ВПЛИВ ТИПУ ФОРМИ НА ПАРАМЕТРИ ЯКОСТІ ПОВЕРХНІ ТА СТРУКТУРУ ПРИ ВИГОТОВЛЕННІ ХУДОЖНІХ ВИЛИВКІВ ІЗ ВИКОРИСТАННЯМ МОДЕЛЕЙ, ОТРИМАНИХ АДИТИВНИМИ МЕТОДАМИOD

Анотація

Мета дослідження. Дослідити вплив різних формувальних матеріалів на якість поверхні та структурні характеристики бронзових, художніх виливків, а також оцінити технологічні переваги поєднання адитивного виробництва із процесом лиття за виплавлюваними моделями при виготовленні бронзових художніх виробів. Методи дослідження. У дослідженні розглядали три методи лиття: лиття за випалюваними моделями у гіпосві форми (ЛВМ), лиття в самотвердіючі форми (СС) та лиття у піщано-глиняні форми (ПГС). Майстер-модель: Для лиття в землю та СС застосовувалася неруйнівна модель, а для ЛВМ з PLA, модель видаляли при температурі 400 °C протягом години. Проводився аналіз шорсткості поверхні (Ra і Rz), розміру зерен, пористості та швидкостей охолодження форм. Результати. Якість поверхні: Найкращі результати були отримані методом ЛВМ, що дозволило забезпечити найменшу шорсткість поверхні (Ra = 2.8 мкм, Rz = 12.5 мкм), найвищу точність передачі рельєфу, відсутність газової пористості та мінімальний пригар. Виливки, отримані ХТС, показали середній рівень якості поверхні, а піщаноглиняні – найгірший. Дослідження мікроструктури проводилися шляхом визначення розміру зерна у поверхневій зоні виливків, для ЛВМ склав (25.3 мкм), для – СС (25.5 мкм) і ПГС (27.8 мкм). Швидкість охолодження: Розмір зерен прямо корелював зі швидкістю охолодження форм: 1.2 °C/с для ЛВМ, 1.1 °C/с для СС і 0.9 °C/с для ПГС. Видалення PLA-моделі: Модель успішно випалювалася без пошкодження керамічної оболонки, що забезпечило високу геометричну точність. Кінцевий результат: Комбінація технологій ЛВМ та адитивного виробництва забезпечила високоякісні бронзові виливки з пористістю 0.5%, 95% рівновісних зерен і контрольованим розміром зерен 25 ± 2 мкм. Наукова новизна. Дослідження встановлює прямий зв’язок між певними швидкостями охолодження різних типів форм (ЛВМ, СС, піщано-глиняста) і відповідними мікроструктурними та поверхневими властивостями художніх, бронзових виливків. Крім того, підтверджено ефективність технологічних параметрів – таких як температура випалювання 400 °C і точні конструктивні припуски – для успішної інтеграції 3D-друкованих моделей з PLA у процес лиття за виплавлюваними моделями, що дозволяє отримати рівномірні, бездефектні бронзові мистецькі виливки