Формирование отливки при ЛГМ

 

 

Формирование отливки при ЛГМ

Формирование отливки при ЛГМ. Формирование поверхности отливки. Ее геометрической точности и физико-механических свойств при ЛГМ происходит в результате сложных процессов тепломассопереноса в системе  модель-металл-форма.

Наличие газифицируемой модели в форме, которая дестругируется под  действием расплавленного металла и постепенно замещается им.  Меняет сложившиеся представления о процессе формирования отливки, т.к.

Продукты термической деструкции непосредственно  взаимодействуют  с металлом как в процессе заливки формы. Так и при кристаллизации и последующим охлаждении отливки.

Определяющим фактором процесса формовки отливки является газовый режим  формы. Который следует разделить на два периода. Первый период определяется временем заливки формы металлом. Он характеризуется термодеструкцией пенополистирола в узком зазоре между металлом и моделью с образованием жидкой, парогазообразной и твердой фаз.

Парогазообразная фаза формирует давление в зазоре, которое, с одной стороны, оказывает противодавление гидростатическому напору металла. С другой- определяет скорость фильтрации парогазовой фазы во внутренние слои формы.

Содержащиеся в газовой фазе углерод и водород непосредственно взаимодействуют с жидким металлом и в зависимости от термодинамических условий системы газ-металл растворяются в расплаве. Оказывая влияние на структуру и механические  свойства отливки.

 

 

Жидкая фаза.  Перемещаясь на границу металл-форма,создает замкнутые зоны вторичной термодеструкции  жидкой фазы с образованием парогазовой и твердой фаз. Которые оказывают воздействие на формирование поверхности отливки и на свойства металла в прилегающих слоях.

Твердая фаза отфильтровывается  в поверхностных слоях формы и становится источником  диффузионного насыщения поверхностного слоя отливок из низкоуглеродистых сплавов.

Второй период газового режима начинается послезаливки формы металлом. Он характеризуется продолжением  процесса термодеструкции жидкой фазы на границе металл- форма. И сконденсированной паровой фазы в близлежащих слоях формы по мере прогрева тепловым потоком от охлаждающейся отливки. В этот период протекают процессы, оказывающие непосредственное влияние на формирование поверхности отливки.

Взаимодействие продуктов термодеструкции с отливкой при ее затвердевании и охлаждении при ЛГМ

После заливки формы металлом процесс взаимодействия продуктов термодеструкции получает свое дальнейшее развитие на границе металл-форма.

Во время заливки формы металлом образующаяся жидкая фаза  деструкции модели. Перемещаясь с зеркала жидкого металла на границу металл-форма. Продолжает дестругировать с выделением паро- и газообразной, а также твердой фаз.

Углерод термодеструкции при заливке формы  металлом  адсорбируется на зернах кварцевого песка в ближайших к отливке слоях формы.

Паровая фаза. Состоящая в основном из стирола, толуола и бензола, конденсируются в холодных слоях формы.  По  мере их нагрева теплым потоком от отливок перемещается  в более глубокие  слои формы. Газообразная фаза, фильтруясь через поры песчаной формы,вытесняет воздух и частично удаляется  за пределы формы в атмосферу цеха.