Вакуумные литейные установки. Осознанный выбор.
Н.А.Швыргун.
Главный конструктор проекта ООО «Спарк-Дон, Лтд»
Индукционные литейные установки для плавки и литья в вакууме получают всё более широкое распространение. По насыщенности рынка они занимают второе место, уступая только индукционным центробежным установкам. При этом тенденции таковы, что в скором времени большинство литейных лабораторий будут, вероятно, оснащены именно вакуумными установками. Высокое качество литья позволяет лаборатории, имеющей в своём арсенале вакуумную литейную установку, уверенно чувствовать себя на конкурентном рынке. Работы, выполненные на такой установке, априори воспринимаются как более совершенные.
Разнообразие вакуумных литейных установок ставит перед потенциальным покупателем сложную задачу. Как выбрать именно то, что Вам необходимо? На какие характеристики установки следует обращать внимание в первую очередь? Как эти характеристики влияют на те или иные параметры работы и на качество литья в целом?
Попробуем разобраться вместе. Рассмотрим самые важные характеристики вакуумной литейной установки, определяющие главное — высокое качество литья, простоту и надежность в работе.
Рекомендуемый выбор.
Вакуумная литейная установка УЛВК-30А.
Имеет диапазон регулирования вакуума в плавильно-литейном блоке <100…500мбар. Поддерживается режим плавки в среде защитного газа.
Многократная промывка рабочих камер аргоном приводит к тому, что содержание в плавильно-литейном блоке газов, присутствующих в воздухе (кислород, водород, азот), становится эквивалентным разрежению 1…5мБар.
Для предотвращения отрицательного воздействия воздуха на расплав при заполнении им литейной формы и его кристаллизации, прессование жидкой фазы расплава в вакуумной литейной установке УЛВК-30А может осуществляться аргоном.
Рекомендуемый выбор.
Вакуумная литейная установка УЛВК-30А.
Донная заливка расплава. В качестве затвора используется керамическая вставка, расположенная с внешней стороны тигля и закрывающая его выходное отверстие. В момент литья керамическая вставка автоматически отходит в сторону, открывая выходное отверстие тигля. Нагрев расплава продолжается в течение всего времени его истечения из тигля. Скорость потока расплавленного металла не зависит от действий оператора. Нерастворимые в расплаве соединения оксидной пленки и частички керамического тигля, не попадают в литейную полость опоки. Расплёскивание металла исключено. Опока в рабочей камере теплоизолирована.
Рекомендуемый выбор.
Вакуумная литейная установка УЛВК-30А.
Время задержки включения давления прессования определяется автоматически и меняется в зависимости от объёма и жидкотекучести используемого сплава.
Величина давления прессования может быть задана пользователем в диапазоне 2…4 бар.
Такой диапазон задания позволяет выбрать нужный режим в зависимости от характера работы. Для сплавов драгоценных металлов с высоким содержанием золота достаточным будет значение давления прессования 2…2.5бар. При литье кобальт-хромовых и никель-хромовых сплавов рекомендуемое значение составляет 3,5…4бар.
Для предотвращения отрицательного воздействия воздуха на расплав при заполнении им литейной формы и его кристаллизации, прессование жидкой фазы расплава в вакуумной литейной установке УЛВК-30А может осуществляться аргоном.
Рекомендуемый выбор.
Вакуумная литейная установка УЛВК-30А.
Автоматическая герметизация рабочих камер, минимум ручных операций, минимум обслуживания, универсальность и компактность.
«Зри в корень» Козьма Прутков.

Плавка и литье в вакууме. Требования к вакуумной системе установки.
В современных вакуумных литейных установках в литейных камерах поддерживается разреженная атмосфера с остаточным давлением не менее 100…150мБар. При этом расплав, движущийся к объекту литья, не встречает сопротивления (вернее, оно значительно ослаблено) со стороны воздуха, скопившегося в литниковой системе. Таким образом, обеспечивается хорошая «проливаемость» самых ажурных конструкций без приложения к расплаву значительных сил. Кроме того, так как растворимость газов (особенно водорода и азота) в расплаве понижается при снижении остаточного давления воздуха в плавильной камере, плавка металла в вакууме способствует уменьшению количества растворённых в расплаве газов. Приблизиться к «идеальному» алгоритму плавления стоматологических сплавов позволяет внедрение технологических приёмов, основанных на плавке в среде защитных газов (Аргон). Выбирая литейную установку, Вы должны осознавать, что вакуумная система установки высокого класса должна непременно обеспечивать следующие характеристики:- Уровень вакуума в плавильно-литейном блоке установки должен регулироваться в диапазоне <100…500мбар.
- Заданное значение вакуума должно поддерживаться автоматически.
- Поддерживается режим плавки в среде защитного газа (Аргон).

Система заливки расплава в тигель. Выбираем лучшее.
При всём многообразии вакуумных литейных установок все они могут быть разделены на две группы, отличающиеся принципом заливки расплава в литейную полость опоки: литейные установки с донной заливкой расплава и литейные установки с заливом расплава с верхней части тигля. Останавливая свой выбор на той или иной установке, Вы должны ясно представлять себе её особенности, связанные именно с этим делением. Выделим основные характеристики, зависящие от типа заливки расплава:- Вакуумные литейные установки с донной заливкой расплава.
- Вакуумные литейные установки с заливом расплава с верхней части тигля.

Давление прессования расплава. Больше и быстрее.
Важнейшей характеристикой вакуумной литейной установки является её способность в строго определенный момент времени максимально быстро создать в плавильно-литейном блоке избыточное давление заданной величины. Если избыточное давление подать до того как расплав под действием силы тяжести заполнит литейную полость, воздух вместе с расплавом попадёт в литниковые каналы. Это существенным образом ухудшит условия воздухообмена между литейной полостью и внешней средой. Газонасыщение расплава приведёт впоследствии к ярко выраженной внутренней и поверхостной газовой пористости. Повышается вероятность получения не полностью пролитых объектов литья. Если же избыточное давление подать в плавильно-литейный блок слишком поздно, не будут созданы условия для эвакуации оставшегося в объекте литья воздуха и выделяющихся при кристаллизации расплава растворённых в них газов. Силы тяжести, под действием которой расплав заполняет опоку, оказывается недостаточно для полноценного питания отливки. В итоге, отливка будет иметь рыхлую и неоднородную по объёму структуру. Появятся «непроливы» мелких деталей отливки, на поверхности отливок будет наблюдаться значительная газовая пористость. Для обеспечения требуемой жидкотекучести расплава и обеспечения хорошего газообмена с целью предупреждения непроливов, газовой пористости, неконтролируемой усадки продолжительность заполнения опоки не должна превышать доли секунды, а время подачи избыточного давления в литейные камеры должно быть максимально синхронизировано с моментом полного истечения расплава из тигля. В лучших литейных установках это время определяется автоматически на основании анализа хода выполнения текущей плавки. В зависимости от реализации функции создания избыточного давления установки можно разбить на три класса: «средний», «высокий» и «люкс».- Вакуумные литейные установки среднего класса
- Вакуумные литейные установки высокого класса
- Вакуумные литейные установки класса «Люкс»

Минимизация ручных операций, удобство и простота в работе.
Разработчики вакуумных литейных установок стараются сделать так, чтобы работа на установке была удобной и производительной. Существуют базовые характеристики, на которые необходимо обратить внимание. Выделим некоторые из них.- Герметизация и разгерметизация рабочей камеры.
- Регулировка положения опоки относительно тигля.
