Материаловед

После затвердевания  отливку выдерживают в форме для охлаждения до температуры выбивки.

Чем выше температура выбивки, тем короче технологический цикл изготовления отливки. Однако высокая температура выбивки нежелательна из-за опасности разрушения отливки, образования дефектов или ухудшения ее качества. Вблизи температуры кристаллизации сплавы имеют низкую прочность и пластичность. На воздухе отливки остывают быстрее, чем в форме, при этом неравномерность охлаждения массивных и тонких сечений усиливается,  внутренние напряжения возрастают.

Длительная выдержка в форме с целью охлаждения до низких температур нецелесообразна с экономической точки зрения, так как  удлиняет технологический цикл изготовления отливки. Поэтому выбивку стремятся производить при максимально высокой допустимой  температуре.  Она зависит от природы сплава и конструкции отливки.

Стальные отливки рекомендуют охлаждать в форме до 500…700 ⁰С, чугунные до 400…500 ⁰С. Сложные отливки, склонные к образованию трещин, охлаждают в форме до 200…300 ⁰С, а отливки, не склонные к образованию трещин, — до 800...900 ⁰С. Температура выбивки отливок из бронз составляет 300…500 ⁰С, из алюминиевых сплавов – 200…300 ⁰С, из магниевых сплавов – 100…150 ⁰С.

Продолжительность выдержки в форме определяется толщиной стенки отливки, свойствами залитого сплава и литейной формы, температурой выбивки. Время выдержки в песчаной форме составляет от нескольких минут (для небольших тонкостенных отливок) до нескольких суток и недель (для крупных толстостенных отливок).

Для сокращения продолжительности охлаждения используют методы принудительного охлаждения:

а) обдувают воздухом,

б) при формовке укладывают змеевики, по которым пропускают воздух или воду.

Выбивка отливки – процесс удаления затвердевшей и охлажденной до определенной температуры отливки из литейной формы, при этом литейная форма разрушается.

Выбивку отливок из литейных форм осуществляют на специальном оборудовании – механических выбивных решетках (рис. 11). Решетки по принципу действия классифицируют на эксцентриковые (рис. 11, а), инерционные (рис. 11, б), инерционно-ударные (рис. 11, в).

Рис. 11. Выбивные решетки: а – эксцентриковая; б – инерционная; в – инерционно-ударная; 1 – решетка; 2 – опорная пружина; 3 – привод; 4 -форма

Форма выталкивается из опоки выталкивателем на виброжелоб, по которому направляется на выбивную решетку. Решетка 1 с литейной формой 4 с помощью привода 3 и опорной пружины 2 совершает колебательное движение. В каждом цикле колебаний решетки форма подбрасывается вверх и затем, падая, ударяется о решетку или опорную раму 5. В момент соударения под действием сил инерции форма разрушается. Отливка освобождается от формовочной смеси. Выбитая формовочная смесь проваливается через решетку и системой конвейеров передается к месту ее переработки для повторного использования. Ответственные отливки извлекают из формы перед ее выбивкой. Выбивка форм сопровождается выделением большого количества теплоты и пыли, поэтому участки выбивки форм оснащают мощной приточно-вытяжной  вентиляцией. При выбивке форм мелких и средних отливок применяют вентиляционные зонты и боковые отсосы, расположенные под установкой или по ее периметру. Выбивные решетки большой грузоподъемности имеют пыле- и звуконепроницаемые накатные кожухи.

Выбивка стержней. Остатки стержней после выбивки из форм удаляют из отливок пневматическими зубилами, на вибрационных машинах, в гидравлических камерах и электрогидравлических установках.

Стационарные пневматические вибрационные машины используют для выбивки стержней из отливок небольших размеров и массы. Стержень разрушается и выбивается из отливки под действием вибрации.

В гидравлических камерах и электрогидравлических установках выбивают стержни из крупных стальных и чугунных отливок. В гидрокамерах на отливку направляют струю воды диаметром 5…20 мм под давлением 5…10 МПа. Одновременно с удалением стержня происходит очистка поверхности отливки. В электрогидравлических установках стержни разрушаются ударной волной, возникающей при высоковольтном электрическом разряде между двумя электродами в воде.

На видео можно увидеть работу кантователя опок, с помощью которого из опоки удаляется отливка и формовочня смесь.

Работу современного оборудования вы можете увидеть, посмотрев видео «Выбивка песка из алюминиевых отливок».