Actual Problems in Machine Building 2015 No. 2

Актуальные проблемы в машиностроении. 2015. №2 Инновационные технологии в машиностроении ____________________________________________________________________ 97 Методика экспериментального исследования Одним из направлений повышения РГТ в ЛВМ является изготовление отливок по пористым моделям (ПМ) [3], получаемым прессованием порошков МК [4]. На рис.1. представлены поверхности традиционной (слева) и прессованной (справа) полимерных моделей. Из рис.1 видно, что последняя не имеет дефектов, связанных с формированием поверхности в результате затвердевания расплава модельной массы. Рис. 1. Поверхности традиционной (слева) и прессованной (справа) полимерных моделей. От традиционных выплавляемых моделей (ВМ) ПМ отличаются структурой и свойствами. ПМ имеют рассредоточенную мелкодисперсную открытую пористость по всему объему в пределах 3-20 %, что позволяет устранить, дефекты моделей по недоливам, поверхностным газовым раковинам, волнистости и складкам, утяжинам. ПМ обладают высокой РГТ на всем временном интервале хранения. Чистота поверхности, при соответствующем качестве изготовления пресс-формы, характеризуется зеркальным блеском. Заложенный принцип изготовления пористых моделей из полимерных МК позволяет равномерно распределить внутренние напряжения по всему объему последних, что обусловливает их абсолютную инертность к перепадам температур, имеющих место при формировании керамической оболочки. Последнее позволяет упразднить растрескивание керамических оболочковых форм (КОФ). Поверхность экспериментальных моделей влагопроницаемая и позволяет плавно регулировать процесс сушки формируемой КОФ; равномерно регулируя усадочные процессы, что позволяет повысить их прочность на 10-15 %. Удаление ПМ из КОФ сопровождается сокращением их размеров. При этом давление на КОФ устраняется. Предотвращается пропитывание полимерной массой КОФ (при осуществлении операции удаления моделей в горячей воде), что приводит к снижению их брака при прокаливании [5]. Отмеченные преимущества такого способа изготовления ПМ из МК снижают брак отливок по поверхностным дефектам, неметаллическим включениям и нарушению РГТ, значительно понижая себестоимость выпускаемой продукции. При изготовлении ПМ из порошков необходимо учитывать их напряженно- деформированное состояние (НДС), которое выражается в неравномерности распределения физико-механических свойств в объемах прессовок. Неравномерное распределение плотности прессовок может привести к искажению их форм и размеров при оплавлении пограничных зон частиц материала и вызвать нежелательные изменения свойств прессованного порошкового тела [3, 5]. При использовании хлопьевидной формы порошка ПС 50/50 (50 % парафин, 50% стеарин) фракции 1,6 мм удовлетворяются такие технологические условия получения прессовок, как минимальный угол естественного откоса, определяющий возможность равномерного заполнения пресс-формы; низкий показатель слеживаемости МК≤1 % (отношение плотностей верхнего и нижнего слоев засыпки порошка МК в вертикально- ориентированной пресс-форме), удовлетворительную формеруемость и т.д.