggette a rigenerazione le miscele di rifiuti che si accumulano nel reparto cippatura e pulitura (da aste tranciatrici, da macchine pulitrici), sversamenti raccolti dal pavimento dei reparti formatura e anime, camere di essiccazione, ecc. polvere, cenere di segatura e carbone bruciati, pezzi di aste e stampi, varie inclusioni metalliche e non metalliche, nonché fino al 60-80% di granelli di sabbia idonei per un ulteriore utilizzo. Per estrarre i granelli di sabbia da questa miscela, questa viene sottoposta a lavorazioni: impastamento di grumi, separazione magnetica, setacciatura e rimozione della polvere.

Il raggiungimento di fusioni di alta qualità dipende in gran parte dalla qualità dei materiali di stampaggio e delle miscele da cui sono realizzati gli stampi e le anime.

I materiali per stampaggio sono suddivisi in quelli di base: sabbie, argille e ausiliari, che comprendono leganti utilizzati per la preparazione di miscele per anime, materiali antiaderenti (carbone, grafite, vernici, minerale di ferro al cromo, zircone, ecc.), nonché colla, stucchi, polveri ecc.

Sabbie modellabili

Le sabbie da modellatura vengono fornite allo stato naturale e arricchito. Secondo GOST 2138-74, le sabbie sono divise in classi a seconda del contenuto della componente argillosa (i cosiddetti grani con un diametro inferiore a 0,022 mm), silice e impurità nocive, e in gruppi a seconda delle dimensioni delle sabbie grani della frazione principale.

Per determinare il gruppo di sabbia, è necessario setacciarlo attraverso un set standard di setacci e scoprire quali tre setacci adiacenti hanno la maggiore quantità di residui (in unità di massa), chiamata frazione principale. Sapendo su quali setacci si trova la frazione principale della sabbia, è possibile classificarla in un gruppo determinato dal numero medio di setacci.

Argille da modellare

Le argille da formatura, utilizzate nella produzione di fonderia come leganti minerali nelle miscele per formatura e anima, sono classificate in base alla loro composizione mineralogica, resistenza alla trazione negli stati umido e secco, contenuto di impurità nocive e alcune altre proprietà.

In base alla composizione mineralogica, le argille modellabili sono divise in tipologie; in base alla loro resistenza alla compressione allo stato umido - in gruppi; allo stato secco - in sottogruppi. A seconda del contenuto di impurità nocive, le argille modellabili sono divise in gruppi.

La differenza principale tra le argille da modellatura è che hanno reticoli cristallini diversi e quindi sulla superficie possono formarsi pellicole d'acqua di diverso spessore. La minima quantità di acqua può essere trattenuta sulla superficie dei grani di caolinite e la massima sulla superficie dei grani di montmorillonite. Ne consegue che per lo stampaggio ad umido è consigliabile l'utilizzo di argille montmorillonitiche (bentonite). L'uso di queste argille consente di ridurre di 2-3 volte il contenuto di additivi di argilla nelle miscele, aumentare la loro permeabilità ai gas, in alcuni casi sostituire lo stampaggio a secco con lo stampaggio a umido, migliorare la superficie dei getti, ecc. Durante lo stampaggio a secco, è possibile utilizzare qualsiasi tipo di argilla.

Durante la preparazione delle miscele per stampi e anime, tutti i componenti, ad eccezione dell'acqua e dei leganti liquidi, vengono caricati nei miscelatori in forma macinata o sfusa. Poiché il processo di ottenimento della polvere di argilla è associato ad un'abbondante emissione di polvere, quando si producono getti di ghisa dal grezzo si utilizzano invece sospensioni di argilla o argilla-carbone.

3. Materiali di rilegatura

Le miscele di nuclei in cui l'argilla da modellare è il legante, di regola, non forniscono qualità dei nuclei come resistenza, permeabilità ai gas e espulsione. Di conseguenza, l'argilla deve essere sostituita con materiali che abbiano un'elevata capacità legante e conferiscano alle aste una notevole resistenza pur mantenendo una buona capacità di knockout e permeabilità ai gas.

I materiali leganti si dividono in organici e inorganici e in tre classi:
A - organico non acquoso, B - acquoso organico e C - acquoso inorganico.

La classe A combina leganti che hanno capacità legante e non richiedono l'aggiunta di acqua. Non si sciolgono nell'acqua, non si mescolano con essa e non vengono bagnati da essa (oli, oli essiccanti, pece, bitume, colofonia). La classe B comprende leganti che si dissolvono in acqua, dopo di che acquisiscono la capacità di legare la sabbia (destrina, borlanda solfito-alcolica e poltiglia). La classe B comprende tutti i leganti inorganici (argilla da modellare, cemento, vetro liquido) che, come i leganti della classe B, esercitano la loro azione solo dopo l'aggiunta di acqua.

Per facilità d'uso, i raccoglitori di ciascuna classe sono divisi in tre gruppi. Ciascuno dei tre gruppi comprende leganti che hanno approssimativamente le stesse proprietà fisiche, meccaniche e tecnologiche. Il segno principale per classificare un legante in un gruppo o in un altro è la resistenza (resistenza alla trazione temporanea, in kgf/cm2, di un campione allo stato secco), per l'1% del materiale legante introdotto nella miscela.

I leganti vengono valutati utilizzando un test di processo in condizioni di laboratorio. Dalla miscela risultante con un legante, i campioni vengono preparati per testare la resistenza alla compressione a umido e alla trazione a secco, nonché la permeabilità ai gas. L'essiccazione dei campioni viene effettuata in conformità con le specifiche tecniche di questo legante.

Nella maggior parte dei casi, i leganti sono sottoprodotti ottenuti dalla lavorazione del petrolio, scisti bituminosi, legno, olio di semi di cotone, ecc.

4. Materiali antiaderenti e altri materiali ausiliari

A causa dell'interazione chimica e meccanica dello stampo o dell'anima con la lega liquida, l'insufficiente resistenza al fuoco e l'aumento della porosità delle miscele, nonché l'elevata temperatura di colata, si formano bruciature sui getti. Per combatterlo vengono utilizzati speciali materiali antiaderenti.

Carbone. Durante lo stampaggio su base umida, alla miscela vengono aggiunti additivi di carbone frantumato con la seguente composizione, in%: sostanze volatili - non meno di 30, zolfo - non più di 2 e ceneri - non più di 11, umidità - non di più di 12. Il carbone può essere sostituito dallo scisto bituminoso estone sotto forma di polvere.

Quando uno stampo viene riscaldato con una lega liquida, particelle di polvere di carbone o scisto rilasciano sostanze volatili e bruciano formando monossido di carbonio, mentre tra la lega e lo stampo si forma uno strato di gas che elimina la possibilità di bagnare i granelli di sabbia con la lega liquida. lega e causando ustioni.

Quarzo simile alla polvere. Esistono due tipi di questo materiale: naturale e artificiale. Il più utilizzato è il quarzo artificiale polverizzato, che si ottiene macinando la sabbia di quarzo.

Il quarzo polverizzato viene utilizzato nella produzione di getti di acciaio come additivo nelle miscele di rivestimento. Ciò riduce la porosità dello strato di lavoro dello stampo o dell'anima, con conseguente riduzione delle ustioni meccaniche.

Quando il quarzo spolverato viene introdotto nella composizione della vernice per coprire lo stampo e l'anima, sulle superfici si forma uno strato altamente refrattario, che le protegge dall'influenza dell'alta temperatura della lega colata.

Zircone. Quando si arricchiscono i minerali di titanio-zirconio, si ottiene un materiale chiamato zircone. L'industria produce concentrato di zirconio per la preparazione di stampi per rivestimenti e miscele per nuclei e polvere di zirconio per vernici.

Lo zirconio è un materiale altamente refrattario (il suo punto di fusione è 2190 °C), non entra in combinazione chimica con ferro ed elementi di lega ed è un buon materiale antiaderente.

Minerale di ferro cromo. Il prodotto della macinazione del minerale di cromite - minerale di ferro cromo - è caratterizzato da un'elevata resistenza al fuoco - il suo punto di fusione è di circa 1850 ° C. La mancanza di affinità per gli ossidi di ferro e la costanza del volume quando riscaldato garantiscono la produzione di getti di alta qualità.

Applicare modanature di rivestimento e miscele per nuclei della seguente composizione, in : minerale di ferro cromo (setacciato al setaccio con maglie 1,5×1,5 mm) -100 e oltre 100 borlanda di alcol solfito - 2-3.

Proprietà fisiche e meccaniche della miscela: resistenza alla compressione allo stato umido - 0,5-0,7 kgf/mm2; umidità - 5-6%.

Lo spessore dello strato di rivestimento dovrebbe essere 10-30 mm e il sottostrato di miscela sabbia-argilla - 40-60 mm. Il resto del pallone viene riempito con la solita miscela di riempimento e le bacchette con una miscela di nucleo di segatura.

Grafite. La grafite, largamente utilizzata nelle fonderie di ferro, è un materiale altamente refrattario. Esistono grafite cristallina - sotto forma di scaglie argentate e criptocristallina (amorfa) - sotto forma di polvere nera.

Polveri e vernici. Quando si stampa da una superficie bagnata, le superfici degli stampi si ricoprono di polveri diverse (grafite argentata, ardesia, cemento, ecc.). Per migliorare la resistenza superficiale dello stampo, insieme alla polvere, viene utilizzata la spruzzatura delle superfici con borlanda di alcol solfito (densità 1,1) o melassa (densità 1,28).

Vernici e sfregamenti vengono utilizzati per rivestire stampi e anime a secco. Contengono materiali antiaderenti (grafite amorfa, quarzo in polvere, talco, coke macinato, ecc.) E leganti (argilla bentonitica, borlanda solfitata, melassa, ecc.) Per proteggere le vernici dalla fermentazione, viene introdotta formalina.

Paste per sfregamento, mastici e colla. Le paste abrasive vengono utilizzate nei casi in cui le cavità formate dalle aste non vengono successivamente sottoposte a lavorazioni meccaniche e richiedono grande precisione dimensionale e pulizia superficiale. Per aste particolarmente critiche per getti di ghisa, vengono utilizzate paste della seguente composizione: grafite d'argento - 1 parte; grafite amorfa - 1 parte; bordura di alcol solfito - fino ad ottenere una pasta omogenea sotto forma di panna acida densa.

Gli adesivi per aste vengono utilizzati per incollare e riparare le aste. La colla al solfito è composta da 5 parti di borlanda di alcol solfito, 5 parti di argilla per modellare e 2 parti di acqua. La colla viene applicata in uno strato uniforme sulle superfici incollate delle metà dell'asta.

Quando si accoppiano canne grandi e medie, le cuciture vengono sigillate con stucchi speciali, che contengono, in %:
sabbia fine di quarzo - 60, grafite nera - 25 e argilla da modellare - 15.

5. Proprietà fondamentali dei materiali e delle miscele per stampaggio

I materiali per stampaggio e le miscele da cui vengono realizzati stampi e anime per fonderia devono avere determinate proprietà che garantiscano la produzione di stampi, anime e pezzi fusi di alta qualità.

L'umidità influisce su tutte le proprietà delle sabbie da modellatura e principalmente sulla permeabilità ai gas, sulla resistenza e sulla fluidità. La riduzione dell'umidità aumenta lo sgretolamento dell'impasto e rende più difficile la formatura, mentre l'aumento dell'umidità riduce la resistenza grezza, aumenta l'adesione dell'impasto al modello e riduce la permeabilità ai gas, con conseguente pericolo di ebollizione del getto .

La permeabilità ai gas è una proprietà molto importante dei materiali e delle miscele per stampaggio. Una bassa permeabilità ai gas delle miscele può causare la formazione di sacche di gas nei getti. La permeabilità ai gas dipende dalla forma dei grani, dall'omogeneità dei componenti dei grani della miscela, dal contenuto di sostanze argillose in essa contenute e da una serie di altri motivi. Per aumentare la permeabilità ai gas della sabbia fine è necessario miscelarla con il 50-60% di sabbia grossolana.

Forza. La resistenza insufficiente delle miscele di stampaggio porta alla deformazione degli stampi e delle anime, alla distorsione dei pezzi fusi e provoca espansione e collasso. La resistenza dipende dal contenuto di umidità della miscela, dalla quantità di componente argilloso, dalla dimensione dei grani di sabbia e dal grado di compattazione. È regolato dal dosaggio dell'argilla.

La resistenza a secco delle sabbie da modellatura aumenta con l'aumentare del contenuto di argilla e umidità. Una resistenza maggiore può essere ottenuta utilizzando materiali leganti speciali.

La forza delle miscele di base dipende dal tipo e dalla quantità di legante utilizzato e deve rientrare entro determinati limiti.

La durezza caratterizza il grado e l'uniformità di compattazione delle sabbie di modellatura. La sovraconsolidazione, così come l'insufficiente compattazione della miscela, provoca difetti nei getti: dilatazione, ebollizione, cavità di gas e terra, combustione, ecc.

Queste e altre proprietà dei materiali e delle miscele per stampaggio vengono determinate nei laboratori dell'officina.

6. Sabbie per stampaggio

Nella produzione di fonderia sono più utilizzate le miscele sabbia-argilla, classificate in base al metodo di stampaggio e al tipo di lega colata negli stampi.

Le miscele si dividono in miscele a rivestimento singolo e miscele di riempimento. Viene utilizzata un'unica miscela per riempire l'intero stampo (principalmente durante lo stampaggio a macchina). Le miscele di rivestimento vengono applicate solo sulla parte dello stampo che entra in contatto con la lega liquida. La miscela di riempimento viene applicata sullo strato di rivestimento e con essa viene riempito il resto dello stampo.

In base allo stato dello stampo prima della colata, le miscele di stampaggio si distinguono in umide e secche. In base al tipo di lega colata negli stampi si distinguono miscele per stampaggio per ghisa, acciaio e getti non ferrosi.

La composizione della miscela per la fusione della ghisa dipende dalla massa del pezzo fuso, dallo spessore delle pareti e dalla tecnologia di produzione dello stampo.

Per i getti di acciaio, le miscele per stampaggio devono avere una maggiore resistenza al fuoco e permeabilità ai gas rispetto alle miscele per getti di ghisa.

Per gli stampi per colata non ferrosi possono essere utilizzate miscele con resistenza al fuoco significativamente inferiore rispetto alle miscele per getti di ferro e acciaio.

Per aumentare la pulizia superficiale dei getti di leghe a base di rame, nella sabbia di stampaggio vengono introdotte sabbie argillose di classe P. Un additivo al fluoro introdotto nella sabbia di stampaggio durante la fusione di leghe di magnesio consente di evitare l'ossidazione della lega durante la colata e indurimento del getto. Può essere sostituito con acido borico o zolfo.

7. Miscele plastiche e liquide a indurimento rapido, a indurimento chimico e autoindurenti

Insieme alle tradizionali miscele di sabbia e argilla, si sono diffuse miscele per stampaggio con proprietà speciali sviluppate nel nostro paese.

Miscele a rapido indurimento.

Anche il materiale legante in essi contenuto è vetro liquido. Tuttavia, il processo di indurimento viene effettuato non soffiando con anidride carbonica, ma sotto l'influenza di una miscela additiva di indurente - scorie di produzione di ferrocromo. La vitalità della miscela plastica è solitamente di 20-25 minuti, quindi viene preparata in due fasi: la miscela principale di vetro liquido viene preparata nel reparto di preparazione della miscela e l'introduzione di scorie in essa, setacciate attraverso un setaccio con 0,5 mm maglia, viene effettuata direttamente nella sezione di formatura con agitazione in un mescolatore a coclea.

La miscela di rivestimento viene applicata sul modello in uno strato di 50 mm o più di spessore, a seconda delle dimensioni e dello spessore della parete del getto. Il volume rimanente del pallone viene riempito con la miscela circolante. Il tempo di tenuta per stampi di grandi dimensioni è di almeno 1 ora. Dopo aver rimosso il modello, lo stampo viene verniciato con vernice ignifuga autoasciugante o normale vernice all'acqua. In quest'ultimo caso viene utilizzata l'essiccazione superficiale.

Le miscele autoindurenti liquide (LSC) differiscono da quelle plastiche in quanto nella loro composizione vengono introdotti tensioattivi (tensioattivi) che, quando si agita la miscela, formano schiuma ai bordi dei grani. Le bolle di questa schiuma riducono le forze di attrito tra i granelli di sabbia, conferendo alla miscela fluidità (fluidità). Il detersivo raffinato sovietico (DS-RAS) viene spesso utilizzato come tensioattivo.

L'LSC viene utilizzato nella produzione di pezzi fusi e anime di grandi dimensioni e, a differenza di tutte le miscele, vengono “versati” in cilindri e casse d'anima. Il tempo in cui la miscela rimane fluida è solitamente di 9-10 minuti, durante i quali è opportuno utilizzarla. L'impianto per la preparazione dell'LSC viene posizionato direttamente sulla modanatura o sulle sezioni del nucleo. La produttività dell'impianto arriva fino a 30 t/h.

8. Miscele di base

9. Tecnologia per la preparazione di miscele per anime da stampaggio

Il processo tecnologico di preparazione delle miscele per stampaggio e anima consiste in tre fasi: preparazione dei materiali freschi, preparazione delle miscele usate e produzione delle miscele.

La preparazione dei materiali freschi prevede l'essiccazione, la frantumazione e la setacciatura.

L'essiccazione della sabbia e dell'argilla viene effettuata in essiccatori a tamburo con una capacità compresa tra 3,2 e 29,2 t/h per la sabbia e 0,9-8 t/h per l'argilla, nonché in impianti per l'essiccazione e il raffreddamento della sabbia in un letto fluidizzato con una capacità di 3-10 t/h.

Per frantumare e macinare grumi di sabbia e argilla secca, vengono utilizzati carbone, grumi di miscela esaurita, barre secche difettose, guide di macinazione, frantoi a rulli e mulini a sfere per la macinazione a umido del carbone.

La vagliatura dei materiali da modellare prima dell'uso viene effettuata in draghe mobili, nonché in setacci vibranti e poligonali con una capacità da 5 a 125 t/h e attraverso setacci piani con una capacità di 50 t/h.

La preparazione della miscela di rifiuti prevede la sua separazione magnetica per rimuovere le inclusioni metalliche. Le miscele utilizzate nello stampaggio sabbiato subiscono una doppia separazione.

Preparazione delle miscele. Il processo tecnologico di preparazione delle miscele per stampaggio consiste nel dosaggio dei componenti secchi e nel loro caricamento nei canali nella seguente sequenza: miscela di lavoro + sabbia + argilla in polvere o sotto forma di emulsione - carbone (per getti in ghisa stampati a umido) o segatura ( per stampaggio a secco); Dopo la miscelazione preliminare vengono aggiunti i componenti liquidi.

Per la miscelazione dei componenti vengono utilizzate guide periodiche con rulli rotanti verticalmente o guide centrifughe con rulli rotanti orizzontalmente.

Nelle fonderie per la produzione in serie e di massa vengono creati reparti centrali di preparazione delle miscele, dotati di moderne attrezzature ad alte prestazioni e di un ampio sistema di trasporto. In alcuni di essi la gestione di tutte le operazioni di preparazione delle miscele è completamente meccanizzata e automatizzata.

10. Rigenerazione di miscele di stampi e anime esaurite

L'introduzione diffusa nella produzione di fonderia di miscele speciali preparate da sabbie di quarzo fresche, nonché l'aumento annuale della produzione di getti, porta ad un aumento sistematico del consumo di sabbie di quarzo, le cui risorse naturali non sono illimitate. Per ridurne i consumi è necessario sostituirle parzialmente con sabbie rigenerate (ripristinate) provenienti da miscele di rifiuti attualmente in fase di smaltimento.

Riso. 1. Impianto per la rigenerazione di miscele di rifiuti.

Cinque anni di esperienza con l'installazione hanno dimostrato che il materiale rigenerato risultante è un sostituto completo della sabbia di quarzo fresca e può essere utilizzato per la preparazione di miscele per stampi e anime.

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Produzione di fusioni di precisione

Produzione di fusioni di precisione da leghe di alluminio, magnesio e rame utilizzando un modello permanente

I getti solo di una certa massa vengono realizzati in stampi di gesso. Le fusioni particolarmente complesse vengono prodotte in stampi di ceramica a conchiglia. Secondo quanto riferito da alcune aziende specializzate (Canadion-Marconi, Sterling Metals Limited, Munetto), gli stampi in ceramica sono più vantaggiosi per getti con variazioni di spessore molto ampie.

I vantaggi degli stampi in gesso per la fusione delle leghe di alluminio sono illustrati nei lavori.

Miscele per stampaggio di gesso. Il legante in queste miscele è il gesso, la cui qualità è di grande importanza. Solo il gesso adatto per stampi in gesso è quello che non si ritira una volta indurito. Le miscele per stampaggio di gesso hanno la seguente composizione approssimativa,%: 30-100 gesso, 5-40 amianto, 19-30 talco, 5-80 farina di quarzo, 0-10 argilla ceramica, 33 mattoni macinati, 0-50 sabbia di quarzo, 70 cristobalite , 0-1,5 calce, 0-5 cemento Portland, 0,25-3,0 bromuro di ammonio.

Le miscele per stampaggio di gesso vengono miscelate con acqua allo stato cremoso nei seguenti rapporti di componenti: 0,35 parti di acqua per 1 parte della miscela. I singoli additivi nelle miscele di gesso influenzano le loro proprietà come segue: l'amianto macinato aumenta la porosità; se l'amianto viene utilizzato in forma fibrosa, le proprietà meccaniche della forma risultano migliorate. L'amianto macinato deve avere la granulometria adeguata. La farina di quarzo riduce le variazioni volumetriche della miscela di gesso durante l'indurimento, la calcinazione e il raffreddamento dello stampo. Talco e sabbia di quarzo, come riempitivi inerti, compensano le variazioni volumetriche. Calce e cemento stabilizzano i cambiamenti volumetrici di forma. Durante la cottura delle forme, il bromuro di ammonio si decompone in sostanze gassose e aiuta ad aumentare la permeabilità ai gas delle forme.

Oltre a questi additivi ne vengono introdotti anche molti altri, utilizzati molto meno frequentemente: acido borico in quantità dall'1 al 2% e borace 0,35-0,5%, che favoriscono un rapido indurimento della miscela. Il vetro liquido aumenta la robustezza e la resistenza delle forme all'abrasione. L'alginato di sodio in una quantità dello 0,1-0,5%, il carbonato di sodio (0,1-0,5%), la formalina regolano la velocità di polimerizzazione. L'alluminato di calcio in quantità del 2,5-12% e l'ossido di zinco rallentano la polimerizzazione e conferiscono alle forme maggiore resistenza. Come additivi per aumentare la resistenza degli stampi vengono utilizzati anche additivi di ossidi di alluminio, ossidi di ferro, ecc.

Le forme di gesso devono avere le seguenti proprietà di base: sufficiente resistenza e resistenza all'abrasione; sufficiente permeabilità ai gas; sono possibili variazioni minime del volume.

Le proprietà elencate sono fornite dalla composizione della miscela e dal metodo di preparazione. La maggiore influenza sulle proprietà della miscela (oltre alla sua composizione) è la viscosità della massa di gesso, determinata dal rapporto tra componenti secchi e acqua. Come risultato della ricerca degli autori, si è scoperto che la quantità di acqua per 1 kg di sabbia di formatura non deve superare 0,8 litri, altrimenti gli stampi avranno bassa resistenza, elevata permeabilità ai gas e si restringeranno notevolmente durante l'essiccazione; il rapporto migliore è 0,45-0,55 litri di acqua per 1 kg di miscela. Con quantità minori di acqua l'impasto del gesso risulta molto denso ed è difficile riempire con esso modelli complessi; In questa miscela si mescolano molte bolle d'aria. Se il rapporto si avvicina a 0,8 litri di acqua per 1 kg di impasto, la maturazione dell'impasto rallenta bruscamente e rimane morbida anche dopo 48 ore. Si tratta di una miscela di gesso composta dal 50% di gesso Rocasso, dal 30% di scaglie di amianto e dal 20% di farina di quarzo.

Le proprietà degli stampi in gesso sono influenzate anche dalla temperatura e dal tempo di miscelazione della miscela di stampaggio. Per la miscela di gesso specificata, è preferibile utilizzare acqua ad una temperatura di 50-52 ° C; a questa temperatura gli stampi presentano la massima robustezza, resistenza all'abrasione, permeabilità ai gas e costanza di volume. Il tempo di miscelazione della miscela di gesso non deve superare i 3 minuti. Una miscelazione più veloce o più lunga provoca il ritiro degli stampi in gesso.

Nonostante gli stampi in gesso contengano sostanze nella miscela per aumentare la permeabilità ai gas, il suo valore è ancora insufficiente e quindi si ottengono getti con difetti, ad esempio non stili.

La permeabilità al gas può essere aumentata in tre modi:

1) aggiungendo alla miscela di stampaggio sostanze che, dopo aver indurito e riscaldato lo stampo, vengono gassificate e rimosse da esso aumentando così la permeabilità ai gas. Molto spesso per questi scopi viene utilizzato cloruro o bromuro di ammonio;

2) riscaldamento in autoclave (metodo Antiochia). Se riscaldato in un'atmosfera umida ad una temperatura di 90 ° C, il gesso (calcio diidrato) si trasforma in emiidrato, poiché a questa temperatura il diidrato è una forma instabile di solfato di calcio. L'acqua rilasciata durante la decomposizione del diidrato di calcio dissolve gli emiidrati fino a saturazione. Poiché la solubilità degli emiidrati diminuisce con l'aumentare della temperatura, nell'autoclave viene mantenuta una bassa pressione (da 0,07 a 0,2 MPa). Dopo aver mantenuto lo stampo in autoclave per 6 ore, si raffredda in atmosfera umida. La superficie dello stampo si raffredda più velocemente della sua parte interna, quindi vengono rilasciati piccoli cristalli diidrati negli strati esterni dello stampo e grandi nelle parti interne dello stampo. In questa forma, con uno strato superficiale a grana fine e un interno poroso, la permeabilità ai gas è significativamente più elevata;

3) schiumatura dell'impasto (metodo Gypsum Hydroperm). L'essenza del metodo è che alle miscele di gesso viene aggiunto un agente schiumogeno. Alla miscela vengono aggiunte sostanze, ad esempio carbonato e acido diluito o perossido di idrogeno e acqua ammoniacale. Tra di loro, quando si agita la miscela, si verificano reazioni con il rilascio di un grande volume di gas. Nella miscela di gesso possono essere introdotti agenti schiumogeni organici che, una volta miscelati, catturano l'aria e la stabilizzano bene in tutto il volume. Lo stampo in gesso indurito è saturo di piccole bolle di gas-aria, che aumentano la permeabilità ai gas dello stampo; Chiameremo questo metodo schiumatura meccanica. Ciascuno di questi metodi ha la propria tecnologia.

Nel primo caso la permeabilità ai gas aumenta solo dopo il riscaldamento ad una temperatura alla quale tutta l'acqua (sia libera che legata) viene praticamente rimossa dallo stampo. Nel riscaldamento in autoclave e durante la schiumatura meccanica della massa modellabile, la porosità si forma nel momento in cui tutta l'acqua, sia chimicamente legata che libera, è presente nello stampo.

Le forme in cui la permeabilità ai gas viene aumentata con il primo metodo contengono sostanze nella miscela iniziale di gesso che formano porosità immediatamente dopo che la massa si è indurita. Ciò è necessario per facilitare l'eliminazione del vapore acqueo durante il successivo trattamento termico. L'acqua viene rimossa meccanicamente ad una temperatura di 85-96 °C. Lo stampo deve essere asciugato con cura, poiché la porosità è molto piccola e potrebbero verificarsi danni se vengono generati grandi volumi di vapore acqueo. Il tempo minimo di riscaldamento alla temperatura specificata è di 8 ore, seguito da un riscaldamento a 200-220 °C, livello al quale viene rimossa la maggior parte dell'acqua legata. Velocità di riscaldamento 50 °C/h. Gli stampi vengono mantenuti a questa temperatura fino a 12 ore, quindi vengono riscaldati a 380 °C alla stessa velocità per decomporre i sali di ammonio. Si mantengono a questa temperatura per 5 ore, poi si raffreddano gli stampi a 100°C, si tolgono dal forno e si preparano per la colatura.

Quando si realizzano forme di gesso che devono essere riscaldate in autoclave o mediante schiumatura, alla miscela non vengono aggiunti additivi che aumentano la permeabilità ai gas, come l'amianto e la lana di vetro. In questo caso non sono necessari. Inoltre, durante il loro utilizzo, la rugosità superficiale degli stampi aumenta. Durante il trattamento termico dello stampo in gesso, questo diventa sufficientemente permeabile ai gas per rimuovere l'umidità. È durante questo periodo che viene rimossa l'acqua libera e diidrata. L'acqua emiidrata viene rimossa mentre il metallo viene colato nello stampo. Grazie all'elevata permeabilità ai gas dello stampo, i vapori risultanti vengono rimossi attraverso le pareti senza alcun danno allo stampo.

Pertanto, il trattamento termico degli stampi mediante riscaldamento in autoclave o mediante schiumatura è molto semplice e gli stampi stessi non sono così sensibili alla velocità di riscaldamento. Il trattamento termico degli stampi viene effettuato a basse temperature, situate tra i picchi endotermici causati dalla perdita di acqua biidrata ed emiidrata. In condizioni normali, questa temperatura è compresa tra 180 e 225 °C. Gli stampi (a seconda delle loro dimensioni) vengono mantenuti nell'intervallo di queste temperature per 10-18 ore e dopo il raffreddamento gli stampi vengono preparati per la colata.

Test comparativi di tutti e tre i metodi descritti, effettuati dalla ditta ZPS a Gottwald (Cecoslovacchia), hanno dimostrato che

la permeabilità ai gas degli stampi era compresa tra 48 e 52 J. N. R. Anche la qualità della superficie dei getti e la densità del metallo direttamente sotto la pelle del getto erano le stesse.

Le forme di schiumatura richiedono il mantenimento preciso dei parametri tecnologici: pressione, temperatura e tempo in autoclave.

Per aumentare la permeabilità ai gas dovuta alla decomposizione dei sali di ammonio è necessario un trattamento termico lento e accurato degli stampi. La stabilità volumetrica di tali forme può essere aumentata aggiungendo l'1% di solfato di alluminio A12 3. La lavorazione delle forme di gesso in un'autoclave viene utilizzata nella produzione di massa e la schiuma meccanica viene utilizzata nella produzione singola.

Se è necessario avere solo una certa parte della fusione con una superficie particolarmente pregiata e tolleranze dimensionali strette, utilizzare uno stampo combinato. Nello stampo di sabbia viene inserita una bacchetta di gesso o parte di uno stampo in gesso.

Il peso massimo dei getti in lega di alluminio che possono essere prodotti in stampi in gesso è di 10-160 kg. Lo spessore minimo della parete è 1,5 mm, in casi particolari 0,55 - 1,0 mm.

La rugosità superficiale varia da 60 a 80 RMS. La conduttività termica degli stampi in gesso si riferisce alla conduttività termica degli stampi in sabbia convenzionali come 0,65: 1,0, di cui bisogna tenere conto, in particolare, quando si cola bronzo al piombo. Il contenuto di piombo in tali bronzi non deve essere superiore al 2,5% e il contenuto di carbonio non superiore al 7%; Avendo un contenuto di piombo più elevato, la sua segregazione avviene durante il raffreddamento.

Definizioni di colata in terra
Definiamo i termini utilizzati per descrivere la tecnologia di fonderia che prevede la colata del metallo in stampi a base di sabbia. Sono considerate simili le seguenti formulazioni:
- Colata in sabbia, miscele;
- Colata in stampi sabbia-argilla, impasti;
- Getto nel terreno.
Tutti questi termini si riferiscono alla stessa tecnologia di fusione. L'ulteriore utilizzo di uno qualsiasi dei nomi sarà considerato analogo.

Prodotti di fonderia

La fusione in sabbia è un metodo di fusione di metalli e leghe in cui il metallo fuso viene versato in uno stampo fatto di sabbia ben compattata. Per tenere insieme i granelli di sabbia, la sabbia viene mescolata con argilla, acqua e altri materiali leganti.
Oltre il 70% di tutte le fusioni metalliche vengono prodotte utilizzando il processo di fusione in sabbia.
Fasi principali

Ci sono sei passaggi in questo processo:
-Posizionare il modello in uno stampo con sabbia per creare uno stampo.
-Il sistema di cancelli e i pilastri sono fissati nei punti richiesti.
-Rimuovere il modello dalla muffola e collegare le mezze forme.
-Riempire la cavità dello stampo con metallo fuso.
- Mantenere il metallo in solidificazione negli stampi secondo la tecnologia.
-Eliminare la fusione e liberarla dai canali di colata e dagli sfiati.

Modelli di fonderia

Sulla base dei disegni e delle tecnologie di fusione sviluppate da un tecnologo o designer, un modellista esperto realizza un modello di una parte in legno, metallo o plastica o polistirene espanso. Il metallo si ritira durante il processo di raffreddamento e la cristallizzazione può essere eterogenea a causa del raffreddamento non uniforme. Pertanto, il modello dovrebbe essere leggermente più grande della fusione finita, utilizzando il cosiddetto fattore di ritiro del metallo. Per i diversi metalli vengono utilizzati tassi di ritiro diversi. Durante il processo di stampaggio, i modelli lasciano impronte nella sabbia dello stampo, in cui viene inserita un'anima di sabbia. Tali aste sono talvolta rinforzate con rinforzi in filo metallico, che vengono utilizzati per creare cavità che non possono essere formate dal modello principale, come passaggi interni delle valvole o punti di raffreddamento nei blocchi motore.
Il sistema di accesso per l'ingresso del metallo nelle cavità dello stampo è una guida e comprende un imbuto e canali di colata che mantengono una buona pressione del metallo liquido per un riempimento più uniforme della cavità dello stampo. Il gas e il vapore generati durante la fusione fuoriescono attraverso sabbie permeabili o attraverso colonne montanti, realizzate nel modello stesso o sotto forma di parti separate.

Boccette per stampaggio
Per lo stampaggio vengono utilizzate due o più matracci. Le boccette sono realizzate sotto forma di scatole che possono essere collegate tra loro e fissate insieme. Il modello è incassato nella parte inferiore della muffola fino alla sua sezione trasversale più ampia. Quindi viene montata la parte superiore del modello. La parte superiore è fissata alla parte inferiore della muffola con morsetti e lì viene aggiunta la miscela di modellatura e compattata in modo da coprire completamente il modello. I materozze e le spinte vengono installati nei punti richiesti. Successivamente la muffola viene dimezzata e da essa vengono rimossi il modello, i canali di colata in legno e i fermi.

Raffreddamento del metallo
Per controllare la cristallizzazione della struttura metallica, nello stampo possono essere posizionate piastre metalliche e frigoriferi. Di conseguenza, il rapido raffreddamento locale forma in questi luoghi una struttura metallica più dettagliata. Nella colata nera, l'effetto è simile all'indurimento del metallo in una fucina. In altri metalli, i condensatori possono essere utilizzati per controllare la solidificazione direzionale della fusione. Controllando il metodo di raffreddamento della fusione, è possibile prevenire vuoti interni o porosità all'interno della fusione.

Produzione
Le aste vengono utilizzate per creare cavità nelle fusioni, ad esempio per il liquido di raffreddamento nei blocchi motore e nelle testate dei cilindri. In genere, le anime di fusione vengono posizionate nello stampo dopo aver rimosso il modello. Dopo l'essiccazione, il pallone con lo stampo viene posto sulla piattaforma della fonderia per essere riempito con metallo fuso, solitamente acciaio, bronzo, ottone, alluminio, magnesio e zinco. Dopo il riempimento con metallo liquido, i cilindri non vengono toccati finché la fusione non si è raffreddata. Dopo aver eliminato la fusione, i nuclei vengono rimossi dalla fusione. Il metallo delle materozze e degli utili deve essere separato dalla fusione con qualsiasi mezzo. È possibile utilizzare vari trattamenti termici per alleviare lo stress derivante dal raffreddamento iniziale e aggiungere durezza in caso di tempra in acqua o olio. La superficie della fusione può essere ulteriormente indurita mediante pallinatura, che aggiunge resistenza alle fessurazioni, si allunga e leviga le superfici ruvide.

Sviluppo tecnologico
Per consentire la rimozione del modello senza violare l'integrità della sabbia di modellatura, tutte le parti del modello devono essere precalcolate dal tecnologo e avere parti significative per l'installazione delle aste. È opportuno utilizzare una leggera pendenza sulle superfici perpendicolari alla linea di giunzione per consentire la rimozione del modello dallo stampo. Questo requisito vale anche per le aste, poiché devono essere rimosse dalle cavità che formano. Gli sfiati e le colonne montanti devono essere posizionati in modo da garantire un flusso ottimale del metallo nello stampo e dei gas da esso per evitare un riempimento insufficiente del getto.

Metodi di gettata nel terreno
Esistono due metodi di colata in stampi di sabbia, il primo utilizza sabbia “grezza”, i cosiddetti stampi grezzi, e il secondo è il metodo del vetro liquido.
Forme grezze
La sabbia bagnata viene utilizzata per creare uno stampo in un pallone. Il nome deriva dal fatto che nel processo di stampaggio viene utilizzata sabbia bagnata. La "sabbia grezza" è una miscela di:
-sabbia silicea (SiO2), o sabbia di cromo (FeCr2O), o sabbia di zirconio (ZrSiO4), dal 75 all'85%, e altri componenti, tra cui grafite, argilla dal 5 all'11%, acqua dal 2 al 4%, altri inorganici elementi dal 3 al 5%, antracite fino all'1%.
Esistono molte miscele per stampaggio con argilla, ma differiscono tutte per le proprietà plastiche della miscela, per la qualità della superficie, nonché per la possibilità di utilizzare metallo fuso nella fusione in relazione alla portata per il rilascio di gas. La grafite, di norma, è contenuta in un rapporto non superiore al 5%, brucia parzialmente a contatto con il metallo fuso con formazione e rilascio di gas organici. Le miscele grezze generalmente non vengono utilizzate per la fusione di metalli non ferrosi, poiché gli stampi grezzi portano a una forte ossidazione, soprattutto per la fusione di rame e bronzo. Gli stampi in sabbia grezza non vengono utilizzati per la fusione dell'alluminio. Per la fusione dell'alluminio vengono utilizzate miscele per stampaggio di qualità superiore. La scelta della sabbia per lo stampaggio dipende dalla temperatura di colata del metallo. La temperatura di colata di rame, acciaio e ghisa è più elevata rispetto ad altri metalli, pertanto l'argilla non viene ulteriormente rigenerata dall'esposizione alle alte temperature. Per la colata di ghisa e acciaio a base di ferro, di solito lavorano con sabbia di quarzo: è relativamente economica rispetto ad altre sabbie. Poiché l'argilla brucia, una nuova porzione di argilla e parte della vecchia sabbia vengono aggiunte a una nuova porzione della miscela di sabbia. Il silicio è indesiderabile nella sabbia perché I granelli di sabbia di quarzo tendono ad esplodere se esposti ad alte temperature durante la colata. Queste particelle sono sospese nell'aria, il che può portare alla silicosi nei lavoratori. La fonderia è dotata di ventilazione attiva per raccogliere le polveri. Viene aggiunta segatura fine (farina di legno) per creare spazio, una volta bruciata, affinché i granelli di sabbia possano espandersi senza deformarne la forma.

Tecnologia ZhSS (miscela di vetro liquido)

Questa tecnologia è composta da:
L'impasto per lo stampaggio contiene sabbia calcinata senza argilla, quindi viene mescolato in un apposito contenitore con vetro liquido e la massa miscelata viene versata nel modello. La forma colata viene perforata per la successiva fornitura di anidride carbonica. Il pallone è coperto da un tappo e viene fornito gas CO2. Dopo di che la composizione per stampaggio colata ZhSS acquisisce durezza.
In entrambi i metodi, la miscela di sabbia viene lasciata attorno all'attrezzatura del modello, creando cavità nello stampo per la colata del metallo. Lo stampaggio con miscele di vetro liquido permette di ottenere due metà, che vengono assemblate dopo l'indurimento. Il modello viene rimosso, creando una cavità dello stampo. Questa cavità è piena di metallo liquido. Dopo che il metallo si è raffreddato, i getti vengono puliti dal composto di stampaggio. Lo stampo LCS viene completamente distrutto quando la fusione viene rimossa.
La precisione della fusione è direttamente correlata al tipo di sabbia e formatura. Gli stampi grezzi creano una maggiore ruvidità sulla superficie della fusione. Pertanto il lancio nel terreno è immediatamente distinguibile dal lancio mediante LSS e CTS. La fusione in stampi di sabbia fine è molto più pulita e meno ruvida. La tecnologia ZhSS consente di produrre fusioni da una superficie liscia, soprattutto quando si utilizzano modelli in plastica. In alcuni casi, ad esempio, quando si fondono parti della carrozzeria, si può anche fare a meno della lavorazione su grandi superfici: ciò consente di fondere blocchi cilindri in ghisa di grandi dimensioni. I residui di sabbia di formatura bruciati sul getto vengono rimossi mediante pallinatura.
Dal 1950, i processi di fusione in fonderia parzialmente automatizzati sono stati sviluppati in linee di produzione completamente automatizzate.

Miscela indurente a freddo (colata in CTS)
L'uso di leganti organici e inorganici che rinforzano gli stampi di fusione lega chimicamente la sabbia. Questo tipo di formatura prende il nome dal fatto che non necessita di asciugatura come altri tipi di formatura in sabbia. La fusione CTS è più precisa della fusione in terra. Le dimensioni degli stampi CMC sono inferiori a quelle per la fusione in terra, ma più costose. Pertanto, il CTS viene utilizzato meno frequentemente, nei casi in cui è richiesta una fusione di qualità superiore. La nostra azienda è pronta a fornirvi getti utilizzando CTS.

Stampaggio CTS
Le forme realizzate con una miscela indurente a freddo richiedono uno stampaggio rapido, a differenza delle miscele di sabbia e argilla, perché contengono resine liquide a rapido indurimento, acceleranti di indurimento e catalizzatori. Invece di compattare la miscela (come quando si cola nel terreno), la miscela di modellatura CTS viene versata nello stampo e si attende che la resina si indurisca. Tipicamente l'indurimento avviene a temperatura ambiente entro 20 minuti. La fusione CTS migliora significativamente la qualità delle superfici grezze dei getti di acciaio rispetto ad altre tecnologie di fusione in sabbia. In genere, legno, metallo o plastica MDF vengono utilizzati per realizzare apparecchiature modello utilizzando CTS. Molto spesso, lo stampaggio con miscele indurenti a freddo viene utilizzato nella fusione di rame, fusione di alluminio, acciaio al carbonio, acciaio resistente al calore e inossidabile, nonché ghisa legata, poiché riduce significativamente la probabilità di difetti di fusione.

Diamo un'occhiata ai tre più famosi:

1. Colata mediante dime in stampi di terra.
2. Fusione a cera persa.
3. Fusione utilizzando modelli bruciati.

Utensili per formatura e attrezzature per colata per modello

Strumenti di formatura (strumenti utilizzati per riempire uno stampo e rimuovere un modello o una sagoma da esso): spatola, setaccio, pressino, righello, blocco speciale per raddrizzare, ago di sfiato, mazzuolo, cazzuola, spatola, spazzole.

Utensili per la finitura degli stampi: levigatrici, lancette per rifinitura e incisione.

Attrezzatura da casting per modello

Un pallone è un telaio (scatola senza fondo) con terreno modellabile per versare il metallo; legno o metallo.

Riso. 2. Strumento di formatura: 1 - ago di ventilazione; 2 - pressino; 3 - blocco regolare

Riso. 3. Lancetta

Una tavola finta è una piastra di legno o di metallo con una superficie liscia.

Uno stampo in gomma è un dispositivo fatto di gomma, due piastre di acciaio lucido e un vulcanizzatore (in un'officina privata, quello di un'auto, 12 V tramite un trasformatore, è abbastanza adatto).

Una siringa a pressione è una siringa fatta in casa per riempire la composizione del modello in uno stampo sotto pressione.

Centrifuga manuale: un dispositivo per la fusione centrifuga in un'officina individuale; Con l'aiuto di un tale dispositivo, il metallo liquido riempie lo stampo sotto pressione.

Materiali per lo stampaggio Il terreno per stampaggio è una miscela inumidita di argilla (fino al 25% di contenuto) e sabbia.

• Grafite.
• Gesso.
• Pomice.
• Quarzo.
• Glucosio (come moderatore).
• Alcali (come separatore).
• Calcare (ardesia).
• Caolino.

Materiali per realizzare modelli

1. Plastilina, gesso, plastica, legno. 2. Cera, paraffina, stearina; gelatina tecnica, colla per legno. 3. Polistirolo (schiuma) - plastica cellulare.

Fusione del modello in stampi di terra

Questo è il modo più semplice per ottenere i getti. In breve, la tecnologia è la seguente: secondo il modello richiesto (modello), viene realizzato uno stampo dalla terra modellata per versare il metallo fuso. Uno stampo realizzato secondo una o un'altra dima è usa e getta: quando viene rimossa la fusione, questa viene distrutta, poiché è creata da una miscela di sabbia e argilla (contenuto di miscela di argilla 25%, sabbia 75%). Ma la miscela stessa può essere utilizzata più volte per produrre uno stampo da colata, rinnovando solo lo strato interno di rivestimento. Il modello può essere realizzato con qualsiasi materiale: plastilina, gesso (i materiali più accettabili e convenienti), legno, plastica, metallo. La parte stessa può servire da modello; se è necessario realizzare lo stesso (ripristinare l'aspetto originale), viene utilizzata la plastilina per ricostruire le parti mancanti sulla parte da restaurare o restaurare secondo il modello iniziale.

Se per qualche motivo è impossibile utilizzare una copia in plastilina dell'originale come modello, c'è ancora una via d'uscita: puoi realizzare un calco in gesso dell'originale (anche se questo è un metodo più laborioso e problematico).

Il procedimento per ottenere un modello in gesso di un prodotto è il seguente: l'originale viene posto a faccia in su su una lastra piana in una cornice di legno o altro materiale, mentre i lati della cornice devono essere più alti del prodotto copiato e lubrificati da l'interno con schiuma di sapone.

Il gesso viene sciolto in abbondanti quantità di acqua fino a diventare una massa liquida cremosa. Ad un ritmo veloce, l'originale viene accuratamente rivestito con uno strato di gesso liquido, applicandolo con un pennello largo, quindi il telaio viene riempito con malta di gesso fino ai bordi. È possibile accelerare o rallentare la presa del gesso: nel primo caso è necessario aggiungere una soluzione al 4% di sale da cucina, nel secondo una soluzione all'1% di acido acetico. Successivamente, lo stampo in gesso (calco) viene essiccato ad una temperatura non superiore a 50 "C, lavorato in controrilievo, il rilievo viene aumentato secondo necessità, le sporgenze vengono levigate e i gusci vengono sigillati. Prima della produzione vera e propria del modello , il calco viene ricoperto con una soluzione di liscivia al 3% o, più semplicemente, con schiuma di sapone ben montata, che creerà uno strato di separazione e verserà il gesso liquido. In questo modo, la sagoma è pronta e si può iniziare a modellarla .

Il processo di formazione di una sagoma e ottenimento di una fusione finita

La fiaschetta viene posizionata su una tavola finta, sulla quale è posizionata anche una sagoma o un originale. La tavola viene cosparsa di grafite in modo che la miscela di rivestimento non si attacchi, che viene versata al setaccio fino a coprire completamente il modello. Il pallone viene riempito densamente fino ai bordi, stendendo la terra a strati e compattata con un pressino, e la terra in eccesso viene levigata con un'apposita barra o barra piatta, passando lungo i bordi del pallone, e rivoltata; sopra viene posto un secondo pallone, nel quale vengono modellate le barre coniche - modelli della materozza e dello sfiato. Quindi, dopo aver rimosso il pallone superiore, le barre vengono rimosse e la sagoma viene rimossa dal pallone inferiore, dopodiché vengono tagliati stretti canali di collegamento dalla cavità della sagoma ai fori rimanenti dai modelli di colata e di sfiato. Le staffe vengono riunite nella stessa posizione e il metallo liquido viene versato attraverso il canale di colata, che scorre nella cavità dello stampo, e attraverso un altro canale diretto verso lo sfiato, l'aria viene spostata dallo stampo di colata, lo stampo viene riempito uniformemente e completamente di metallo . È stato ottenuto il casting specificato.

Riso. 4. Tecnologia per produrre una fusione nel modo più semplice: 1 - modello; 2 - piastra del sottomodello; 3 - pallone; 4 - spinta; 5 canale di colata

Tecnologia di fusione a cera persa

Il processo di fusione a cera persa si basa sull'utilizzo di materiali bassofondenti: il modello di fusione e il suo sistema di iniezione sono realizzati in cera, paraffina o stearina. Ognuno di questi materiali a basso punto di fusione viene versato a caldo in uno stampo e, dopo l'indurimento, si ottiene un modello in cera che viene rivestito con una composizione speciale. Dopo l'essiccazione, sul modello si forma un guscio refrattario: uno stampo ceramico, dal quale viene fusa la composizione del modello e si ottiene uno stampo di colata a pareti sottili che, dopo la calcinazione, viene riempito con metallo fuso.

Per ottenere più modelli identici dalla cera, viene utilizzato uno stampo elastico, utilizzando per la sua produzione colla per legno o gelatina tecnica. Il secondo materiale è più preferibile sia in termini di qualità che di tempo di preparazione. Se la gelatina si gonfia in mezz'ora (150 g di gelatina per 15 mg di acqua mescolando regolarmente), la colla per legno viene messa a bagno in acqua per un giorno. La gelatina si gonfia dopo l'aggiunta di acqua, ma una volta riscaldata riacquista il volume precedente. La massa di gelatina viene fatta bollire fino a renderla omogenea, dall'aspetto simile a una densa panna acida, aggiungere 708 ml di acqua calda con un plastificante (3-4 g di glicerina) e mescolare accuratamente. Per proteggere la massa risultante dalla muffa durante la conservazione, viene versato mezzo grammo di antisettico - formalina o fenolo. Successivamente la massa viene raffreddata a 50ºС e con essa viene versato il campione. Per evitare che la forma elastica si deformi dopo l'indurimento, sul retro è inoltre rinforzata con intonaco. Quando si modella un modello in gesso in uno stampo a colla, viene sgrassato pulendolo con borotalco e conciato due volte con una soluzione al 20% di allume di alluminio.

Per replicare modelli in cera per la fusione di parti identiche, ad esempio, decorazioni in fusione per la recinzione di una tenuta, viene realizzato uno stampo in gomma.

Gli stampi si dividono in staccabili e divisi. Quelli staccabili sono dotati di sfere portanti, che fungono da ferma-bloccaggio delle parti dello stampo, e sono posizionate sul fondo dello stampo in gomma in modo che non interferiscano con la rimozione del modello in cera.

In uno stampo diviso non sono necessarie sfere portanti. I fogli vengono tagliati dalla gomma grezza alla dimensione delle piastre di serraggio in metallo, lavati con benzina e impilati in pile, che vengono stratificate a seconda delle dimensioni del modello. Lo stampo stesso è costituito da due metà, tra le quali è posto un modello in metallo, attorno al quale viene strofinata la gomma con borotalco. Successivamente, la confezione viene posizionata su una piastra di bloccaggio in talco, coperta con una seconda piastra e serrata in una pinza vulcanizzatrice per 40-50 minuti ad una temperatura di 140-150ºC. Dopo la vulcanizzazione, la confezione rilasciata insieme alle piastre viene raffreddata sott'acqua. Se sul campione non era presente alcun canale di colata, viene ritagliato direttamente nello stampo.

Riso. 5. Realizzazione di uno stampo in gomma: 1 - vulcanizzatore; 2 - piastre di acciaio; 3 - gomma grezza; 4-serratura (sfere in acciaio); 5 - campione

Uno stampo in gomma è molto conveniente per la produzione di un gran numero di parti identiche: maglie di catene, braccialetti, elementi di ornamenti staccabili e altri oggetti decorativi, poiché per fonderli sono necessari molti modelli in cera.

Esistono composizioni a basso punto di fusione e refrattarie per la creazione di modelli. I primi sono più malleabili e sono realizzati su base paraffinica e stearica (vedi Tabella 1).

Tabella 1. Composizioni per la creazione di modelli

Ricetta n.	Componenti, % minima
	Paraffina	Stearina	Cera	Rifusione
1	50	50	-	-
2	25	25	50	-
3	12	8	-	80
4	17	17	-	66

La composizione del modello viene pressata nello stampo sotto la pressione di una siringa a pressione, che il fonditore può facilmente realizzare da solo. Per fare questo avrai bisogno di un pezzo di tubo, 2 raccordi, un pistone e un tubo di alluminio.

Il metodo di produzione è il seguente. Da un lato il tubo è saldato o sigillato. Lungo il foro del tubo viene ritagliato un pistone in alluminio, che deve essere dotato di maniglia (l'asta è uguale alla lunghezza del tubo). Nella parte incassata del tubo viene praticato un foro nel quale è saldato un raccordo per un tubo di gomma, l'altra estremità del quale è dotata di una punta di raccordo corrispondente al diametro del canale di colata dello stampo.

Riempita con la composizione del modello, la siringa pressatrice viene immersa in acqua bollente fino a quando la massa fusa è pronta, che viene accuratamente miscelata e raffreddata fino ad uno stato pastoso ad una temperatura di 55-60ºC e pressata in uno stampo loquace.

Riso. 6 Centrifuga manuale

Inoltre, sotto pressione, il metallo fuso viene alimentato nello stampo.

Inoltre, l'operaio della fonderia può realizzare autonomamente un altro dispositivo necessario per il lavoro: una centrifuga manuale.

È necessario inserire un'asta d'acciaio con un diametro di 7 mm nel manico di legno e attaccare l'orecchino ad esso in modo immobile (la maniglia deve ruotare liberamente sull'asta). Il supporto per il pallone sarà un cilindro d'acciaio, il cui fondo non ha un diametro superiore a 100 mm. Al supporto è saldata una staffa con un anello al centro, che è collegata all'orecchino con un bilanciere (40 cm) realizzato in filo resistente con anelli affidabili alle estremità. Il pallone dovrebbe adattarsi liberamente al supporto e duplicarlo nella forma: lo stesso cilindro, ma senza fondo.

Il modello è formato in questo modo. Usando la cera fusa, gli aghi d'acciaio vengono fissati al modello: perni di colata, che devono intersecarsi in un punto, dove sono anche fissati con cera. A seconda delle dimensioni del modello, il pallone viene scelto ad un'altezza tale che tra il fondo e il modello ci sia uno spazio di almeno un centimetro e nella parte superiore è possibile ritagliare una vasca di colata per la fusione del metallo. massa di stampaggio.

Composizione della massa modellabile delle ricette proposte (vedi Tabella 2).

Tabella 2. Composizioni per stampaggio

La massa di stampaggio finita viene riempita nello stampo su un foglio resistente al fuoco (amianto). Prendendo il modello per il perno, lo si immerge nella massa di modellatura non polimerizzata, oscillando leggermente da un lato all'altro per evitare che entri aria. Dopo che la massa si è indurita (in presenza di un moderatore, non prima di un'ora), nella parte superiore del pallone viene ritagliata una vasca di colata e i perni vengono estratti. I canali di colata dovrebbero trovarsi al centro della vasca.

L'operazione di fusione (rimozione) del modello in cera è la seguente: si pone lo stampo nel forno acceso di un fornello a gas e gradualmente, per non danneggiare lo stampo, si porta la temperatura a 350°C per circa due ore; poi si toglie il pallone e lo si pone alternativamente da una parte o dall'altra sul bruciatore, avendo precedentemente posizionato una mattonella di amianto, e infine si scioglie la cera.

Ricevere il casting

Non appena le pareti del pallone sono arroventate, si mette in una centrifuga manuale e la vasca di colata viene caricata di metallo con l'aggiunta dell'apposito fondente e fusa sulla fiamma di un bruciatore. Dopo la completa fusione, la centrifuga inizia a ruotare, a seguito della quale il metallo liquido si precipita nella cavità dello stampo, riempiendola e cristallizzandosi in circa 20 giri della centrifuga. Il processo si completa raffreddando in acqua e rimuovendo la fusione finita, cioè un prodotto di fusione artistica.

Il metodo più avanzato di fusione a cera persa è considerato un processo in cui l'originale viene conservato e si ottengono prodotti cavi, l'originale funge da modello. Tecnologicamente, questo metodo è composto da due parti: in primo luogo, dall'originale viene realizzato un modello cavo, quindi da questo modello viene realizzato uno stampo per fusione.

Il processo per ottenere fusioni da modelli bruciati

Per tracciare la tecnologia di questo metodo, consideriamo un esempio specifico: la fabbricazione di un vaso o di un calice dalla figura complessa.

Quando si fonde una tazza, la parte superiore del modello, una forma geometrica semplice, è realizzata con qualsiasi materiale, quella inferiore, più complessa, è ritagliata dalla plastica espansa. Successivamente, dopo aver adagiato la parte superiore del modello su una piastra sottomodello, si inizia la modellatura nella muffola. Quando il terreno di modellatura viene confrontato con il livello del modello, la seconda parte (schiuma) viene posizionata su di esso e modellata fino alla fine. Successivamente, il pallone viene capovolto, su di esso viene installato un secondo pallone e viene eseguito lo stampaggio finale, realizzando un sistema di colata. Dopo la fiaschetta, la parte superiore del modello viene aperta e rimossa, mentre la parte inferiore (in schiuma) viene lasciata modellata nel terreno.

Quando si utilizzano tali metodi combinati, si ottengono getti monopezzo di qualità piuttosto elevata con forme complesse. Tuttavia, al momento della formazione dell'elemento, i modelli potrebbero spostarsi l'uno rispetto all'altro. Per evitare che ciò accada, nelle giunture dello stampo in gesso e degli elementi in schiuma vengono inseriti aghi o spilli da cucito, sui quali vengono fissati gli elementi. Per evitare rotazioni assiali è possibile utilizzare più aghi.

Per realizzare un modello cavo, la muffola viene posizionata su una lastra del sottomodello e metà del prodotto originale viene modellata al suo interno con la terra: viene realizzata la cosiddetta falsa muffola.

Riso. 7. Stampaggio del modello combinato: 1 - parte in schiuma del modello; 2 - parte in gesso del modello

La superficie dell'originale, di piccole dimensioni, è imbrattata di schiuma di sapone e ricoperta da uno strato di plastilina fino a 1 cm di spessore, mentre i prodotti più grandi sono ricoperti da uno strato di argilla. Per evitare che l'argilla si attacchi all'originale, viene utilizzata la carta come strato separatore. Una seconda fiasca viene posta sopra la falsa fiasca con l'originale e riempita di gesso. Nell'intonaco vengono ricavati dei canali di accesso che raggiungono gli strati di plastilina o argilla. Dopo che il gesso si è indurito, i palloni vengono capovolti. Il falso pallone che si trova in cima viene rimosso insieme al terreno e ne viene installato uno nuovo.

Riso. 8. Realizzazione del modello: 1 - muffola; 2 - tavola finta; 3 - miscela per stampaggio; 4 - canale di colata; 5 - spinta; 6 - fori aggiuntivi; 7 - modello

Uno strato di plastilina o argilla viene posto anche sulla seconda metà dell'originale, che prima si trovava in una falsa fiaschetta. Dopo aver lubrificato il pallone inferiore, riempito di gesso, con schiuma di sapone, riempire quello superiore con gesso, lasciando i fori di colata. Quando il gesso si sarà indurito, si toglie il fiasco superiore e si toglie lo strato di plastilina o argilla, facendo attenzione che sull'originale non rimanga nulla. Quindi il pallone viene installato sul posto.

Dopo aver rimosso lo strato distanziatore, tra il gesso versato nel pallone e l'originale si forma uno spazio libero corrispondente allo spessore dello strato distanziatore. Una soluzione a base di colla per legno o gelatina tecnica viene versata nella cavità risultante attraverso i canali di colata lasciati nello strato di gesso.

Dopo che la soluzione adesiva si è raffreddata, i contenitori vengono capovolti, lo strato separatore viene rimosso dal secondo contenitore e riempito con la soluzione adesiva. Quindi i palloni vengono separati e il prodotto originale viene rimosso dallo stampo risultante. Grazie all'elasticità della soluzione adesiva, è possibile modellare un prodotto con una forma superficiale complessa (modelli, ornamenti, caratteri, ecc.), nonché con seni, cosa difficile da realizzare con il normale metodo di stampaggio. Inoltre la massa adesiva protegge l'originale. La superficie interna della guaina adesiva viene verniciata e, dopo l'asciugatura, viene applicato uno strato di cera con un pennello.

Lo stampo viene assemblato e attraverso un foro precedentemente lasciato, nella sua cavità viene versata la colofonia fusa, che viene immediatamente versata fuori dallo stampo prima che si raffreddi, ma una parte di essa rimane sulle pareti. Questa operazione viene ripetuta fino al raggiungimento dello spessore di prodotto desiderato. Non surriscaldare la colofonia fusa, poiché piccoli elementi della forma adesiva potrebbero sciogliersi.

Dopo che lo strato di colofonia si è indurito, i matracci vengono accuratamente separati e il modello risultante viene rimosso, che è una copia cava e a pareti sottili dell'originale, che servirà da modello a cera persa.

Lo stampaggio di prodotti cavi inizia con la fabbricazione di un'anima. Il nucleo è la parte della sabbia di formatura che riempie la cavità dello stampo. La base dell'asta può essere una struttura metallica in filo, il cui diametro dipende dalle dimensioni del modello. La base del telaio è un'asta più spessa, la cui estremità esce dal modello. Dopo aver realizzato la cornice, questa viene inserita nella cavità del modello e riempita con la massa modellante. Come anima e massa di stampaggio per piccoli prodotti realizzati con metalli a basso punto di fusione, è possibile utilizzare una massa a base di gesso e talco o gesso e quarzo. Nel caso di utilizzo di masse a base gesso è opportuno ricordare che tali masse non sono praticamente permeabili ai gas, pertanto durante il processo di stampaggio dovranno essere realizzati ulteriori fori per consentire la fuoriuscita dei gas formatisi durante la fusione del modello.

Se la fusione è realizzata in bronzo, ottone o altri metalli con un punto di fusione elevato, come massa centrale vengono utilizzati quarzo, sabbia di quarzo con l'aggiunta di colla ai silicati per ufficio. La sabbia viene calcinata ad una temperatura di 750-900 ° C in un contenitore di ghisa, ad esempio in una padella, in modo che gli ossidi di ferro non vi penetrino. Il vetro liquido nella miscela dovrebbe essere contenuto entro il 30%, il resto è sabbia.

Quando si colano prodotti di grandi dimensioni, alla miscela di stampaggio viene aggiunto l'1-2% di borace tecnico o acido borico che, avendo il proprio punto di fusione rispettivamente di 741 ° C e 575 ° C, si scioglie al momento della calcinazione dello stampo e , avvolgendo i grani del riempitivo, tiene insieme la miscela di modellatura.

Il modello fuso con l'anima viene modellato nella muffola nel modo consueto. Il modello in colofonia viene fuso in un forno di essiccazione, aumentando gradualmente la temperatura. Il pallone viene posizionato con il sistema di colata rivolto verso il basso. Attraverso di esso uscirà la colofonia fusa, quindi è necessario posizionare un contenitore sotto l'uscita del sistema di colata. In questo caso, le pareti dello stampo verranno rinforzate con particelle fuse di colofonia. Quando la colofonia è completamente scolata, lo stampo viene calcinato in un forno a muffola. Se non ne hai uno, puoi farlo in un forno a gas a 350°C, poiché la colofonia inizia a carbonizzarsi a 310°C. La fuliggine risultante dalla colofonia bruciata ricopre le pareti dello stampo, migliorando la qualità della fusione.

Si consiglia di utilizzare una muffola con fondo, modellare il modello con una normale miscela da modellatura e realizzare lo strato superiore, che non è a contatto con il modello, con una miscela di sabbia di quarzo o scaglie di argilla refrattaria con vetro liquido. Al momento della fusione il modello manterrà l'intero stampo nella muffola. Il metallo immesso nello stampo attraverso il sistema di colata lo riempirà grazie alla pressione della sua stessa massa.

Se un modello cavo ha un foro dal quale fuoriesce l'asta di rinforzo, dopo la fusione la sua asta perde sostegno e si deposita all'interno dello stampo.

Per fissarlo nella posizione desiderata quando si realizzano fusioni di grandi dimensioni o quando si colano prodotti che presentano punti invisibili (ad esempio vasi), l'asta principale con attaccato il rinforzo viene fatta passare attraverso il modello e appoggiata con entrambe le estremità sui bordi del pallone, conferendogli una posizione rigorosamente fissa.

I fori rimasti dopo la fusione del prodotto e la rimozione del rinforzo vengono sigillati oppure vengono praticati uno o più fori nel punto del modello che si trova sotto e, per così dire, appoggiato sulla sabbia di modellatura. Quindi i tappi vengono realizzati con il metallo da cui verrà fuso il prodotto. La dimensione deve corrispondere al diametro dei fori nello spessore del modello. I tappi vengono inseriti nel foro del modello e modellati.

Avendo lo stesso spessore del modello, il tassello metallico rimane nello stampo dopo la fusione del modello e fissa la distanza tra l'asta e il suo bordo. Dopo la colata, i tappi si fondono con il metallo base e di essi non rimangono tracce.

La sezione trasversale dei tappi deve essere tale da poter sostenere il peso dell'anima e non essere pressata nella sabbia di formatura. Va tenuto presente che durante la fusione del modello, lo stampo viene capovolto, quindi è necessario posizionare i tappi nella parte superiore. Come morsetti possono essere utilizzate anche barre di acciaio che vengono fatte passare attraverso l'intero stampo (modello e sabbia per modellatura). Dopo la fusione, le aste vengono rimosse, i fori risultanti vengono filettati e i tappi a vite vengono avvitati. A volte i fori vengono svasati e tappati utilizzando rivetti realizzati con lo stesso metallo - perni metallici. Quindi questi luoghi vengono accuratamente puliti o calafatati.

I prodotti artistici originali con una superficie relativamente piatta (medaglioni, bassorilievi) sono generalmente realizzati con materiali morbidi: plastilina, argilla, cera. Per la modellatura, i modelli in gesso vengono rimossi da essi, mentre il lato posteriore del modello risulta piatto e non ripete la forma della superficie anteriore dall'interno. Una fusione realizzata con questo modello ha una massa significativa, il che non è pratico, poiché viene consumata una grande quantità di metallo. Per evitare ciò, usano il metodo dello stampaggio utilizzando un modello in gesso con cornice. In questo caso si ottiene una fusione in cui il rilievo interno ripete la forma della superficie frontale, e lo spessore della parete corrisponde allo spessore del telaio ed è uguale su tutta la superficie del manufatto. La formatura con telaio viene utilizzata nella realizzazione di stampi per colata utilizzando modelli in gesso di piccola altezza e con pareti piane.

Se il modello in gesso ha pareti verticali alte con una leggera pendenza, questo metodo non è desiderabile, perché durante lo stampaggio le pareti verticali risultano molto più sottili della parte superiore e quando si versa il metallo potrebbe non riempire l'intero stampo, ma solo la sua parte superiore.

Quando si modella con un telaio, il modello deve essere fissato su una piastra del sottomodello, che può essere un pezzo di truciolato con diversi fori. Attraverso di essi, il modello è fissato con viti e nella piastra sono realizzati anche dei fori per i perni di fissaggio della muffola inferiore.

Fissato il modello sulla lastra e appoggiata sopra una beuta con telaio posto sotto i bordi, si comincia a riempirlo con l'impasto di modellatura, compattandolo bene. Lo spessore del telaio corrisponderà allo spessore delle pareti del futuro getto. La muffola modellata viene capovolta insieme alla soletta sottomodello e, picchiettando leggermente la superficie della lastra, viene accuratamente rimossa dalla muffola insieme al telaio.

Dopo aver rimosso il telaio, sopra il pallone si forma una sporgenza della sabbia di modellatura, che deve essere tagliata lungo tutta la superficie del pallone fino al livello del suo bordo. In questo modo si ottiene l'impronta di una piattaforma di altezza inferiore al modello, pari allo spessore del telaio posto sotto la muffola, e corrispondente allo spessore della parete della futura fusione. Quindi ne viene installato un secondo sulla muffola stampata e il semistampo superiore con un canale di colata e una sporgenza viene riempito secondo l'impronta nella parte inferiore.

Il pallone superiore viene modellato con maggiore attenzione e attenzione, poiché la fragile superficie del modello in sabbia può essere facilmente danneggiata quando si compatta la miscela con un pressino.

Dopo aver rimosso il canale di colata, si rimuove la muffola superiore e, se necessario, si corregge la forma. La muffola inferiore stampata con il telaio, che fungeva da modello per il semistampo superiore, viene smontata e, mediante perni di fissaggio, installata nuovamente sulla piastra sottomodello nella stessa posizione in cui si trovava originariamente. Quindi viene riempito con la miscela per modellatura, ma senza cornice. Una volta completato lo stampaggio, la muffola viene capovolta, la piastrella del sottomodello con il modello viene rimossa ed entrambe le metà dello stampo vengono assemblate. In questo modo si ottiene una cavità corrispondente allo spessore del telaio.

Riso. 9. Stampo in argilla: 1 - canale di colata; 2 - morsetti; 3 - forma; 4 - moli

Oltre ai metodi di base della fusione in terra e della fusione a cera persa, anticamente gli artigiani utilizzavano la fusione in stampi solidi e pieghevoli. Questo metodo veniva utilizzato per fondere gioielli, bottoni e piastre decorative per armi. I materiali per gli stampi erano argilla e calcare tenero. Le forme di argilla fatte a mano erano costituite da 2 metà con rientranze per fissarle l'una rispetto all'altra. La cavità dello stampo veniva realizzata a mano o modellata in un modello con argilla bagnata, quindi essiccata e cotta.

Riso. 10. Cravatta per stampo in argilla: 1 - vite di serraggio; 2 - morsetto; 3 - modulo

Per realizzare tali forme, è possibile utilizzare argilla refrattaria refrattaria o massa del crogiolo. Il riempitivo in argilla refrattaria per queste masse quando si realizzano stampi per colata deve essere macinato finemente. Va ricordato che l'argilla refrattaria si restringe in modo significativo una volta essiccata, dal 7 al 14%. Lo stampo in argilla viene cotto in un forno a muffola ad una temperatura di 900°C, quindi le due metà vengono fissate insieme con fascette in nastro di acciaio e collegate con viti e dadi.

Il principio per realizzare stampi per colata in pietra calcarea è lo stesso dell'argilla. L'unica differenza è che la cavità dello stampo è piena di frese. Utilizzando una delle varietà di pietra calcarea per la fusione degli stampi: l'ardesia, che ha una struttura densa e può essere facilmente lavorata, gli antichi maestri utilizzavano l'incisione per creare forme complesse e produrre opere altamente artistiche. Come materiale per tali forme, è possibile utilizzare piastre di grafite per crogiolo o elettrodi di grafite per forni fusori elettrici, poiché la grafite può essere facilmente lavorata mediante taglio. Nelle piastre preparate della dimensione richiesta, le superfici adiacenti vengono pulite con carta vetrata fine e quindi macinate l'una con l'altra. In due punti delle piastre vengono praticati dei fori passanti, attraverso i quali vengono serrati con bulloni e dadi. I fori vengono praticati in punti in cui non interferiscono con la fabbricazione dello stampo e dei canali di colata. Dopo le operazioni preparatorie, si inizia direttamente a realizzare (taglio e incisione) lo stampo di colata e il sistema di colata.

Prima di colare il metallo, l'interno dello stampo in grafite deve essere rivestito con un sottile strato di caolino o gesso, diluito in acqua e con l'aggiunta di colla per legno, per preservarlo dallo scolorimento.

Dopo aver rimosso la fusione dallo stampo, di solito assume un aspetto sgradevole, con particelle bruciate della sabbia di modellatura, tutti i tipi di colori ossidati, ecc. In questo caso le impurità meccaniche vengono rimosse utilizzando una spazzola d'acciaio, quindi il prodotto viene sbiancato con acidi e alcali.

Il rame, il bronzo, l'ottone e il cupronichel vengono solitamente lavorati in due fasi: prima viene eseguita un'incisione preliminare e poi un'incisione finale o lucida. La composizione della soluzione per l'attacco preliminare è la seguente: acido nitrico e solforico - 250 ml rispettivamente, cloruro di sodio - 0,5 g Tempo di lavorazione - 4-5 secondi, temperatura della soluzione - 20-25 ° C. Per l'attacco finale, utilizzare la seguente soluzione: acido nitrico e solforico - 250 ml, acido cloridrico - 5 ml, fuliggine olandese - 1-1,5 g I prodotti vengono immersi in questa soluzione per 6-8 secondi, quindi lavati rapidamente in acqua.

Il piombo viene inciso con acido nitrico al 5-10%, zinco e cadmio con acido cloridrico al 5-20% e alluminio con soluzione di idrossido di sodio al 10-20%.

Nelle composizioni delle soluzioni indicate vengono utilizzati acidi concentrati. Va ricordato che lavorare con loro richiede un'attenzione particolare, devono essere preparati sotto una cappa o all'esterno.

In conclusione della sezione sulla fusione artistica in un laboratorio individuale, sarà utile presentare al nostro lettore una persona specifica, un vero maestro del suo mestiere, l'artista della fonderia Sergei Popov, con le sue tecnologie e consigli pratici.

Originario della città di Borisoglebsk, nella regione di Voronezh, dopo essersi diplomato si è recato nella regione di Mosca, dove ha studiato alla Scuola d'arte e industriale di Abramtsevo intitolata a Vasnetsov e lì ha insegnato nella specialità "Lavorazione artistica delle pietre".

Era impegnato nella forgiatura ed era attratto dai lavori di fonderia.

Trapano

Affilatrice 2 lati

Macchina per la smerigliatura e lucidatura.

Riso. 19. Vaso

• Trapano
• Tavolo per la lavorazione manuale dei modelli
• Saldatore
• Macchina sabbiatrice

Stampaggio di prodotti in cera

Composizione della miscela modello. Una miscela di cera e paraffina, riscaldata a 60°C, viene battuta con un trapano per saturarla d'aria, quindi utilizzando una speciale siringa viene pompata in stampi di gesso spaccati. Dopo il raffreddamento, lo stampo viene separato e da esso viene estratto il modello. Il modello viene quindi elaborato. Il flash viene rimosso, l'alimentatore viene saldato con un saldatore e il modello viene rivestito.

Rivestimento

Per il rivestimento viene utilizzata una sospensione composta da silicato di etile, acqua e marshalite mediante miscelazione a lungo termine dei componenti.Il modello viene immerso nella sospensione preparata, che viene poi cosparsa di sabbia refrattaria.

Dopo l'essiccazione, vengono applicati 5-6 strati di rivestimento ad intervalli di 2-3 ore.

Per il primo o il secondo rivestimento viene utilizzata sabbia più fine - grana 0,5 mm, per rivestimenti successivi - 1-1,5 mm.

Dopo il rivestimento con 5-6 strati e una sufficiente asciugatura, il modello viene fuso in un bagno riscaldante ad una temperatura di 130ºC.

Riempire

Le croste fuse vengono calcinate ad una temperatura di 400-500ºC e il metallo (ottone, bronzo) viene colato nelle croste calde. Dopo che il bronzo si è cristallizzato, la crosta viene accuratamente rimossa.

Gli alimentatori vengono segati. Il manufatto colato viene ripulito dalla crosta incrostata con un getto di sabbia.

Lavorazione dei metalli

Viene effettuato utilizzando abrasivi di varie granulometrie. Dopo aver eliminato lo strato superficiale ed i resti delle materozze, si può procedere alla molatura, che avviene mediante ruote in gomma (parapite).

Per la lucidatura vengono utilizzate ruote in feltro e straccio e pasta GOI.

Quando si lavorano prodotti con terreni complessi, in cui il raggio della pietra non consente l'accesso a molte aree del prodotto, vengono utilizzati un trapano dentale convenzionale e frese per metalli e fondi duri, nonché piccoli* abrasivi.

La fusione in crosta ha possibilità limitate in termini di dimensioni, a seconda della massa e dello spessore del modello. Pertanto, le opere grandi o voluminose devono essere divise in piccoli frammenti, ad esempio un candelabro può essere composto da 15-17 parti (supporto, bracci, ecc.). Il tutto è montato sulla base mediante un'asta centrale.

In altri lavori è possibile utilizzare rivetti, torsioni e vari elementi di fissaggio. In alcuni casi viene utilizzata la saldatura a gas o argon.

La fusione in crosta ha alcune caratteristiche, ad esempio è di dimensioni limitate, che a sua volta è determinata dalla possibilità del modello.

Prima della colata, il bronzo deve essere disossidato e aggiunta una lega contenente fosforo. L'ottone viene colato senza additivi.

La massa del modello deve essere satura di aria, cioè contenere bolle d'aria, altrimenti il ​​modello in paraffina romperà la crosta a causa dell'espansione durante il riscaldamento.

La fusione a cera persa (LMC) è un processo industriale chiamato anche fusione a cera o fusione in stampo frangibile. Lo stampo viene distrutto quando il prodotto viene rimosso. I modelli a cera persa sono ampiamente utilizzati sia nell'ingegneria meccanica che nella fusione artistica.

Area di applicazione

Le peculiarità del processo tecnico consentono di utilizzare il metodo LVM in una vasta gamma: dalle grandi imprese alle piccole officine. La fusione a cera persa è possibile anche a casa, per scopi personali e commerciali, per produrre figurine dettagliate, souvenir, giocattoli, parti strutturali e gioielli. Quasi tutti i metalli possono essere utilizzati come riempitivo:

• acciai (legati e al carbonio);
• leghe non ferrose;
• ghisa;
• leghe che non possono essere lavorate.

Tuttavia, la tecnologia è universale: è del tutto possibile produrre strutture relativamente grandi di forme complesse. Per facilitare il processo tecnico, vengono utilizzate attrezzature specializzate per la fusione a cera persa e la modellazione 3D utilizzando programmi specializzati.

Colata di ceramica

A seconda dei requisiti dei prodotti, vengono utilizzate le tecnologie più adatte. La fusione di precisione a cera persa (PLMC) consente di produrre le configurazioni di fusione più complesse con elevata precisione, con spessore delle pareti e rugosità superficiale minimi. Per TLVM il modello in cera viene immerso in una miscela liquida a base ceramica. La miscela ceramica si asciuga e forma il guscio dello stampo di colata. Questo processo viene ripetuto fino al raggiungimento dello spessore desiderato. La cera viene poi rimossa in autoclave. Tuttavia, questo metodo è caratterizzato da costi elevati, durata del processo tecnologico, rilascio di sostanze nocive nell'area di produzione e inquinamento ambientale dovuto ai residui di stampi ceramici.

Colata negli stampi CTS

In molti casi, quando si realizzano oggetti artigianali in casa, non è necessario che le fusioni di configurazioni complesse abbiano una bassa ruvidità e, per una serie di fusioni artistiche, una superficie con ruvidità uniforme non solo è accettabile, ma è una soluzione progettuale. In questo caso è consigliabile utilizzare la fusione a cera persa.

La tecnologia sviluppata per prodotti che non richiedono superfici lisce è abbastanza semplice. Tale superficie può essere ottenuta mediante colata in stampi di miscele indurenti a freddo (CMC). Questo processo è molto più semplice, più economico e più rispettoso dell’ambiente.

Tuttavia, questo metodo di fusione a cera persa non consente la produzione di fusioni complesse utilizzando modelli a cera persa. Ciò si spiega con il fatto che quando le figure vengono fuse, una parte significativa della composizione del modello rimane nella cavità dello stampo e può essere rimossa solo mediante calcinazione. La calcinazione, cioè il riscaldamento alla temperatura di accensione, della composizione del modello porta alla distruzione del legante della resina CTS. Quando il metallo viene colato in uno stampo, i resti della composizione del modello bruciano, provocando emissioni di metallo dallo stampo.

Utilizzo di miscele di vetro liquido

La fusione a cera persa in miscele di vetro liquido con catalizzatore liquido (LCS LC) consente di mitigare gli svantaggi della tecnologia CTS nella realizzazione di alcune tipologie di fusioni. Queste miscele contenenti vetro liquido in quantità pari al 3-3,5% ed un catalizzatore pari a circa lo 0,3% in peso della base sabbiosa iniziarono ad essere utilizzate all'estero all'inizio degli anni '80 e vengono utilizzate ancora oggi. Secondo la ricerca, queste miscele, a differenza della prima generazione di LSC, si distinguono per la loro compatibilità ambientale, buone proprietà di eliminazione e bruciature insignificanti sui getti.

Fusione a cera persa: tecnologia

Il processo LVM comprende le operazioni di preparazione delle composizioni dei modelli, realizzazione di modelli di fusioni e sistemi di colata, finitura e controllo delle dimensioni dei modelli e ulteriore assemblaggio in blocchi. I modelli, di regola, sono realizzati con materiali che sono composizioni multicomponente, combinazioni di cere (miscela di paraffina-stearina, cere dure naturali, ecc.).

Nella produzione di composizioni di modelli viene utilizzato fino al 90% dei rifiuti raccolti durante la fusione dei modelli in cera dagli stampi. Il ritorno della composizione del modello non dovrebbe solo essere aggiornato, ma anche periodicamente rigenerato.

La produzione dei modelli si compone di sei fasi:

• preparazione dello stampo;
• introdurre una composizione del modello nella sua cavità;
• trattenendo il modello fino all'indurimento;
• smontaggio dello stampo ed estrazione del modello;
• raffreddandolo a temperatura ambiente.

Caratteristiche del processo tecnico

L'essenza di LVM è che un modello in silicone o cera viene fuso dal pezzo mediante riscaldamento e lo spazio libero viene riempito con metallo (lega). Il processo tecnico ha una serie di caratteristiche:

• Nella produzione della sabbia da formatura sono ampiamente utilizzate sospensioni costituite da materiali refrattari a grana fine tenuti insieme da una soluzione legante.
• Per la colata dei metalli (leghe) vengono utilizzati stampi monopezzo, ottenuti applicando un rivestimento resistente al fuoco sul modello, asciugandolo, quindi riscaldando il modello e calcinando lo stampo.
• Per le fusioni vengono utilizzati modelli usa e getta poiché vengono distrutti durante il processo di realizzazione dello stampo.
• Grazie ai materiali refrattari a grana fine simili a polvere, è garantita una qualità sufficientemente elevata della superficie dei getti.

Vantaggi di LVM

I vantaggi della fusione a cera persa sono evidenti:

• Versatilità. È possibile utilizzare qualsiasi metallo e lega per la fusione dei prodotti.
• Ottenere configurazioni di qualsiasi complessità.
• Elevata pulizia superficiale e precisione costruttiva. Ciò consente di ridurre dell'80-100% la successiva costosa lavorazione dei metalli.

Svantaggi di LVM

Nonostante la comodità, la versatilità e la discreta qualità dei prodotti, non sempre è consigliabile utilizzare la fusione a cera persa. Gli svantaggi sono dovuti principalmente ai seguenti fattori:

• La durata e la complessità del processo di produzione della fusione.
• Costo gonfiato del materiale di stampaggio.
• Grande onere per l’ambiente.

Un esempio di realizzazione di un prodotto in casa: fase preparatoria

La fusione a cera persa fatta in casa non richiede una conoscenza approfondita della metallurgia. Per prima cosa prepariamo un modello che vogliamo replicare in metallo. Il prodotto finito servirà da modello. Puoi anche realizzare tu stesso una statuetta con argilla, plastilina scultorea, legno, plastica e altri materiali plastici densi.

Installiamo il modello all'interno di un contenitore pieghevole fissato con morsetti o un involucro. È conveniente utilizzare una scatola di plastica trasparente o uno stampo speciale. Per riempire lo stampo utilizzeremo il silicone: fornirà ottimi dettagli, penetrando nelle più piccole fessure, buchi, avvallamenti e formando una superficie molto liscia.

Seconda fase: riempimento con silicone

Se è necessaria la fusione di precisione a cera persa non si può fare a meno della gomma liquida per realizzare lo stampo. Il silicone viene preparato secondo le istruzioni mescolando diversi componenti (solitamente due) e quindi riscaldando. Per eliminare le bolle d'aria più piccole, si consiglia di posizionare un contenitore con gomma liquida in un apposito apparecchio portatile sottovuoto per 3-4 minuti.

Versiamo la gomma liquida finita nel contenitore con il modello e la riaspiriamo. Il successivo indurimento del silicone richiederà tempo (secondo le istruzioni). I materiali traslucidi utilizzati (contenitori e silicone stesso) consentono di osservare con i propri occhi il processo di formazione dello stampo.

Togliamo dal contenitore il set di gomma con il modello all'interno. Per fare ciò, rilasciare i morsetti (involucro) e separare le due metà della scatola: il silicone si stacca facilmente dalle pareti lisce. Ci vorranno 40-60 minuti affinché la gomma liquida si indurisca completamente.

Terza fase: realizzazione del modello in cera

La fusione a cera persa comporta la fusione del materiale fusibile e la sostituzione dello spazio risultante con metallo fuso. Poiché la cera si scioglie facilmente, la usiamo. Cioè, il compito successivo è realizzare una copia in cera del modello utilizzato originariamente. Ciò ha richiesto la creazione di uno stampo in gomma.

Tagliare con attenzione il pezzo grezzo in silicone nel senso della lunghezza ed estrarre il modello. C'è un piccolo segreto qui: per collegare successivamente la forma con precisione, si consiglia di effettuare il taglio non liscio, ma a zigzag. Le parti applicate dello stampo non si sposteranno lungo il piano.

Riempiamo lo spazio risultante nello stampo in silicone con cera liquida. Se il prodotto viene preparato da te e non richiede un'elevata precisione nell'accoppiamento delle parti, puoi versare la cera separatamente in ciascuna metà e quindi, dopo l'indurimento, collegare le due parti. Se è necessario replicare accuratamente la sagoma del modello, le metà di gomma vengono collegate, fissate e la cera calda viene pompata nel vuoto risultante utilizzando un iniettore. Quando riempie l'intero spazio e si indurisce, smontiamo lo stampo in silicone, estraiamo il modello in cera e correggiamo i difetti. Servirà da prototipo per il prodotto metallico finito.

Quarta fase: stampaggio

Ora è necessario formare uno strato durevole e resistente al calore dalla superficie esterna della figura di cera, che, dopo aver sciolto la cera, diventerà uno stampo per la lega metallica. Sceglieremo il metodo della fusione a cera persa utilizzando una miscela di cristobalite (modificazione del quarzo).

Formiamo il modello in un pallone cilindrico di metallo (un dispositivo che trattiene la miscela di stampaggio mentre viene compattata). Installiamo il modello saldato con il sistema di colata nel pallone e lo riempiamo con una miscela a base di cristobalite. Per espellere le sacche d'aria, lo mettiamo in un apparecchio vibrante a vuoto.

Fase finale

Quando il composto sarà compattato non resta che sciogliere la cera e versare il metallo nello spazio libero. Il processo di fusione a cera persa a casa viene eseguito meglio utilizzando leghe che fondono a temperature relativamente basse. La fusione del silumin (silicio + alluminio) è perfetta. Il materiale è resistente all'usura e duro, ma è fragile.

Dopo aver versato il silumin fuso, attendere che si indurisca. Quindi rimuoviamo il prodotto dallo scavo, rimuoviamo il canale di colata e lo puliamo da eventuali residui di sabbia di modellatura. Davanti a noi c'è una parte quasi finita (giocattolo, souvenir). Inoltre, può essere levigato e lucidato. Se i residui di fonderia sono saldamente incastrati nelle scanalature, devono essere rimossi con un trapano o altro attrezzo.

Fusione a cera persa: produzione

LVM viene eseguito in modo leggermente diverso per la produzione di parti critiche che hanno una forma complessa e (o) pareti sottili. La fusione di un prodotto metallico finito può richiedere da una settimana a un mese.

Il primo passo è riempire lo stampo con la cera. A questo scopo, le aziende utilizzano spesso uno stampo in alluminio (analogo allo stampo in silicone discusso sopra): una cavità a forma di parte. Il risultato finale è un modello in cera leggermente più grande della parte finale.

Il modello servirà poi come base per uno stampo in ceramica. Dovrebbe anche essere leggermente più grande della parte finale, poiché il metallo si restringerà dopo il raffreddamento. Successivamente, utilizzando un saldatore a caldo, al modello in cera viene saldato uno speciale sistema di colata (anch'esso in cera), attraverso il quale il metallo caldo scorrerà nelle cavità dello stampo.

Realizzazione di stampi in ceramica

Successivamente, la struttura in cera viene immersa in una soluzione ceramica liquida chiamata barbottina. Questa operazione viene eseguita manualmente per evitare difetti nella fusione. Per garantire la resistenza dello scivolamento, lo strato ceramico viene rinforzato spruzzando sabbia fine di zirconio. Solo dopo questo il pezzo viene “affidato” all'automazione: speciali meccanismi continuano passo dopo passo il processo di spruzzatura della sabbia più grossolana. Il lavoro continua finché lo strato resistente di sabbia ceramica non raggiunge lo spessore specificato (solitamente 7 mm). Nella produzione automatizzata ciò richiede 5 giorni.

Colata

Ora il pezzo è pronto per sciogliere la cera dallo stampo. Viene posto per 10 minuti in un'autoclave riempita di vapore caldo. La cera si scioglie e fuoriesce completamente dal guscio. Il risultato è uno stampo in ceramica che si adatta perfettamente alla forma del pezzo.

Quando lo stampo in sabbia ceramica si è indurito si procede alla fusione del metallo utilizzando modelli a cera persa. Lo stampo viene prima riscaldato per 2-3 ore in un forno in modo che non si rompa quando si versano metalli (leghe) riscaldati a 1200 ˚C.

Il metallo fuso entra nella cavità dello stampo, che viene poi lasciato raffreddare e indurire gradualmente, a temperatura ambiente. Il raffreddamento dell'alluminio e delle sue leghe richiede 2 ore, per gli acciai (ghisa) - 4-5 ore.

Finitura

In realtà la fusione a cera persa finisce qui. Dopo che il metallo si è indurito, il pezzo viene posto in una speciale macchina vibrante. A causa della leggera vibrazione, la base in ceramica si rompe e si sbriciola, ma il prodotto in metallo non cambia forma. Successivamente avviene la lavorazione finale del pezzo metallico. Innanzitutto, il sistema di riempimento in metallo viene segato e il punto di contatto con la parte principale viene accuratamente molato.

Infine, gli ispettori controllano che le dimensioni del prodotto corrispondano a quelle specificate nel disegno. Le parti in alluminio vengono misurate a freddo (a temperatura ambiente), le parti in acciaio vengono preriscaldate in un forno. Gli specialisti utilizzano vari strumenti per il lavoro di controllo e misurazione: da semplici modelli a complessi sistemi elettronici e ottici. Se viene rilevata una discrepanza con i parametri, la parte viene inviata alla rilavorazione (difetto riparabile) o alla rifusione (difetto irreparabile).

Sistema di gate

La progettazione del sistema di alimentazione gioca un ruolo di primo piano nella LVM. Ciò è dovuto al fatto che svolge tre funzioni:

• Nella produzione di gusci di stampi e blocchi di modelli, i sistemi di colata sono strutture portanti che supportano il guscio e i modelli.
• Attraverso un sistema di canali di materozza, il metallo liquido viene fornito al getto durante la colata.
• Durante la solidificazione il sistema svolge la funzione di profitto (elemento di alimentazione che compensa il ritiro del metallo).

Fusione in conchiglia

Nel processo LVM, la chiave è creare i livelli shell del modulo. Il processo di produzione del guscio è il seguente. Sulla superficie del blocco del modello viene applicata, nella maggior parte dei casi per immersione, una sottile pellicola continua di sospensione, che viene poi cosparsa di sabbia. La sospensione, aderendo alla superficie del modello, ne riproduce fedelmente la forma, e la sabbia aspersa viene introdotta nella sospensione, bagnata da essa e fissa la composizione sotto forma di un sottile strato di rivestimento (primo o di lavoro). La superficie ruvida non lavorante del guscio formato da sabbia di quarzo favorisce una buona adesione degli strati successivi di sospensione a quelli precedenti.

Indicatori importanti che determinano la forza della forma sono la viscosità e la fluidità della sospensione. La viscosità può essere regolata aggiungendo una certa quantità di riempitivo (pienezza). Allo stesso tempo, con un aumento del riempimento della composizione, diminuisce lo spessore degli strati della soluzione legante tra le particelle di polvere, diminuiscono il restringimento e gli effetti negativi da esso causati e aumentano le proprietà di resistenza del guscio dello stampo.

Materiali usati

I materiali per la fabbricazione del guscio sono suddivisi nei seguenti gruppi: materiali di base, leganti, solventi e additivi. Tra i primi rientrano la polvere, utilizzata per preparare le sospensioni, e la sabbia, destinata all'aspersione. Sono quarzo, chamotte, zircone, magnesite, chamotte ad alto contenuto di allumina, elettrocorindone, magnesite al cromo e altri. Il quarzo è ampiamente utilizzato. Alcuni materiali di base del guscio sono ottenuti in una forma pronta per l'uso, mentre altri sono pre-essiccati, calcinati, macinati e setacciati. Uno svantaggio significativo del quarzo sono le sue trasformazioni polimorfiche, che si verificano con cambiamenti di temperatura e sono accompagnate da un brusco cambiamento di volume, che alla fine porta alla rottura e alla distruzione del guscio.

Il riscaldamento graduale degli stampi, effettuato nel riempitivo di supporto, per ridurre la probabilità di fessurazione, aumenta la durata del processo tecnologico e ulteriori costi energetici. Una delle opzioni per ridurre le fessurazioni durante la calcinazione è quella di sostituire la sabbia di quarzo polverizzata come riempitivo con sabbia di quarzo dispersa di composizione polifrazionata. Allo stesso tempo vengono migliorate le proprietà reologiche della sospensione, aumentata la resistenza alla fessurazione degli stampi e ridotti i difetti dovuti a intasamenti e rotture dei gusci.

Conclusione

Il metodo LVM è diventato molto diffuso. Viene utilizzato per produrre parti complesse nell'ingegneria meccanica, nella produzione di armi, impianti idraulici e souvenir. Per realizzare gioielli con metalli preziosi, viene utilizzata la fusione di gioielli a cera persa.