Как изготавливают чугунные ванны

Для изготовления долговечных изделий применяют расплавленный металл с высоким содержанием углерода. Температура плавления достигает 1200–1500°C, а толщина стенок готовой продукции варьируется от 4 до 8 мм. Отливка происходит в песчаные формы, которые обеспечивают точное повторение контуров.

После затвердевания заготовки подвергают механической обработке. Шлифовка устраняет неровности, а дробеструйная очистка убирает остатки формовочной смеси. Затем поверхность покрывают грунтовкой и эмалью, обжигая при 800–850°C для создания гладкого защитного слоя.

Контроль качества включает проверку на отсутствие трещин, сколов и деформаций. Готовые изделия тестируют на устойчивость к ударам и перепадам температур. Только после этого их упаковывают в защитную плёнку и картон для транспортировки.

Изготовление литых ёмкостей для купания: принципы и последовательность операций

Подготовка сырья и формовка

Основой служит расплав с содержанием углерода от 2,1% до 4,3%. Температура плавки достигает 1200–1500°C. Для снижения пористости добавляют ферросилиций. Формы создают из смеси песка, глины и смолы, уплотняя вибрацией.

• Контроль химического состава шихты
• Поддержание точного температурного режима в вагранке
• Проверка качества литейных стержней перед заливкой

Обработка отливок

После охлаждения заготовки подвергают дробеструйной очистке. Шероховатость поверхности не должна превышать 20 мкм. Для моделей премиум-класса, таких как ванны vinsent veron https://vanna-city.ru/cugunnye-vanny/vanny-vinsent-veron/, применяют ручную шлифовку абразивами зернистостью P120-P240.

1. Удаление облоя и литников
2. Грубая обработка вращающимися щётками
3. Полировка войлочными кругами с пастой

Толщина эмалевого покрытия составляет 1,2–1,8 мм. Обжиг проводят при 820–880°C в три этапа с промежуточным охлаждением. Готовые изделия проверяют на отсутствие трещин методом ультразвукового контроля.

Подготовка сырья и формовочных смесей

Для литья используют чугун марки СЧ20 или СЧ25, содержащий 3,2–3,6% углерода. Материал должен пройти контроль на содержание серы (не более 0,12%) и фосфора (до 0,3%). Перед плавкой шихту очищают от примесей дробеструйной обработкой.

Состав формовочной смеси

Основу смеси составляет кварцевый песок (85–90%) с размером зерна 0,1–0,4 мм. Добавляют 6–8% бентонитовой глины и 2–3% каменного угля для повышения газопроницаемости. Влажность готового состава поддерживают в пределах 4,5–5,5%.

Подготовка литейных стержней

Стержневые смеси включают 70% песка, 25% жидкого стекла и 5% электрокорунда. Перед заливкой их прокаливают при 180–200°C в течение 40 минут. Готовые стержни должны выдерживать давление 0,15 МПа без деформации.

Литьё чугунной ванны в песчаную форму

Для формирования корпуса применяют смесь песка и глины в соотношении 90:10. Песок берут кварцевый с зернистостью 0,1–0,3 мм, глину – бентонитовую для лучшей связки. Формовочную массу уплотняют вручную или вибрацией до плотности 1,6–1,8 г/см³.

Подготовка литейной оснастки

Модель изготавливают из дерева или алюминия с припуском 1,5–2% на усадку металла. Для сложных изгибов используют разборные шаблоны. Поверхность покрывают разделительным составом на основе графита.

Стержни для внутренних полостей делают из смеси с повышенной прочностью – добавляют 3–5% цемента. Сушку проводят при 180–200°C в течение 4–6 часов.

Заливка и охлаждение

Расплав подают при температуре 1350–1400°C. Толщина стенок влияет на время кристаллизации: для 6–8 мм требуется 25–40 минут. После извлечения отливку очищают пескоструйной обработкой под давлением 6–8 атм.

Дефекты устраняют сваркой электродами ЦЧ-4 с подогревом до 300°C. Готовые изделия проверяют керосиновой пробой – нанесённая жидкость не должна проступать с обратной стороны в течение 3 минут.

Очистка и обработка отливки после извлечения

Сразу после извлечения из формы удалите остатки литейной смеси металлической щеткой или пескоструйным аппаратом. Давление воздуха в пескоструе должно быть не менее 6 атм, абразив – кварцевый песок фракцией 0,5–1 мм.

Заусенцы и литники срезайте угловой шлифмашиной с диском толщиной 1–2 мм. Скорость вращения – 10 000–12 000 об/мин. Обрабатывайте кромки под углом 45° для снижения риска сколов.

Шероховатости устраняйте лепестковым кругом зернистостью P80–P120. Для труднодоступных участков применяйте бормашину с насадками из карбида кремния.

Проверьте поверхность на трещины магнитопорошковым методом. Намагничивайте деталь током 1,5–2 кА, затем нанесите суспензию из ферромагнитного порошка и масла в соотношении 1:10.

Остаточные напряжения снимайте термической обработкой – нагревом до 550–600°C с выдержкой 2 часа на каждые 25 мм толщины стенки. Охлаждение – со скоростью не более 50°C/час.

Финишную полировку выполняйте войлочным кругом с пастой ГОИ №3. Частота вращения – 2 800–3 200 об/мин, время обработки – 3–5 минут на участок.

Грунтовка и обжиг чугунной заготовки

Перед нанесением эмали поверхность тщательно очищают от окалины и загрязнений пескоструйной обработкой. Используйте кварцевый песок фракцией 0,1-0,3 мм под давлением 6-8 атм.

Для грунтования применяют составы на основе жидкого стекла с добавкой 15-20% цинкового порошка. Толщина слоя должна составлять 80-120 мкм. Наносите состав методом пневматического распыления при температуре 18-25°C.

Сушку проводят в течение 40-60 минут при 60-80°C. Контролируйте влажность в камере – она не должна превышать 30%.

Обжиг выполняют в туннельных печах при 850-900°C. Выдерживайте заготовку при максимальной температуре 12-15 минут. Скорость движения конвейера – 1,2-1,5 м/мин.

После термообработки проверьте адгезию покрытия методом решетчатого надреза. Допустимое отслоение – не более 5% площади.

Нанесение эмалевого покрытия и повторный обжиг

Для равномерного распределения эмали используют метод напыления или окунания. Толщина слоя должна составлять 0,3–0,5 мм, иначе возможны трещины после термообработки.

Состав смеси: кварцевый песок (40–50%), полевой шпат (20–30%), бура (10–15%), оксиды металлов (5–10%). Температура плавления – 800–850°C.

Перед обработкой поверхность очищают пескоструйным аппаратом. Остатки пыли удаляют сжатым воздухом под давлением 6–8 атм.

Обжиг выполняют в туннельной печи при 820–860°C в течение 45–60 минут. Скорость конвейера – 1,2–1,5 м/мин. Перегрев выше 880°C приводит к пузырям в покрытии.

После охлаждения проверяют адгезию: простукивают молотком с резиновым наконечником. Глухой звук указывает на отслоения.

Контроль качества и упаковка готовой продукции

Каждое изделие проходит визуальный осмотр на отсутствие трещин, сколов и деформаций. Используют измерительные инструменты для проверки геометрии и толщины стенок. Допустимые отклонения – не более 2 мм по длине и ширине.

Методы проверки

Применяют три этапа контроля:

• Ультразвуковая дефектоскопия для выявления скрытых дефектов.
• Тест на герметичность под давлением 0,5 атм в течение 10 минут.
• Проверка покрытия глянцеметром – минимальный показатель 85%.

Упаковка

Готовые изделия оборачивают в пенополиэтилен толщиной 5 мм, затем в картонные короба с маркировкой «Хрупкое». Для транспортировки используют деревянные поддоны с фиксацией ремнями. Влажность упаковочного материала – не более 12%.

Видео:

доменное производство чугуна и стали