Литье

Шликер. Обычно содержание воды в литейном шликере редко превышает 35—40°6. Чтобы при такой сравнительно малой влажно­сти масса стала текучей и заполняла даже тонкие детали форм,к ней необходимо добавлять так называемые дефлокулянты, или, как их еще называют, — электролиты, представляю­щие собой чаще всего щелочные соли слабых кислот, например соду (Na2COs) или жидкое стекло (Na2SiOs). Они создают слабую щелоч­ность в шликерной среде, которая разжижается вследствие ряда электрохимических явлений.

Необходимое количество электролитов определяется для каждого шликера опытным путем, но в основном оно не должно превышать 0,3—0,5% от веса сухой глинистой массы. Увеличение же количестваэлектролитов сверх указанного часто ведет не к разжижению, а на оборот, — к загустеванию шликера.


Рис. 38. Схемы наливного (с) и сливного (б) литья в гипсовых формах
1 — шликер залит,  2 — избыток воды поглощен  гипсом, 3 — после набора необходимой толщины черепка избыточный шликер слит, 4 — запас в литнике (у горловины) подрезан, 5 — готовые сырые изделия: наливное и сливное

Для отливки небольшого количества изделий шликер можно приготовить в любом, но только не в железном сосуде, перемеши­вая его деревянным веслом. Для перемешивания значительных количеств шликера нужна специальная мешалка. Рекомендуется приготовлять и хранить шликер в отапливаемом помещении, так как теплый шликер дает отливки лучшего качества- наращивание-черепка идет равномернее и быстрее.

Загустевший при хранении шликер после разбалтывания снова разжижается. Чтобы получить хороший определенной плотности шликер, первоначально его следует приготовить под руководством мастера. Для заливки в форму шликер набирают из основного бачка в кружку или кувшин.

Способы литья. Литье изделий осуществляют двумя способами наливным и сливным (рис. 38).

При наливномспособе шликер заливают обычно в специальную гипсовую форму, имеющую, как правило, две рабо­чие поверхности. Заполнив объем, шликер оставляют между ними, не выливая. По мере всасывания воды порами гипса шликер пополняют, приливая его до верхнего уровня формы. Конфигура­ция внутренних поверхностей деталей формы (вкладышей) опре­деляет конфигурацию всего тела изделия, а расстояние между внутренними поверхностями гипсовой формы — толщину сырого черепка.

Обезвоживание шликера, поскольку оно осуществляется с помо­щью двух поверхностей, происходит сравнительно быстро. Но у очень толстостенных изделий срединные слои могут получиться рыхлыми, т. е. менее плотными, чем слои, непосредственно прилегающие к гипсу. В некоторых случаях, когда конструкция формы проду­мана плохо, могут образоваться даже пустоты. Поэтому при изго­товлении толстостенных изделий желательно применять давление или разрежение.

Наливной способ удобен для получения толстостенных или сплошных изделий и реже используется художниками, чем сливной.

При сливномспособе внутренняя поверхность формы придает изделию его внешние очертания. Толщина черепка зависит от времени выдержки шликера в форме. Обычно по истечении 15—20 минизлишек выливают из формы. После подвяливания изделия в форме и, таким образом, сокращения в размерах его легко извлекают и подвергают сушке.

Этот метод применяют в основном для получения тонкостенных изделий.

Более длительное время нахождения шликера в форме обуслов­ливает и более толстую стенку изделия. Однако при этом не наблю­дается прямой пропорциональности во времени, так как кривая наращивания черепка «затухает». Образовавшийся первоначаль­но даже весьма тонкий глинистый слой все больше и больше пре­пятствует легкому отсасыванию воды, не пропуская ее сквозь себя. Длительность выдержки шликера в форме, и то лишь в некотором интервале времени, надо приблизительно учетверить, чтобы удвоить толщину  стенки.

Заполнение форм. Чтобы компенсировать сжатие шликера и создать небольшое давление во время его нахождения в форме, уровень шликера должен быть несколько выше, чем высота закон­ченного изделия. Это достигается двумя путями: в заливное отвер­стие формы вставляется сверху воронка, обрамленная для плот­ности жгутиком глинистой массы в месте соприкосновения с гипсом, или в самой форме сверху предусматривается некоторый объем для такого резерва — литник (рис. 39).

При отливке крупногабаритного изделия, например садовой вазы, больших деталей фонтана или скульптур, шликер предпочи­тают наливать и сливать не сверху, а со дна формы. Это умень­шает вероятность того, что литье отвалится от стенок формы из-затяжести отливки, а кроме того, освобождает работающего от необ­ходимости опрокидывания тяжелой формы для выливания избытка шликера (рис. 40). Образовавшееся снизу отверстие замазывают пробкой из той же массы.

Если отливают изделие высоких размеров, то для предупреждения оползания нарощен-ного слоя можно применить на некоторое время давление. После слива избытка шли­кера такое давление создают легким непрерывающимся накачиванием в форму воздуха. Однако лучшим за­водским способом считается разрежение под кожухом.


Рис. 39. Наращивание стенки  вазы  и провисание шликера в литнике формы
а— первоначальный уровень, б— конечный уровень, в — линия среза, г — стенка в конце лнтья

Подготовка, сборка формы и отливка изделия сливным спосо­бом. Если форма хранилась даже в собранном виде, то перед ра­ботой ее необходимо разобрать, тща­тельно протереть изнутри влажной губ­кой от пыли и возможных остатков от предыдущего литья, а затем увлажнить губкой. После этого форму надо собрать и скрепить ее куски, т. е. связать веревкой, растянутой деревянными клиньями, или обтянуть резиновой трубкой. Разобранная и затем собранная форма показана на рис. 41.


 

Рис. 40. Заливка шликера избыток сливается через спускной кран снизу


 

Рис. 41. Разобранная (а) и собранная форма (б) под заливку  

Не следует новую форму использовать для изготовления нужно­го изделия. Даже при хорошем шликере ее поверхность обычно не дает сразу хорошего изделия. Необходимо проверить возмож­ность утечки, хотя тщательно пригнанная по кускам форма не дает ее даже при слабом стягивании кусков, а плохо пригнанная — даст течь и при сильном стягивании.

Процеженный сквозь сито шликер непрерывной струей зали­вают в форму, стараясь лить его в центр заливного отверстия (рис. 41, б),но не разбрызгивая, так как это портит отливку. С этой целью струю шликера можно направить по деревянной палочке, немного опущенной во внутрь формы. Важно, чтобы при этом не было захвачено в виде пузырьков много воздуха, что особенно портит отливку. Можно слегка помешивать шликер палочкой, чтобы пузырьки всплыли наверх.

Гипс быстро всасывает воду, а поэтому, как было сказано, шликер заливается с избытком или сразу же подливается по мере понижения его уровня. При литье некоторые мастера рекомендуют ставить форму на турнетку (вертящийся столик) и слегка вертеть ее слева направо и наоборот.

Шликер не должен быть слишком вязким и, таким образом, выливаться очень медленно. В противном случае в отливке могут образоваться натеки и спиралеобразные линии, свидетельствую­щие о скачкообразном повышении и понижении уровня шликера в форме. Этого можно избежать легким встряхиванием формы во время литья, но первоначально лучше изменить с помощью мастера вязкость шликера.

После наращивания черепка, по истечении 15—25 мин, форму опрокидывают, а избыточный шликер выливают в специальный бак. Чтобы предотвратить обратное натекание шликера на дно формы и, таким образом, заметное утолщение дна изделия, форму оставляют на несколько минут в опрокинутом состоянии, бла­годаря чему избыточный шликер окончательно стекает. Кроме того, можно слегка покрутить ее в руках и этим более равно­мерно распределить натеки. Хороший шликер стекает быстро и равномерно.

Выливать шликер из больших форм надо медленно, чтобы не создать в них временного вакуума. Это может привести к тому, что стенка отвалится от гипса.

Опыт покажет, спустя какое время отливка в состоянии удер­жать собственный вес. После этого можно начать разбирать форму для подрезки, раздвигая в противоположные стороны две полови­ны, если они с конусным замком; наиболее часто дно формы делают с полукруглыми шипами, что зависит в основном от «манеры» работающего.

Лучшей практикой считается, если верх изделия можно подре­зать еще тогда, когда оно находится в гипсовой форме, благодаря чему исключается возможность случайной деформации изделия, но при этом надо внимательно следить за тем, чтобы не порезать тело гипса. Важно начать подрезку своевременно, так как при поздней подрезке (перед ржке) изделие может треснуть.

Отлитое изделие некоторое время должно оставаться на третьем куске формы, т. е. на дне, чтобы за этот промежуток можно было подчистить шов, образуемый на месте соединения половин формы, заметно проявляющийся после обжига даже тогда, когда форма изготовлена достаточно тщательно.

Данное явление создает на фарфоровых и фаянсовых заводах известный вид брака; даже тщательное зашкуривание шва не улуч­шает положения. Лучший метод борьбы с браком — это примене­ние хорошего формовочного гипса и возможно плотная подгонка кусков формы. Физико-химическая суть этого явления пока еще недостаточно ясна. По нашему мнению, она кроется в особой ориен­тации частиц массы по шву в связи с тем, что частицы вследствие трения в этом месте приобретают электрический заряд.

Если такие швы слишком заметно проявляются на изделиях, то бороться с ними можно несколькими путями:

  • вырезать в сыром изделии вдоль шва весьма тонкий уголь-чатый канал и вдавить в него пластичную массу, а затем зашкурить;
  • чтобы разрушить ориентацию глинистых частиц, места стыка слабо обколачивают легким деревянным молотком, а затем загла­живают;
  • не дожечь изделие и, вынув его из печи, зашлифовать места стыка, а затем окончательно обжечь до созревания черепка.

При изготовлении узкогорлых изделий методом литья встреча­ется особый вид затруднений: если при сливе шликера не оставить в части шейки некоторого объема для непрерывного поступления воздуха в форму, то отверстие периодически закупоривается (пуль­сация шликера), вследствие чего стенки изделия втягиваются внутрь. Это особенно заметно, если избыток шликера сливался в то время, когда черепок изделия начал уже отставать от гипсовой формы. При закупорке и образующемся разрежении воздух, поступая через неплотности швов формы, начинает давить на стенки сырого черепка. Лучший способ предотвращения этого осложнения — осто­рожный слив шликера, пока изделие не отстало от стенок гипсовой формы, а также увлажнение ее перед заливкой и, таким образом, замедление наращивания черепка.

С подобным затруднением встретились на Ленинградском фар­форовом заводе имени М. В. Ломоносова при серийном изготовлении узкогорлых графинов.

След.