Подготовка литников
При подготовке восковой модели к литью первым шагом является процесс, называемый присоединением литников. Среди всех аспектов процесса литья присоединение литников явля-ется наиболее важный для модельщика. Его он должен хорошо понимать. Присоединение лит-ников - процесс, при котором восковые стержни - литники - диаметром от 1/8 до 1/4 дюйма и более (3,17 - 6,35 мм), в зависимости от размера изделия, прочно прикрепляются к восковой мо-дели. Когда воск выплавляется, то именно по ним расплавленный металл заливается в опоку, принимая форму модели. Эти литники, высту-пающие из модели со всех сторон, соединяются в один толстый восковой стержень, центральный литник, так что подготовленная модель на-поминает букет цветов на длинных стеблях (Рис. 1.1а).
В принципе, лучше, исключая факт, что вы действительно полностью доверяете литейшику, если модельщик сам готовит литники для своей модели, при условии, разумеется, что он раз-бирается в процессе. Нередко, если эту работу делает литейщик, литник оказывается прикре-плен в каком-нибудь совершенно нелепом месте, или ведет в самую недоступную полость, или же из-за литникового воска на самой резной детали изделия образуется наплыв металла, что потом приходится исправлять вручную часами. Впрочем, добросовестный, знающий литейщик, помимо всего прочего, сначала убедится, что литники прикреплены должным образом, то есть так, чтобы обеспечивать правильное движение потока расплава — это его первоочередная задача, как, впрочем, и наша. Если литники прикреплены неправильно, есть очень большая вероятность, что во время литья модель будет испорчена.
Прикрепляя литник, помните, что именно в том направлении, в каком он прикреплен, рас-плавленный металл и потечет потом, заполняя полость, оставшуюся в прокаленной форме. По-нятно, при этом, что через литник, стоящий под прямым углом, металл потечет неравномерно, приводя к образованию крохотных пузырьков газа, которые, «взрываясь», оставляют в металле мельчайшие раковины - явление, называемое пористостью. Литники должны обеспечить потоку металла доступ ко всем частям модели. Чем массивнее и толще деталь, тем, разумеется, толще должен быть литник или их должно быть несколько. Отдельные литники нужны и очень тонким деталям, или отстоящим в стороне от всей модели, или повернутым
в направлении, обратном потоку расплава. Вот три важных фактора, которые необходимо пом-нить при подготовке литников. Первый: расплав, движущийся под воздействием центробежной силы, вытекает из тигля по прямой и малове-роятно то, что он повернет на 90°, тем более, что он потечет в обратном направлении. Второй: уже по ходу движения в полость металл начинает остывать. И третий: чем дальше от тигля, тем слабее поток металла.
Итак, первый фактор понятен. Модель с при-крепленными литниками не должна напоминать гриб, ножка которого поддерживает совершенно плоскую шляпку: металл сам по себе не расте-чется по ней тонким ровным слоем под прямым углом к направлению потока. Для этого поверните модель под углом, который совпадал бы с направлением потока, а литники лучше прикрепить по одной стороне модели, а не точно по центру. В соответствии с этим принципом каждый раз, когда деталь модели оказывается под прямым углом к потоку расплава, чтобы обеспечить полное заполнение металлом, к ней добавляется дополнительный литник, по возможности, изогнутый (Рис. 1.1b).Таким образом, формируются два канала, через которые расплав хорошо заполнит полость и примет форму модели.
Что же касается второго и третьего факторов, хотя и кажутся довольно очевидными, они име-ют первостепенное значение при присоединении литников. Эти два фактора, зачастую, сливаются в одну проблему, которая, попросту говоря, заключается в том, что, деталь изделия запол-няется тем хуже, чем дальше она находится от источника расплава. Если литники прикреплены неправильно, то эти отдаленные участки ока-жутся слишком тонкими или с кавернами, или, того хуже, отсутствующими. Таким образом, для достаточного заполнения таких участков быстрое остывание и недостаток напора потока необходимо компенсировать литниками. Для этого можно, во-первых, убедиться, что самая толстая деталь изделия ближе всех к центральному литнику. Такое расположение гарантирует адекватный приток расплава именно к детали, требующей наибольшего количества металла, и, к тому же обеспечивает дополнительный источник расплава для подпитки более отдаленных деталей.
Металл застывает от стенок формы внутрь. Чем тоньше деталь, тем меньше промежуток между стенками формы, оставшийся после вы-плавления воска. Слишком быстро застывая в этом узком месте, металл с трудом проходит в соседние детали. В более толстой детали поток металла мощнее и остывает не так быстро, за-твердевшие участки не препятствуют дальней-шему его ходу. Если в изделии имеются две тол-стые детали, разделенные тонкой, потребуются несколько литников. Если изделие достаточно массивно, компенсируйте поток путем добав-ления дополнительных литников на расстоянии двух третей от воронки, чтобы увеличить напор расплава там, где он идет на убыль.
Расстановка литников осложняется еще и тем, что идеальным местом расположения литников, с точки зрения контроля и направлением расплава, может оказаться участок с замысловатыми, резными деталями. Такое расположение может уничтожить час уже сде-ланной и добавить пять часов лишней работы гравировальным инструментом после отливки. Поэтому, скорее чаще чем реже, необходимо идти на компромисс; помещайте литник в ло-гически подходящем месте, но учитывая инди-видуальные обстоятельства. Будьте избиратель-ны. Помните: именно модельщику приходится потом «доводить» металлическую отливку, сде-ланную по первоначальной восковой модели. Только ему ведомо, что лучше: один литник, прикрепленный посередине между несколькими узкими параллельными желобками, или же три, поставленных глубоко внутри полости с обратной стороны формы. Эти варианты каждый раз продумываются заново. Впрочем, суще-ствуют и несколько стандартных приемов, об-легчающих малоприятную работу по обрезке и зачистке литников.
Если у вас есть выбор, установить ли литник на вогнутую или же на выпуклую поверхность, всегда отдавайте предпочтение выпуклой.И рас-плав по ней идет лучше, и литник можно обре-зать как можно ближе к основанию, тем самым значительно упростив себе дальнейшую шли-фовку и полировку (Рис. 1.1с). Между литником на ребре и на плоскости, предпочтительнее ребро. И не только потому, что литник потом можно обрезать с максимальной точностью, но и потому, что так надежнее. Легче оценить, по профилю, сколько металла опилить, а сколько оставить. На плоскости, которая нередко имеет толщину не более миллиметра, всегда есть опас-ность сошлифовать слишком много. Врезультате это место окажется тоньше всей остальной по-верхности и создаст вам немало проблем впо-следствии, когда, вынув восковку из пресс- формы, вы рискуете обнаружите дыру там, где ее раньше не было.
При отсутствии должного опыта лучше поставить литников больше, нежели меньше. Это, правда, увеличит продолжительность последующей обработки, но зато значительно уменьшит время ремонта. А вот пористость никакой полировкой искоренить не удастся, поскольку она не является состоянием поверхности, а уходит на всю глубину металла. Если же, в конце концов, вам доведется выбирать между обеспечением качественного потока расплава и трудностями зачистки, на первом месте должно быть все-таки качество потока (точнее, хорошее заполнение формы), пусть даже подобный выбор грозит более трудоемкой доводкой впоследствии.
Если вы неуверены в расстановке литников на модели, над которой трудились часов 40 или даже 50, посоветуйтесь с литейщиками. Боль-шинство из них, за исключением работающих на крупных производствах или редких чудаков, будут рады вопросам. Обычно они признательны за возможность поработать с чем-то технически сложным, чтоявляется предметом гордости ма-стера взамен их обычной рутинной работы над бесконечным количеством колец с выпуклыми верхушками, которые все выглядят одинаково. Только предупредите литейщика, каких точек ему лучше избегать при креплении литников, а остальное он компенсирует. Если у вас нет «под рукой» знакомого литейщика и изделие придется посылать в другой город, осторожно запакуйте модель и вложите в посылку схему таких точек.
Как правило, литейщики учитывают пожелания модельщика, хоть и не считают их чем-то незы-блемым. Особое внимание они уделяют не вос-ковке, изготовляемой по пресс-форме, а ориги-нальной восковой модели. Если во время литья испортится восковка, ее всегда можно восстано-вить, а вот коль испортится оригинальная мо-дель — утрата невосполнима, и потеря клиента обеспечена.
После того, как все литники расставлены и прикреплены правильно, восковую модель сле-дует подготовить к процессу, называемому фор-мовкой: ее заливают специально разработанной формовочной массой на основе гипса, чтобы сделать литейную форму.
В принципе, лучше, исключая факт, что вы действительно полностью доверяете литейшику, если модельщик сам готовит литники для своей модели, при условии, разумеется, что он раз-бирается в процессе. Нередко, если эту работу делает литейщик, литник оказывается прикре-плен в каком-нибудь совершенно нелепом месте, или ведет в самую недоступную полость, или же из-за литникового воска на самой резной детали изделия образуется наплыв металла, что потом приходится исправлять вручную часами. Впрочем, добросовестный, знающий литейщик, помимо всего прочего, сначала убедится, что литники прикреплены должным образом, то есть так, чтобы обеспечивать правильное движение потока расплава — это его первоочередная задача, как, впрочем, и наша. Если литники прикреплены неправильно, есть очень большая вероятность, что во время литья модель будет испорчена.
Прикрепляя литник, помните, что именно в том направлении, в каком он прикреплен, рас-плавленный металл и потечет потом, заполняя полость, оставшуюся в прокаленной форме. По-нятно, при этом, что через литник, стоящий под прямым углом, металл потечет неравномерно, приводя к образованию крохотных пузырьков газа, которые, «взрываясь», оставляют в металле мельчайшие раковины - явление, называемое пористостью. Литники должны обеспечить потоку металла доступ ко всем частям модели. Чем массивнее и толще деталь, тем, разумеется, толще должен быть литник или их должно быть несколько. Отдельные литники нужны и очень тонким деталям, или отстоящим в стороне от всей модели, или повернутым
в направлении, обратном потоку расплава. Вот три важных фактора, которые необходимо пом-нить при подготовке литников. Первый: расплав, движущийся под воздействием центробежной силы, вытекает из тигля по прямой и малове-роятно то, что он повернет на 90°, тем более, что он потечет в обратном направлении. Второй: уже по ходу движения в полость металл начинает остывать. И третий: чем дальше от тигля, тем слабее поток металла.
О расплаве и хорошем заполнении
Итак, первый фактор понятен. Модель с при-крепленными литниками не должна напоминать гриб, ножка которого поддерживает совершенно плоскую шляпку: металл сам по себе не расте-чется по ней тонким ровным слоем под прямым углом к направлению потока. Для этого поверните модель под углом, который совпадал бы с направлением потока, а литники лучше прикрепить по одной стороне модели, а не точно по центру. В соответствии с этим принципом каждый раз, когда деталь модели оказывается под прямым углом к потоку расплава, чтобы обеспечить полное заполнение металлом, к ней добавляется дополнительный литник, по возможности, изогнутый (Рис. 1.1b).Таким образом, формируются два канала, через которые расплав хорошо заполнит полость и примет форму модели.
Что же касается второго и третьего факторов, хотя и кажутся довольно очевидными, они име-ют первостепенное значение при присоединении литников. Эти два фактора, зачастую, сливаются в одну проблему, которая, попросту говоря, заключается в том, что, деталь изделия запол-няется тем хуже, чем дальше она находится от источника расплава. Если литники прикреплены неправильно, то эти отдаленные участки ока-жутся слишком тонкими или с кавернами, или, того хуже, отсутствующими. Таким образом, для достаточного заполнения таких участков быстрое остывание и недостаток напора потока необходимо компенсировать литниками. Для этого можно, во-первых, убедиться, что самая толстая деталь изделия ближе всех к центральному литнику. Такое расположение гарантирует адекватный приток расплава именно к детали, требующей наибольшего количества металла, и, к тому же обеспечивает дополнительный источник расплава для подпитки более отдаленных деталей.
Металл застывает от стенок формы внутрь. Чем тоньше деталь, тем меньше промежуток между стенками формы, оставшийся после вы-плавления воска. Слишком быстро застывая в этом узком месте, металл с трудом проходит в соседние детали. В более толстой детали поток металла мощнее и остывает не так быстро, за-твердевшие участки не препятствуют дальней-шему его ходу. Если в изделии имеются две тол-стые детали, разделенные тонкой, потребуются несколько литников. Если изделие достаточно массивно, компенсируйте поток путем добав-ления дополнительных литников на расстоянии двух третей от воронки, чтобы увеличить напор расплава там, где он идет на убыль.
Практические соображения
Расстановка литников осложняется еще и тем, что идеальным местом расположения литников, с точки зрения контроля и направлением расплава, может оказаться участок с замысловатыми, резными деталями. Такое расположение может уничтожить час уже сде-ланной и добавить пять часов лишней работы гравировальным инструментом после отливки. Поэтому, скорее чаще чем реже, необходимо идти на компромисс; помещайте литник в ло-гически подходящем месте, но учитывая инди-видуальные обстоятельства. Будьте избиратель-ны. Помните: именно модельщику приходится потом «доводить» металлическую отливку, сде-ланную по первоначальной восковой модели. Только ему ведомо, что лучше: один литник, прикрепленный посередине между несколькими узкими параллельными желобками, или же три, поставленных глубоко внутри полости с обратной стороны формы. Эти варианты каждый раз продумываются заново. Впрочем, суще-ствуют и несколько стандартных приемов, об-легчающих малоприятную работу по обрезке и зачистке литников.
Если у вас есть выбор, установить ли литник на вогнутую или же на выпуклую поверхность, всегда отдавайте предпочтение выпуклой.И рас-плав по ней идет лучше, и литник можно обре-зать как можно ближе к основанию, тем самым значительно упростив себе дальнейшую шли-фовку и полировку (Рис. 1.1с). Между литником на ребре и на плоскости, предпочтительнее ребро. И не только потому, что литник потом можно обрезать с максимальной точностью, но и потому, что так надежнее. Легче оценить, по профилю, сколько металла опилить, а сколько оставить. На плоскости, которая нередко имеет толщину не более миллиметра, всегда есть опас-ность сошлифовать слишком много. Врезультате это место окажется тоньше всей остальной по-верхности и создаст вам немало проблем впо-следствии, когда, вынув восковку из пресс- формы, вы рискуете обнаружите дыру там, где ее раньше не было.
При отсутствии должного опыта лучше поставить литников больше, нежели меньше. Это, правда, увеличит продолжительность последующей обработки, но зато значительно уменьшит время ремонта. А вот пористость никакой полировкой искоренить не удастся, поскольку она не является состоянием поверхности, а уходит на всю глубину металла. Если же, в конце концов, вам доведется выбирать между обеспечением качественного потока расплава и трудностями зачистки, на первом месте должно быть все-таки качество потока (точнее, хорошее заполнение формы), пусть даже подобный выбор грозит более трудоемкой доводкой впоследствии.
Если вы неуверены в расстановке литников на модели, над которой трудились часов 40 или даже 50, посоветуйтесь с литейщиками. Боль-шинство из них, за исключением работающих на крупных производствах или редких чудаков, будут рады вопросам. Обычно они признательны за возможность поработать с чем-то технически сложным, чтоявляется предметом гордости ма-стера взамен их обычной рутинной работы над бесконечным количеством колец с выпуклыми верхушками, которые все выглядят одинаково. Только предупредите литейщика, каких точек ему лучше избегать при креплении литников, а остальное он компенсирует. Если у вас нет «под рукой» знакомого литейщика и изделие придется посылать в другой город, осторожно запакуйте модель и вложите в посылку схему таких точек.
Как правило, литейщики учитывают пожелания модельщика, хоть и не считают их чем-то незы-блемым. Особое внимание они уделяют не вос-ковке, изготовляемой по пресс-форме, а ориги-нальной восковой модели. Если во время литья испортится восковка, ее всегда можно восстано-вить, а вот коль испортится оригинальная мо-дель — утрата невосполнима, и потеря клиента обеспечена.
После того, как все литники расставлены и прикреплены правильно, восковую модель сле-дует подготовить к процессу, называемому фор-мовкой: ее заливают специально разработанной формовочной массой на основе гипса, чтобы сделать литейную форму.