Procese și Echipamente de Turnare în Forme Coji cu Modele Ușor Fuzibile

1. Consideraţii generale

Procedeul de formare-turnare de precizie cu modele uşor fuzibile este unul dintre cele mai vechi procedee de realizare a pieselor turnate.

Piesele turnate prin acest procedeu au dimensiuni foarte precise şi de aceea procedeul de turnare a pieselor în forme coji cu modele uşor fuzibile face parte din categoria procedeelor de turnare de precizie.

Principalele faze ale execuţiei unei piese prin acest procedeu sunt (Fig. 1.1):

- realizarea modelului prin turnarea/ injectarea materialului fuzibil (ceară, stearină, parafină, etc);

Model Ciorchine cu Imersarea în vopsea Imersarea în Evacuarea

modele a modelelor nisip modelelor

Calcinarea formei Turnarea aliajului Dezbaterea Finisarea Controlul

Fig. 1.1. Fazele principale ale execuţiei unei piese prin turnare în forme cu modele uşor fuzibile

- asamblarea modelelor pe tijă;

- realizarea formei-coji ceramice, prin imersarea asamblului de modele în vopsea şi apoi în nisip (se depun 3…6 straturi);

- topirea şi evacuarea modelelor din cavitatea formei (current de are cald, cu aburi sau scufundarea în apă fierbinte);

- uscarea formei-coji;

- împachetarea formei-coji în nisip, pentru calcinare;

- încălzirea formei pentru înlăturarea ultimelor urme de amestec de model, încălzirea în vederea calcinării formei ceramice la temperature de 850- 950 ºC;

- turnarea aliajului în forma caldă, imediat după scoaterea din cuptorul de calcinare;

- dezbaterea, îndepărtarea reţelei de turnare şi finisarea.

2. Realizarea modelelor

Materialele utilizate pentru realizarea modelelor uşor fuzibile trebuie să îndeplinescă o serie de condiţii, cum ar fi: să aibă temperatură scăzută de topire, pentru a permite o topire rapidă fără consum energetic ridicat (temperatura de topire a acestor materiale variază între 60 şi 200 ºC); să aibă o bună stabilitate dimensională la variaţiile de temperatură ale mediului ambient; să aibă un coeficient de contacţie cât mai scăzut; să aibă rezistenţă mecanică suficientă pentru a rezista la manipulările făcute în cadrul procesului tehnologic; să aibă un conţinut de cenuşă cât mai scăzut, deoarece modelul nu se poate evacua complet din forma-coajă, astfel că cenuşa produce incluziuni în piesele turnate.

Ceara este materialul cel mai comun utilizat pentru realizarea modelelor. Pasta din care se realizează modelelor este constituită, în general, dintr-un amestec complex de hidrocarburi alifatice şi aromatice naturale şi sintetice, esteri de acizi graşi, raşini naturale şi sintetice.

Se disting trei tipuri principale de amestecuri:

- amestecuri complexe pe bază de ceară şi răşini, uşor de reciclat, utilizat pentru realizarea reţelei de turnare şi a modelelor;

- amestecuri complexe pe bază de ceară şi răşini, emulsionate, cu un conţinut de apă de 7..12%; utilizarea acestor amestecuri permite obţinerea de modele cu o suprafaţă foarte netedă. Aceste amestecuri pot fi reciclate şi sunt recomandate pentru realizarea reţelei de turnare şi a modelelor;

- amestecuri complexe care conţin materiale organice inerte, insolubile în ceră, cu o mai bună stabilitate şi o redusă sensibilitate la cavitaţie.