ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НА КАЧЕСТВО КЕРАМИЧЕСКИХ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ С ВОДНЫМ КРЕМНЕЗОЛЬНЫМ СВЯЗУЮЩИМ МАРКИ ВТ-1302У

Abstract

В статье проведен анализ процесса формирования оболочковой литейной формы при литье по выплавляемым моделям на кремнезольном связующем. Литье по выплавляемым моделям имеет значение для производства сложных, точных и ответственных деталей из черных металлов и сплавов. Это особенно важно для таких областей, как авиастроение, энергомашиностроение и оборонная промышленность, где широко применяют жаропрочные и нержавеющие стали. Высокие требования к механическим свойствам и геометрической стабильности таких отливок обуславливают необходимость совершенствования технологии формообразования.

Исследованы такие факторы, как вязкость суспензии, скорость сдвига при нанесении и гранулометрический состав наполнителя. Целью исследования является достижение максимальной стабильности производственного цикла и повышение качества литья за счет минимизации брака. С помощью методики моделирования экспериментов рассмотрено влияние таких важных контролируемых параметров процесса формирования керамики, как вязкость, время выдержки, технология стекания (входные данные), на свойства оболочковых форм — прочность, толщину кромки, толщину на круглой поверхности, растрескивающую нагрузку (выходные данные).

С помощью программного обеспечения для моделирования экспериментов было создано несколько отдельных комбинаций параметров для тестируемых суспензий, при этом не было отмечено взаимодействия факторов, что означает, что каждый фактор выработал отклик независимо от других входных факторов. Изменение вязкости тестируемых систем на 4 с никак не повлияло на свойства керамической оболочковой формы. Ни один из факторов не оказал влияние на растрескивание. Технология стекания и время выдержки оказали влияние на свойства контрольных образцов. Уменьшение времени выдержки блока в суспензии на 10 с приводит к незначительному увеличению толщины и повышению разрушающей нагрузки. Технология стекания не оказывает влияния на толщину слоя керамики на плоскости, но напрямую воздействует на толщину на круглых поверхностях. При формировании блоков со сложной литниковой системой увеличение времени выдержки может привести к уменьшению толщины слоя керамики под питателями (перемычками). В некоторых случаях при увеличении времени выдержки также отпадает необходимость использования предварительного смачивателя. Для литейных производств, которые часто сталкиваются с дефектом растрескивания кромок, сокращение времени стекания для получения равномерного покрытия кромки может быть более эффективным, чем повышение вязкости. Уменьшение продолжительности выдержки и стекания позволяет литейному цеху повысить производительность, затрачивая меньше времени на погружение блока в суспензию.