Odlewanie techniką na wytapiany model

Zapewnia to kompletność formy, brak płaszczyzn podziału oraz możliwość wykonania formy odlewniczej o złożonych kształtach w miarę nieskomplikowany sposób. Praktycznie wykorzystywane są trzy sposoby wykonania modelu woskowego oraz formy odlewniczej. Uzależnione są one od wielkości odlewu i dzieli się je na; dla figur dużych, odlewów o średniej wielkości oraz ozdób jubilerskich z metali szlachetnych. Bliżej zapoznamy się z metoda trzecią z kolei, powszechnie wykorzystywaną w wyrobie ozdób jubilerskich.

Pierwszą czynnością jest wykonanie projektu wyrobu uwzględniającego skurcz odlewniczy oraz inne warunki takie jak; taką sama grubość ścianek odlewu, czy prawidłowo dobrane promienie odlewnicze.

Projekt ten uzupełniony o modele kanału wlewowego jest bazą wyjściową do wykonania metalowego modelu wzorcowego wyrobu. Następnie z modelu wzorca, przygotowuje się matrycę gumową, a w produkcji seryjnej rozbieralną matryce metalową. Dalej, w matrycę wtryskiwana jest mieszanka modelowa o specjalnym składzie takim jak; 95 % parafiny oraz 5 % polietylenu^17-6. Wykorzystując gumowe matryce bądź sporządzając odlewy ażurowych cienkościennych modeli, mieszankę modelową topi się podgrzewając ją do 80^oC. Po czym wtryskuje się ją do wnęki matrycy w stanie ciekłym, pod ciśnieniem utrzymywanym przez czas niezbędny do jej zestalenia.

Natomiast do matryc metalowych uprzednio pokrytych olejem rycynowym, rozpuszczonym w spirytusie, wtłacza się mieszankę modelową o gęstości ciasta pod stosownie podwyższonym ciśnieniem. W analogiczny sposób wytwarza się modele wlewu głównego. Są one także elementem montażowym, do którego przylutowuje się pojedyncze modele przedmiotów.

Tym sposobem konstruuje się pojedynczy duży zestaw modelowy (tzw. choinkę).

Kolejnym zabiegiem jest oczyszczenie zestawu przez jego zanurzenie w środkach odtłuszczających takich jak aceton oraz pokrycie, poprzez zatopienie ceramicznym materiałem ognioodpornym. Może nim być np. mieszanina 60 do 70 % marszalitu^17-7 i 30 do 40 % zhydrolizowanego krzemianu etylu. Jego gęstość dobiera się tak, by była rzadsza dla wyrobów o drobnych głębokich wnękach i gęstsza dla prostych modeli.

Po spłynięciu nadmiaru mieszaniny ceramicznej, zestaw obsypuje się drobno zmielony kwarcem bądź piaskiem kwarcowym ^17-8 i następnie suszy się w powietrzu w temperaturze pokojowej, przez czas od 35 do 40 minut. Zabieg powtarza się cztery do pięciu razy, aż do otrzymania warstwy o odpowiedniej grubości. Za drugim razem powłokę ceramiczną suszy się w atmosferze nasyconej parami amoniaku przez okres od 25 do 30 minut. Następnie, znów suszy w powietrzu przez czas od 20 do 30 minut, powtarzając tą czynność, aż do zaniku zapachu amoniaku.

W miejsce masy ceramicznej spajanej krzemianem etylu, używać można także specjalnych mieszanek gipsowych. Formuje się z nich zestaw modeli wytapianych przez ich zalewanie mieszanką gipsową, rozprowadzoną wodą w cylindrycznych skrzynkach do odlewania odśrodkowego.

Odlewy takie cechują się o wiele gładszą powierzchnią, a wykonanie formy jest o wiele prostsze. Mieszanka ta, ma też dodatkową zaletę polegającą na samorozpadzie po zanurzeniu w wodzie.

Dalej zestaw formuje się w cylindrycznej skrzynce zaopatrzonej w kabłąk do mocowania w urządzeniu do odlewania odśrodkowego. Jako masę formierską używa się piasek kwarcowy z 1 % dodatkiem kwasu ortoborowego, który stapiając się zlepia ziarna piasku. Czołową niezamkniętą część skrzynki cylindrycznej, zamyka się piaskiem kwarcowym z dodatkiem 10 do 15 % roztworu szkła wodnego, które utwardzając się zapewnia zagęszczonej masie pożądana trwałość jeszcze przed wyżarzaniem.

Następnie wstawia się formę wlewem ku dołowi do pieca i nagrzewa do temperatury około 200^oC. Mieszanina modelowa wytapia się. Formę przenosi się do pieca muflowego, w którym to w temperaturze od 850 do 900^oC, wyżarzana jest przez czas od 3 do 5 godzin.

Złoto próby 0,853 przegrzewane jest ponad jego temperaturę topnienia wynosząca 950^oC, do temperatury 1100^oC. Wykonywane jest to po to, by zwiększyć lejność i poprawić tym sposobem zapełnianie formy.

Metal zalewa się do formy podgrzanej do 700^oC, umieszczonej w urządzeniu odśrodkowym. Niezwłocznie po zalaniu formy uruchamiane jest urządzenie odśrodkowe, osiągające prędkość około 160 do 170 obrotów na minutę. Metal zestala się, a forma jest zdejmowana z urządzenia i odstawiana do schłodzenia przez czas od 3 do 4 godzin.

Powłokę ceramiczną z odlewu usuwa się zanurzając go na chwile w kipiącym roztworze alkalicznym i następnie przemywa wodą. Gotowy odlew odcinany jest od układu wlewowego (wykorzystywanego ponownie), wyżarzany, wytrawiany w 5 % roztworze kwasu azotowego, przemywany oraz suszony.