Вакуумное (вакуумно-плёночное) литьё – это изобретённая в Японии в 1971 году технология горячего формования металлических заготовок, при которой расплав металла удерживается во внутренней полости литейной формы под действием сил, создаваемых давлением вакуума.

При вакуумном литье в форму используются песчаные формы, не содержащие влаги или связующих веществ.

Описание технологического процесса

В технологическом процессе вакуумного литья используется специальный шаблон. Он представляет собой либо двустороннюю модельную плиту, либо состоящую из двух частей литейную модель с крохотными отверстиями, обеспечивающими возможность вакуумной откачки.

Изнутри на литейный шаблон накладывается тонкая полимерная плёнка, после чего включается давление вакуума, заставляющее плёнку прильнуть к поверхности шаблона.

Кроме того, в данном техпроцессе используется специальная опока. В ней имеются отверстия, обеспечивающие воздействие давления вакуума. Опока помещается поверх литейного шаблона и наполняется песком.

В полученной песчаной форме вырезаются литниковая воронка и литник для заливки расплавленного металла.

Затем сверху на песчаную форму накладывается ещё одна тонкая полимерная плёнка. После этого включается давление вакуума, действующее сквозь опоку, и эта новая полимерная плёнка прилипает к верхней части песчаной формы.

На следующем этапе процесса вакуумного литья отключается вакуумирование специального литейного шаблона, и шаблон извлекается. При этом пока ещё остаётся включенным давление вакуумной откачки из опоки. Это заставляет верхнюю полимерную плёнку прильнуть к верхней части формы, а полимерную плёнку, прежде накрывавшую шаблон, – к её дну. Теперь нижняя плёнка удерживает оттиск отливки в песке под действием силы вакуумной откачки.

Нижняя часть литейной формы изготавливается таким же образом. Затем две половины формы собираются вместе для заливки расплава металла. Следует иметь в виду, что с этого момента времени используются 4 полимерные плёнки: по одной на каждой половине внутренней литейной полости формы и ещё по одной - на каждой наружной поверхности верхней и нижней половин формы.

Во время заливки в форму расплав легко выжигает полимерную плёнку.

Преимущества технологии

– Технология вакуумного литья в песчаную форму не требует использования специальных формовочных смесей или связующих веществ.

– Восстановление песка и его первоначальных свойств, являющееся общей проблемой в металлургическом производстве, осуществляется очень легко, благодаря отсутствию в песке связующих и других активных веществ.

– Литые изделия отличаются точностью размеров и высоким качеством поверхности.

– При изготовлении деталей методом вакуумного литья песчаная форма не содержит воды, что исключает образование на металлических отливках дефектов, связанных с использованием влаги.

– Данная технология позволяет значительно сократить величину прибылей, образующихся на отливках, что делает процесс литья более экономичным с точки зрения расхода материала и обеспечивает низкую себестоимость производства.

Недостатки технологии

– Процесс вакуумного литья является относительно медленным.

– Вакуумное литьё в форму плохо поддаётся автоматизации.

Область применения технологии

Технология вакуумного литья может использоваться в штучном и мелкосерийном производстве различных промышленных изделий как из чёрных (например, чугуна), так и из цветных металлов и сплавов.