Литьем по выплавляемым моделям ЛВМ называется способ получения отливок в оболочковые формы, изготовляемые методом нанесения огнеупорного покрытия на легкоплавкие модели. Последние затем выплавляются, в результате чего в оболочковой форме образуются полости, соответствующие контурам будущей отливки.

Для получения высокой чистоты поверхности отливок оболочковые формы прокаливаются при температуре 900–950°. При этой же температуре форма заливается жидким металлом.

Для предотвращения деформаций и разрушения тонкой оболочковой формы последняя перед обжигом засыпается песком или другим наполнителем.

Литьем по выплавляемым моделям можно получать отливки любой сложности с различной толщиной стенок, почти или вовсе не требующие механической обработки. Этим методом отливаются детали из любых черных и цветных сплавов, включая высоколегированные жаропрочные и сверхтвердые сплавы. Отливки получают с точностью размеров в среднем 4–5-го классов и шероховатостью поверхности 5–7-го классов.

Недостатком этого способа является высокая себестоимость отливок. Поэтому его следует применять только для изготовления таких деталей, которые невозможно получить другими методами литья (например, мелкие тонкостенные детали из труднообрабатываемых сплавов со сложной конфигурацией). Литьем по выплавляемым моделям получают, как правило, мелкие сложные стальные отливки массой до 1,5 кг.

Материалом для изготовления легкоплавких моделей может служить, например, смесь парафина и стеарина в соотношении 1:1. Эта смесь готовится в специальных агрегатах, где происходит расплавление составляющих, очистка и перемешивание их до мазеобразного состояния при температуре 42–43°.

В последнее время широкое применение получили модельные составы Р-2 и Р-3. Состав Р-2 рекомендуется для ручного изготовления моделей и для шприц-установок, состав Р-3 — для полуавтоматических машин.

Легкоплавкие модели получают методом запрессовки модельного состава при температуре 42–43°. в металлические водоохлаждаемые пресс-формы. Процесс изготовления моделей включает подготовку пресс-форм, запрессовку в ее полость модельного состава, выдержку до затвердевания, извлечение модели и ее охлаждение в проточной воде с последующей зачисткой. Такие «восковые» модели собираются на общем стояке, образуя своеобразную «елку» (рис.1а). Чтобы упростить сборку, модели изготавливают в многогнездных пресс-формах звеньями (или целой «елкой»).

Рис. 1. Изготовление формы по выплавляемым моделям.



Огнеупорное покрытие наносится методом окунания «елки» в ванну с обмазкой (смесь маршалита — тонкомолотого кварцевого песка — с гидролизованным раствором этилсиликата), после чего мокрая «елка» обсыпается сухим кварцевым песком (рис.1б). Покрытие состоит из трех-четырех слоев.
После нанесения каждого слоя «елка» сушится в течение двух часов на воздухе. Сушка блоков может осуществляться в конвейерных сушильных камерах конструкции НИИТАвтопрома. Для ускорения процесса сушки устанавливаются вентиляторы, обеспечивающие движение воздуха внутри камеры со скоростью 0,33 м/с.
Модельный состав выплавляют при температуре 80–85° горячим воздухом, горячей водой или паром в специальных камерах. После выплавления модельного состава «елки» помещают в специальные опоки, засыпают песком и направляют на обжиг в печах при температуре 900–950° (рис.1в).
Заливка оболочковых форм производится из обычных литейных ковшей сразу после обжига «елок».
Для обеспечения заполнения форм мелких тонкостенных отливок и получения качественных изделий металл для литья по выплавляемым моделям должен быть хорошо раскислен и нагрет до температуры не менее чем на 150° выше температуры плавления.
Выбивка форм заключается в высыпании из опок песка вместе с «елкой», для чего используются поворотные выбивные устройства. Для финишных операций и термообработки применяется оборудование, устанавливаемое в очистных отделениях литейных цехов (наждачные станки, прессы, печи нормализации).
Обрубка и очистка литья производится на специальных обрезных прессах (рис. 2) или виброустановках. Под действием вибрации отливки отваливаются от стояка, затем их зачищают на наждаках, а остающиеся в углублениях остатки огнеупорного покрытия удаляют с помощью выщелачивания в специальных ваннах.