Учебно-производственные работы по изготовлению ювелирных изделий методом художественного литья

Просмотреть картинки списком

Наставник: Струков Юрий Матвеевич

Ученики: Бархатов Алексей Андреевич (21 год); Глушаков Максим Алексеевич (19 лет)

Город (село): г. Москва

Название колледжа: ГОУ СПО Колледж автоматизации и радиоэлектроники №27 им.П.М. Вострухина Г. Москва

Название изобретения или изделия: Учебно-производственные работы по изготовлению ювелирных изделий методом художественного литья

Ювелирное литье- один из самых древних и наиболее распространенных видов обработки металлов и сплавов. В настоящее время появление новых технологий литья по выплавляемым моделям, новых материалов и литейных установок, позволяют облегчить труд ювелиров- литейщиков, удешевить производимые ими ювелирные изделия, а также тиражировать и наладить массовый выпуск ювелирных изделий. В условиях учебной мастерской работы проводятся с цветными металлами их сплавами.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ЛИТЬЯ

1. Мастер-модель изготавливается вручную мастером- модельером

2. Формовочная опока( рамка) набивается резиной вручную

3. Закладывается модель

4. Производится вулканизация резины

5. Резиновая форма разрезается пополам

6. В резиновую форму под давлением заливается воск

7. Изготавливаются восковые модели

8. Из восковых моделей выполняется восковая елочка

9. Производится заливка огнеупорной формовочной массы в опоку и его вакуумирование на вибрационном столе

10. Производится вытапливание воска

11. Производится отжиг опоки в муфельной печи

12. Производится плавка металла в плавильной печи

13. Производится литье вакуумным способом

14. Производится очистка отливок холодной водой от формовочной массы

15. Производится разрезка отливок, отделение литников

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОСКОВОК

Восковки изготавливались на восковом инжекторе при рабочей температуре 76-78º С, давлении 0.8-1.2 кг/см². Используется универсальный красный воск 1750-R Standard Red, наиболее всего подходящий по своим параметрам: низкая вязкость, средняя твердость, стандартное время застывания, рекомендуется для всех типов изделий.

После изготовления восковых моделей переходим к сборке воскового дерева-“елочки”.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ

Следующий этап работы заключается в том, что”елочку”, собранную из восковых моделей, помещают в опоку и заливают огнеупорной гипсовой смесью(формовочной массой).

Формомасса должна выдерживать требуемую для выжигания воска температуру (760º С), не давая при этом трещин.

Она должна выдерживать температуру заливки металла (для латуни около 860º С), а также давление расплавленного металла, который затекает в форму с большой скоростью.

Используемая нами формомасса ГОЛД СТАР XL- это смесь на гипсовой основе с содержанием кремнезема (71-75%), сульфата кальция (24-28%) и органических веществ (1%).

Основные характеристики:

Время работы…………………………………………………7-9 мин

Время затвердевания в опоке………………………………10-11 мин

Время прокаливания………………………………………не менее 6 часов

Температура заливки………………………………………не менее 1100º С

Температура обжига………………………………………….740ºС

Вибровакуумирование.

Опоки, залитые суспензией, помещают под вакуумный колпак, установленный на вибрационном столе вауукомной установки. Вибрация и одновременное вакуумирование позволяет смеси полностью обтекать восковые модели и полностью удаляет пузырьки воздуха. Процесс продолжается 1-2 минуты при давлении 1400 Па. За это время суспензия сильно поднимается, затем оседает и начинает кипеть.

После затвердевания опокам надо дать подсохнуть: для небольших опок в течение 1-го часа и для больших в течение 2-х часов. Затем на опоках указывают номера и необходимое количество металла для каждой опоки, которое рассчитывают предварительно.

Вытапливание воска и отжиг опок.

После того, как формомасса затвердеет, снимаем резиновую подставку с опоки и удаляем все излишки формомассы и воска на ее краях или на боковых стенках. Затем удаляем все оставшиеся частицы формомассы из литниковой чаши кистью, чтобы они не были занесены расплавленным металлом внутрь формы.

Воск вытапливается паром в паротопке в течение 2-х часов, при температуре 90-100ºС. При этой температуре большая часть воска расплавляется и вытекает через литниковое отверстие. Прокаливание опок проводится в прокалочной печи с программатором ЭКСП 50.

ПЛАВКА И ЛИТЬЕ

Литье ювелирных изделий и сувениров по выплавляемым моделям, использование эластичных резиновых пресс- форм и тонко- дисперсионных формовочных материалов на основе гипса, с принудительной заливкой металла в форму, позволяет получить высокое качество поверхности и точность воспроизведения ажурного рисунка отливок.

Литье мы проводили на вакуумной литейной установке MIXER SLOUIS 92.

Метод вакуумного литья основан на удалении воздуха из литейной формы во время заливки. За счет выкачивания воздуха из формы давление в полости формы понижается до 100-300 мм.рт.ст. Разность атмосферного давления и давления в литейной форме создает искусственное избыточное давление жидкого металла на стенки формы, обеспечивая тем самым качественное воспроизведение отливками рельефа поверхности модели.

После того как металл залит в опоку, необходимо выдержать ее 2-3 мин , пока идет процесс кристаллизации, затем выключить вакуум и достать опоку из камеры.

Поставить охлаждать на воздухе в течении 10-15 мин, до тех пор пока не исчезнет краснота литниковой чаши.

Затем удалить формомассу водоструйным аппаратом.

Очистку отливок можно проводить щеткой под струей холодной воды или в ультрозвуковой ванной. Ультрозвуковые волны ускоряют действие моющего раствора на изделие.