Фазы охлаждения и усадка при затвердевании отливки

Фазы охлаждения и усадка при затвердевании отливки

Процесс охлаждения сплава в литейной форме делится на 3 стадии. Первая фаза - это охлаждение жидкости с сокращением объёма в процессе остывания между температурой заливки и точкой ликвидуса.

Во второй фазе охлаждения после точки ликвидуса начинают расти кристаллы, образуя кристаллическую структуру. В точке солидуса начинается третья фаза, в которой сплав окончательно затвердевает и остывает до комнатной температуры. В этой фазе, которая обозначается как затвердевание, стабилизируется кристаллическая структура и границы зерен уплотняются.

Охлаждение центра расплава

Во время заполнения расплавом литейной формы, изготовленной при комнатной температуре со стенками одинаковой толщины, происходит равномерное охлаждение и сжатие, направленное к центру залитого расплавом объема. Этот процесс называют «центральное противонаправленное охлаждение расплава».

Расплав застывает и уменьшается в объеме вследствие теплоотдачи. При этом нужно учитывать, что теплоотвод не может обеспечить равномерное охлаждение, так как отсутствует непрерывный ток тепла. Температура снижается снаружи внутрь, в то время как теплоотдача происходит в обратном направлении.

Не теплоемкость, а процесс охлаждения способствует получению однородного литья. Следовательно, нужно оказывать влияние именно на процесс охлаждения сплава.

bredent Благодаря вышеописанным процессам, в литейной форме возникает запирающий термический эффект, который изменяет охлаждение центра расплава. Центр кристаллизации смещается при изменении термического центра.

Он существенно меняет локализацию даже при незначительном отводе тепла в направлении от центра формы. Это позволяет воздействовать на процесс охлаждения. В объеме расплава A теплоотдача вызовет немедленное охлаждение.

В объеме B теплоотдача будет затруднена вследствие утолщения слоя формовочной смеси, благодаря чему тепловая энергия накопится и нагреет саму формовочную массу.

По этой причине в объеме A возникает повышенное давление, в то время как в объеме B оно отсутствует вследствие аккумуляции тепла. Только в том случае, когда в объеме A возникает разрежение, в объеме B возникает повышенное давление.

По этой причине расплав может перемещаться вначале из объема A в объем B, а потом опять из объема B в объем A. Благодаря этому исключается сжатие отдельных участков расплава.

Мы переносим этот процесс охлаждения в литейную форму.

Коллектор ставится в соответствии с контрольным перекрестием по направлению к центру формы. Правильное расположение деталей способствует образованию идеальной термической пробки для замедленного охлаждения.

Расплав затекает, внешняя стенка охлаждает его поверхность и запирает поры, предотвращая попадание оксидов в сплав. В области отливаемого зубного протеза A температура снижается, вызывая немедленный процесс охлаждения, и давление направлено против центра расплава. Коллектор B передает тепло расплава в формовочную массу, и из-за пониженной теплоотдачи возникает термическая пробка.

На термический центр коллектора давление не действует, однако оно приводит к вытеснению расплава из формы A в форму B. Вследствие этого в форме A частично предотвращается усадка.

Тепло из расплава может беспрепятственно уйти в окружающую среду через формовочную массу. Но в центре литниковый канал остается свободным благодаря термической пробке. Это дает возможность обратного течения расплава при повышении давления из B в A. В области отливаемого протеза начинается всасывание.

Расплав, переместившийся в коллектор, будет вытесняться в фазе всасывания в A и повышающегося давления

Продолжение здесь