Развернуть ⇓

Это не инерционность, это следствие сложного и разностороннего многостадийного процесса в многокомпонентной системе переменного состава. Сопровождаемого химическими реакциями (происходящими с выделением и поглощением тепла), различными физическими явлениями и фазовыми переходами, также влияющими на температурный баланс в числе прочего.
Еще раз вернусь к важной вещи - нагрев внутри происходит нелинейно, кроме кучи явлений, влияющих на температурный баланс, есть очень мощное плато, соответствующее потере воды из кристаллогидрата гипса. И пока эта вода выходит, внутри опоки будет не выше 115 С. И опять же, от скорости выхода этой воды зависит, будут ли у Вас выкрашивания формомассы. Они чаще возникают в тех местах, где в полостях скопилось много воска, не обязательно модельного, который просто отличается температурой плавления от обычного - на 50-60 градусов выше.
И способ борьбы тут единственный - удалять воск из полостей. Вытряхивать маловероятно, долго сливать (как Вы только что проверили) в силу отрицательных побочных эффектов тоже не очень помогает. Остается третий способ - плавный и неуклонный нагрев печи, удаление воска выпариванием. Воздух внутри литникового канала горячее поверхности опоки, он и служит источником тепла, а также транспортом для удаления воска. Воск превращается в пар, улетает из всех полостей достаточно интенсивно, ведь его влечет туда, где его концентрация в парах ниже, то есть наружу опоки. Главное, в этот период усиленного дымовыделения, удалять дым из печи до достижения температуры 290 градусов, при которой восковые пары могут воспламениться в любой момент. А во избежание высыпания, вести процесс не слишком интенсивно, как я уже говорил, нагревать снаружи не быстрее 140 градусов в час.
И еще раз, даже когда температура в печи давно уже превосходит 500 градусов, температура внутри опоки заметно ниже, а вода продолжает выходить. Я уже говорил, поднесите холодную ложку к выходному отверстию печи и по осаждению конденсата Вы увидите, сколько воды все еще выходит.
Соответственно, процессы, происходящие в опоке с воском (в зависимости от общей температуры в печи), я бы последовательно перечислил так (первая цифра - температура печи, в скобках - температура внутри опоки в это время):
150  (60-115) - вытекание низкоплавкого воска
200-270 (115-230)- вытекание высокоплавкого воска и испарение остатков воска, заполняющих литниковую систему и формообразующие полости
300-500 (230-500) с запаздыванием на 1-2 часа) - окисление воска, впитавшегося в стенки опоки, кислородом воздуха, проникающим через литниковую систему и через пористую структуру опоки снаружи.
Соответственно, если в третьей стадии кислорода недостаточно (при температурах снаружи выше 300 С), окисление пройдет до образования угарного газа и углерода - привет газовым порам.
А если воск в виде паров все таки воспламенится в печи, то весь кислород в печи мгновенно выгорит (превращая вероятность нормального окисления воска внутри опок в нулевую), а опоки будут локально перегреты и потрещат.
Но это уже другая история.  

Сергей, насколько я понял вы просто советуете перейти на SRS Silk, (правда я не понял её преимуществ по конкретной проблеме, кроме предположения ,что её бадяжат) прогнать её на режимах
Я так думаю это стандартный режим для  Silk. И вы уверенны что при этом эрозии формомассы не будет? Хорошо я готов провести очередной эксперимент .
Прошу уточнить только следующие моменты:
можно ли это сделать в одной печи ( печь Вулкан со сливом воска , и  принудительной вентиляцией и подсосом воздуха)
каково предпочтительное положение опоки по режимам прокалки .
И ещё поддерживаете ли Вы предложение Никиты об организации дополнительных выпоров для облегчения слива тяжелого воска?.
PS. Сергей Вы обещали мне физ. характеристики формомассы  теплоёмкость, терлопроводность, плотность для программы моделирования литейных процессов.

Никита, если не сложно , сделай предложение по выпорам непосредственно для данного случая, но именно для этой сборки , фотографии которой здесь размещены.  Литниковую систему менять не буду она проверена и откатана на симуляторе.

Я советую попробовать перейти на SRS Silk потому, что это самая лучшая из известных мне формомасс именно по таким параметрам, как объемная стабильность смеси при нагреве (прощающая больше ошибок при прокалке) и термическая устойчивость гипса к разложению (уменьшающая газовыделение и, вследствие этого, вероятность образования газовых пор при заливке металла). Это связано с использованием самых лучших (и дорогих) компонентов для ее изготовления, а также самым тщательным контролем качества полученной продукции (если партия по каким либо параметрам оказалась не столь удачной, она переходит в более дешевую категорию и уже не называется SRS Silk). Возможно, есть и другие материалы подобного уровня, я не буду категоричен, но если Вы попробуете с ней, мы будем говорить на одном языке и дискуссия будет вестись в одной системе координат, потому что в этом случае свойства и ожидаемые результаты мне более знакомы. Пока что получается так, что после дискуссии здесь, Вы говорите, что сделали все как Вам рекомендуют, но использовали ту же массу, с которой изначально возникли проблемы и свои режимы прокалки (не те, что тут обсуждались). Это ставит дискуссию в тупик на предмет прогнозирования дальнейших шагов.
При решении любой литейной проблемы есть два пути - подгонять режимы, меняя по одному параметру за один раз, находить тенденцию, потом оптимальный результат. Или же просто воспроизвести совершенно другие условия, которые являются более менее стандартным выходом из положения для особых случаев и могут сразу дать готовое решение.
Вообще, в 90% случаев различных проблем с прокалкой опок, переход на формомассу SRS Silk позволяет устранить проблему сразу (возможно, не самым дешевым и рациональным способом, но определенно самым быстрым), а потом уже не спеша выискивать проблемы, к ней приведшие, устранять их пошагово и переходить на более дешевые формомассы, более чувствительные к технологическим ошибкам и отклонениям, если вопрос экономии на формомассе все таки стоит остро. Один из моих клиентов говорит, что если замена формомассы на SRS Silk не решила проблему, то проще взорвать литейку и уволить весь персонал, а потом начать с чистого листа. Потому что с этими людьми и на этом оборудовании каши не сваришь
Цикл, о котором я говорю, отличается от стандартного для SRS Silk более плавным, щадящим нагревом от полки 230 до полки 730 градусов.
Вытапливать воск лучше в отдельном шкафу. Печи Вулкан, если это печи Костромского производства, мне (на стадии вытапливания воска) категорически не нравятся - низ подогревается, стальной поддон под опоками горячий, сток продуман слабовато, поэтому под опоками всегда сильная дымка из паров воска, кипящего на широкой площади металлического поддона. Вероятность самовоспламенения в печи очень высока, кроме того, вся формомасса пропитывается этими парами. В таких печах (если воск вытапливать прямо в них) практически невозможно избавиться от газовых пор при литье, опоки науглероживаются. Вентиляция в этих печах тоже реализована не ахти. Вы балансируете между слишком сильной тягой в печи (при работе вентиляции), сопровождающейся интенсивным обменом горячего воздуха на воздух с температурой 20 С и избыточной загазованностью камеры печи парами воска (при отключении вентиляции). Вентиляция в этом варианте часто приводит к неравномерному нагреву печи и растрескиванию опок.
Я не могу быть уверен, что эрозии формомассы не будет. Но я уверен, что она будет минимальна для всех возможных случаев, при которых другие параметры не меняли (а с высокой долей вероятности вообще исчезнет). Если Вы бывали у нас в офисе или на стенде Лассо на выставках, определенно видели у нас стандартную пробную елочку, отлитую из латуни. Я прихватил ее на память в компании SRS. На ней именно медальки и тонкая сеточка, то есть те изделия, с которыми наиболее вероятные проблемы возникают из-за формомассы. Из каждой партии формомассы на фабрике отливается одна такая елочка вакуумным (Neutec Jzp), а вторая - центробежным (Manfredi Neutromag Digital) литьем. По стандартному циклу прокалки опок.
Дополнительные выпоры не повредят, определенно. Помогут или нет - не знаю, но предложение Никиты звучит логично, это надо проверять.

Понял по формомасе , спасибо, согласен. По печи не совсем согласен , сливного поддона там нет есть конусная воронка , слив по крайней мере лёгкого воска происходит прилично и аккумулируется он вне печи в холодной зоне (выдвижной ящик) Условий вентиляции печи тоже  достаточно - это включение выключение программно инжекционного вентилятора, да регулировка подсоса воздуха через сливной ящик. Ну да ладно разговор про печи - это отдельная тема, потом.
Вот по поводу ориентации опоки в верх ,вниз, когда ? И ещё Сергей , на каких режимах нужна хорошая вентиляция, а когда её не нужно вообще. Едим в Лассо за SRS Silk .

to mav1958:

Я, возможно, не очень удачно назвал сливным поддоном то, что Вы называете конусной воронкой, но в любом случае в печах Вулкан эта металлическая штука расположена подо всеми опоками, подогревается снизу, как сковородка и генерирует мощные испарения воска в печи по всей своей площади. Именно поэтому в конце вытопки Вы получаете так мало воска в наружном ящичке (порядка 5-10%), настолько мало, что весь смысл вытопки с удалением воска наружу при данном техническом решении теряет смысл. Фактически Вы получаете то, от чего все пытаются уйти - сжигание воска прямо в печи (за вычетом этих незаметных и не влияющих на результат 5%).
На мой взгляд, лучше опоку ориентировать воронкой вниз с самого начала и держать так до конца. Есть мнение, что после вытопки воска опоку лучше перевернуть, но даже Ваши исследования подтверждают, что после вытопки (когда все считают, что процесс закончен), бОльшая часть воска все еще остается в опоке и основной процесс удаления воска - впереди. Горячий воздух (и более свежий) движется снизу вверх, холодный (уже прошедший через опоку) - сверху вниз, так что теоретически такое расположение будет немного более логичным, если мы удаляем пары воска из опоки с помощью газового "транспорта".
Самая важная (с точки зрения вентиляции) стадия - в диапазоне, когда присутствует восковой дым в печи. То есть примерно от 150 до 400 градусов. Но не переусердствуйте, вопрос с движением воздуха в печи и эффектом Бернулли здесь на форуме тоже обсуждали. Лучшее - враг хорошего.

Я все таки изменю литниковую систему на тот вариант, который бы использовал сам. В принципе выпоры точно так же подойдут к вашему варианту.



Зеленым, это выпоры выходящие наружу, диаметр 0.3 леска покрытая легкоплавки воском... Леска потом сгорит.



Ну и естественно чтобы лишнего воздуха при заливке не хапать, перед заливкой закрыть  катышком из формомассы с силиконом.. можно вообще резиной силиконовой заткуть...(сырой)
Если свободной заливкой, то естественно выпор для воздуха закрывать не нужно.



Ну в общем вот так бы делал литниковую систему в вашем случае, у меня на крест массивный из семерки были подобные выпоры наружные, но то был не кг, а в два раза меньше )))



Да, и формомасса у нас СатинКаст Экстрим, другими не пробуем. Силк поблизости не продается )))

самое печальное для вас в этих советах то что вы не спрашиваете советчиков лили ли они целый килограмм да и еще в одно изделие.если нет то я бы к этим советам прислушивался скептически а то ваши эксперименты вам будут стоить дорого.реально такую вещь я бил бы штампом.если конечно есть заказы.надписи были бы идеальными и рисунки.а бляшку можно и отлить.

Спасибо Сергей, спасибо Никита, спасибо всем , принявшим  активное участие в обсуждении, завтра купим в ЛАССО SILK , нарежем новую медаль и вперёд к новому эксперименту. По результатам доложусь. Ставлю всем в пример конструктивное и дружелюбное общение на нашем форуме. Город мастеров FOREVER.

daniyura, от полемики пока воздержусь.

to daniyura:
Но ведь некоторые сами написали, что максимум отлитый был в 750, одним изделием, в пределах 450 гр и по форме креста )))

Кстати модельный воск можно сделать, пустотелым, полость заполнить легкоплавким воском... из двух половинок вобщем. Все вытопится, выгорит за милу душу )))

Хочу поделится своим опытом в больших обьемах. Я бы перед медалью поставил резервуар с тремя подпитками к медале,размер примерно в 30-35% обьема медали. Вытопка при 150С-часа 4-5 минимум,потом подъем по схеме массы.Струя металла сначала наполняет резервуар ,а снего идет питание медали.Вытопка однозначно вниз воронкой причем весь цикл,единственное ставлю на сетку чтобы был свободный выход и воска и газов.Да чуть не забыл-надо время для сушки опоки перед печами выдерживать очень строго,ну никак не меньше 3 часов для такого обьема. Удачи .

Всем привет. Сегодня закончили очередной эксперимент. Результаты противоречивые. Но всё по порядку. Что изменили- поменяли формомассу на SILK , понизили температуру опоки с 640С до 500С. Режимы сушки и прокалки выполнили по рекомендации serg.
Да формомасса оказалась действительно крепкой, по крайней мере трещин и облоя по острым контурам не было.  Бортики медали не разрушены как в прошлые эксперименты, по фон хоть и в меньшей степени все-таки убит.
       
Из побочных эффектов- не сошел воздух, температура воды и массы 22С время замеса, вакуумирования и т.д. по инструкции. По ощущениям 100\38 масса была по сравнению с ХХХ гуще. ну да это устранимо разберёмся хотя такого никогда не было.
Далее, поверхность отливки кристалическая нитяная причём вся и медали и даже пятака.
 
Как бы не понятно , лили на 640 /1030 такого ни разу не было а сейчас  500/1030 и нате вам пожалуйста. Студили 10 минут в аргоне и 10 на воздухе. Обычно студим на воздухе 20 минут.
Что ещё,воск из 67 вышел в поддон 52 в принципе нормально.
Итак природа побадения фона так и непонятна
Ну и не понятно появление пузырей и кристализации поверхности
Вот доложился , хотелось бы обменяться соображениями.

Да вот ещё фото кристалической поверхности.

Это дендритовая структура, результат очень длинной кристализации от солидуса до ликвидуса. Кристаллы поглощают один другого и вырастают очень большие и принимают форму дендрита, похожего на ветки дерева (или червяка). Я бы сильно уменьшал температуру опоки, чтобы ускорить кристализацию.

В статье Eddie Bell "Identify the defects" есть описан случай, можеть быть связан с Вашей проблемой эрозии гипса. Далее цитата "There was a very nice paper at the Santa Fe Symposium last year reporting that minerals in water can prolong the setting time of investment by 6 or 7  minutes. A jeweler had been having spalling problems for a long time. They changed just about everything, including investment brands, and nothing helped. The day after returning from the symposium they switched to distilled water and the problem was solved". То есть гипсовая форма может быть не столь твердая, если для замеса использовалась не дистилировання вода, при заливке металла наиболее от зрозии пострадала самая нагруженная часть возле литника. Фото из статьи

Да дело то в том , что работаем исключительно на дистиллированной воде. Но прецедент интересен.

почему температура металла 1030градусов?Я льюсь при 850-870градусов и все нормально.Не кажется ли вам что вы завышаете?Из за етого и структура может рыхлой быть.

А что льёте то . веса , размеры, фото?

на сколько я помню по справочникам температура от веса не зависит а только проба и цвет и то не намного.1030 это температура чистяка.