НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ДЕФЕКТЫ ЛИТЬЯ
Для того, чтобы избавиться от дефекта литья, необходимо выяснить причину его появления. Только таким образом можно улучшить рабочий цикл. Ошибкой является беспорядочный поиск причин. Это утверждение действительно не только для процесса литья в восковые модели, но и для любого другого вида обработки.
Успешное проведение процесса — это последовательность операций, которые выполняются одинаково удачно: моделирование, изготовление резиновой матрицы, позитивной восковой модели, негатива из формомассы, проведения отжига, плавления и литья расплавленного металла. Из этого ясно, что поиск причины дефекта не всегда является легким делом. Так как каждому этапу процесса предшествуют многочисленные факторы и каждый этап сопровождается многими условиями, необходимо со скрупулезностью соблюдать все нормы предписанные научным методом.
а) Никогда не утверждать что-либо без абсолютной уверенности и различать предположение и истину.
б) Оснастить аппаратуру всеми инструментами, необходимыми для измерения и контроля факторов, которые влияют на результат работы.
в) Использовать все измерительные инструменты и учитывать всю полученную информацию.
г) При поиске причины дефекта и проведении повторных проб оставлять постоянными все условия предыдущей пробы, кроме одного, например, уменьшается или увеличивается только длительность, время; либо только температура; либо только давление; либо только количество воска...
Так как невозможно предвидеть все, что может случиться на практике, список дефектов является далеко не полным.
ДЕФЕКТЫ, ВЫЗВАННЫЕ ВОСКОМ
Изделие имеет увеличенную толщину или неровную поверхность На поверхности воска может собираться пыль или посторонние частички. Рекомендуется производить промывку восковых моделей. Кроме ранее описанного метода можно использовать простой эмульсионный раствор; хорошо подходит шампунь, аналогичный шампуню, используемому при голдовке, разбавленный деионизированной водой (не совсем правильно называемой дистиллированной). Споласкивается модель такой же деионизированной водой и затем полностью сушится.
Металл после литья имеет пористое строение из-за засорения или перемешивания с формомассой
Канал наполнения имеет углубления, острые углы, отделенные тонкими стенками массы, эти стенки разрушаются во время прохода металла.
Грязный и не отфильтрованный воск, содержащий твердые частицы, не дает возможности металлу полностью заполнить пустоты, поверхность таких изделий не гладкая. Эта причина может быть выяснена при помощи сжигания воска — должен остаться осадок.
Неполное сгорание воска
Воск не сгорает полностью из-за:
а) слишком низкой температуры печи;
б) температура правильная, но недостаточно время;
в) правильное время и температура, однако печь слишком заполнена.
В последнем случае дефект может появиться во внутренних опоках, наиболее удаленных от нагреваемых стенок. Появлению дефекта может способствовать неполное выплавление воска. Присутствие острых углов, которые неизбежны в модели, способствует образованию скоплений расплавленного воска, которые невозможно выплавить. Необходимо иметь возможность изменять положение опоки в печи. Не полностью выжженный воск оставляет углеродистый осадок, который закрывает часть поверхности формовочной массы и затем присутствует в виде поверхностного слоя металла. На металле невыжженный воск образует черную пленку или точки, апельсиновую корку, в зависимости от состава осадка, степени сгорания воска или углерода. Осадок при контактировании с расплавленным металлом образует газ, приводящий к неполному заполнению формы. При этом образуются скошенные углы, пузырьки, отверстия в затвердевшем металле, шероховатая поверхность.
Отжиг формовочной массы при слишком высокой и неравномерной температуре
Опока, слишком близко расположенная к источнику тепла, может перегреваться с одной стороны, масса теряет желаемые физические и химические свойства. Верхний предел температуры не должен превышать 760ºC. Если температура еще выше, при охлаждении опоки в воде чувствуется запах серы.
Негатив при вышеописанных условиях дает дефектный результат из-за излишка металла: корка достигает поверхности изделия.
Слишком большое количество воды
Повышает количество используемого металла, который приобретает волнообразную поверхность. Проявляется в большей степени в верхней части елочки, и поэтому чаще встречается в высоких опоках. Избыток воды замедляет затвердевание.
Может происходить из-за слишком быстрого проведения работ, вызывающего неполную реакцию воды и формовочной массы. Тот же эффект может производить плохо хранившаяся формовочная масса: небольшой остаток в большом резервуаре; длительное хранение в открытом виде — вода, находящаяся в воздухе, впитывается массой и изменяет ее поведение; это очень распространенный дефект. Рекомендуется использовать весы для взвешивания порошка и градуированный сосуд для воды.
Наплывы и неравномерность металла
Чаше появляются в верхней части конструкции, наполняемой металлом. Дефекты могут образовываться под толчком расплавленного металла или уже присутствовать в форме. Им способствует перегретый металл. Разрывы происходят там, где толщина формы слишком малая, если модели находятся слишком близко друг к другу. Дефекту препятствует расположение объектов, позволяющее избежать образования областей слишком бедных или слишком богатых металлом. Конструкцию елочки рекомендуется делать в виде спирали.
Если разрывы уже присутствуют в форме, они могут быть вызваны плохо проведенным отжигом.
При проведении отжига до истечения одного часа от подготовки массы резкий нагрев воды может привести к образованию пара, который влияет на поверхность формы и приводит к разрывам. Дополнительный слишком ранний и быстрый нагрев по разному влияет на соседние зоны формы и приводит к растрескиванию.
Пористость
Пористость вызывается включением в металлическую массу газовых пузырьков и посторонних включений.
Необходимо различать микро и макропористость. Любые улучшения процесса не могут дать возможность избежать мелкой, невидимой глазу пористости, называемой микропористостью.
Капли или металлические шарики
Это лишний металл на поверхности изготовленной модели, соответствующий пустотам формы. Пустоты могут быть вызваны слишком длительным выделением формовочной массой пузырьков газа, постепенно выходящих на поверхность.
Запах серы
При перегреве формовочной массы можно почувствовать более или менее сильный запах серы. Если форма не разрушилась, перегрев вызывает уменьшение размеров изделий.
Черные пятна на изделии
Если черные пятна не являются углеродистыми осадками, это окислы металла, вызванные слишком высокой температурой отливаемого металла.
Литье при слишком высокой температуре
Изделие имеет шероховатую поверхность, в особенности если форма также перегрета. Цвет поверхности — темный, наиболее интенсивный в местах с большим содержанием металла, где температура поддерживается наибольшее время.
Разрушение формы, вплоть до взрыва
Может произойти из-за слишком высокой разницы температуры расплавленного металла и формы, в которую выливается металл. В таком случае неизбежны металлические наплывы, которые заполняют пустоты формы.
Необходимо тщательно и внимательно осмотреть литьевую елочку, после ее полного и аккуратного освобождения от материала формы, использование лупы может дать некоторую полезную информацию.
При выполнении любой операции, которая производится на машине, оснастка, измерительные инструменты не являются достаточными потому, что не дают возможности измерить все факторы, которые могут иметь влияние. Так, например, пирометры печей сушки и отжига не позволяют измерять температуру внутри опок, там где для нагрева требуется наибольшее время.