При литье в оболочковые формы, полуформы и стержни изготавливают в виде оболочек толщиной 6...10 мм. В качестве связующего используются горячетвердеющие смолы с высокой удельной прочностью. Технология литья этим способом включает операции приготовления плакированной песчано-смоляной смеси, получения по модельной оснастке оболочковых полуформ, сборки форм и их заливки. В качестве связующего обычно используется пульвербакелит - смесь фенолоформальдегидной смолы и 8 % уротропина. Пульвербакелит относится к термореактивным смолам, нагрев которых свыше 200...250 0С приводит к их полимеризации и необратимому затвердеванию.
Плакированную смесь приготавливают горячим и холодным способами. В первом случае мелкозернистый песок нагревают до 150 0С и смешивают в бегунах со смолой. Последняя, расплавляясь, обволакивает (плакирует) песок тонкой пленкой. После охлаждения до 60 0С в смесь добавляют уротропин, который придает смоле способность к термическому твердению. При холодном плакировании пульвербакелит растворяют в спирте или ацетоне и перемешивают с холодным песком.
Процесс изготовления полуформ, их сборка и заливка показаны на рис. 1. Разъемная модель 1 вместе с модельной плитой 2 нагреваются в печи до 200...250 0С и устанавливаются на поворотный бункер 3 co смесью песка и пульвербакелита 4. Затем бункер поворачивается на 1800 и выдерживается в течение 15...25 с в таком положении. За это время прогревается слой смеси толщиной 6... 10 мм и после поворота бункера в исходное положение на модели остается слой песка 5, скрепленный расплавленной смолой. Модельную плиту вместе с моделью и полутвердой оболочкой помещают в печь, где она при температуре 300...350 0С необратимо затвердевает в течение 50...60 с. С помощью выталкивателей корочку снимают с модели, в нее устанавливают оболочковый или обычный стержень 6, скрепляют струбцинами или склеивают со второй оболочковой полуформой. Собранную форму устанавливают в опоки 7 и в зазор между формой и опокой засыпают песок или чугунную дробь 8. Применение опорного слоя позволяет увеличить жесткость формы, что особенно важно при изготовлении крупных отливок.
Рис. 1. Литье в оболочковые формы:
а - деталь; б - нагревание модели; в - установка модели на ящике со смесью;
г - выдержка смеси на модели; д - удаление непрогретой смеси;
е - удаление корковой полуформы; ж - сборка и заливка формы
Оболочковые стержни изготавливают аналогичным способом. При этом предусматривается нагрев стержневой оснастки газом или с помощью электрических нагревателей. Смесь в ящики может засыпаться или подаваться с помощью пескострельных машин.
В связи с тем, что отвердение смеси происходит на модели, а для приготовления смеси используют мелкий песок, литье в оболочковые формы повышает точность отливок и снижает шероховатость их поверхности. Этим методом получают отливки массой до 300 кг, имеющие тонкие ребра (цилиндры мотоциклов) или повышенные требования по размерной точности (коленчатые валы). При этом в 9... 10 раз уменьшается расход формовочной смеси и облегчается ее регенерация термической обработкой. К недостаткам метода следует отнести высокую токсичность выделяющихся при горении смолы газов и возможность поверхностного насыщения углеродом отливок из низкоуглеродистых и нержавеющих сталей.
