Сергей Геннадьевич Жилин — к.т.н., доцент, вед. науч. сотрудник лаборатории проблем создания и обработки материалов и изделий
681005, Хабаровский край, г. Комсомольск-на-Амуре, ул. Металлургов, 1
Sergey G. Zhilin — Cand. Sci. (Eng.), Associate Prof.,Leading Researcher, Laboratory for the Problems of Creation and Processing of Materials and Products
681005, Khabarovsk region, Komsomolsk-on-Amur, Metallurgists str., 1
Нина Анатольевна Богданова — мл. науч. сотрудник лаборатории проблем создания и обработки материалов и изделий
681005, Хабаровский край, г. Комсомольск-на-Амуре, ул. Металлургов, 1
Nina A. Bogdanova — Junior Researcher, Laboratory of Problems of Creation and Processing of Materials and Products
681005, Khabarovsk region, Komsomolsk-on-Amur, Metallurgists str., 1
Олег Николаевич Комаров — к.т.н., доцент, директор
681005, Хабаровский край, г. Комсомольск-на-Амуре, ул. Металлургов, 1
Oleg N. Komarov — Cand. Sci. (Eng.), Associate Prof., Director
681005, Khabarovsk region, Komsomolsk-on-Amur, Metallurgists str., 1
Конкурентоспособность современных предприятий машино-, судо- и авиастроения во многом определяется материало- и энергоэффективностью технологий, направленных на получение конструкций и узлов деталей ответственного назначения. Применение литья по выплавляемым моделям (ЛВМ) обеспечивает получение заготовок повышенной размерной и геометрической точности, сложной пространственной конфигурации из широкой номенклатуры сплавов. К недостаткам ЛВМ следует отнести многостадийность процесса и высокую стоимость конечного продукта, что предполагает недопустимость брака, доля которого может достигать 30 %. Брак в ЛВМ преимущественно вызван теплофизическими явлениями, сопровождающими ряд технологических операций и обусловливающими наличие напряжений в структуре воскообразных и керамических материалов, что определяет деформационные процессы в выплавляемых моделях и оболочковых формах. Для устранения негативного влияния теплофизического фактора и снижения напряжений в структурах промежуточных изделий процесса, выплавляемые модели формируют прессованием порошков воскообразных модельных композиций. При этом нерешенным остается вопрос релаксации напряжений в прессовках, приводящих к упругому отклику уплотненного материала и, как следствие, изменению размеров получаемого изделия. Поиск вариантов наиболее рационального режима формирования прессовки привел к необходимости проведения серии экспериментов, в результате которых предполагается достижение релаксации напряжений σ в условиях постоянной деформации сжатия, описываемого уравнением Кольрауша. Полученные в ходе эксперимента результаты позволят прогнозировать конечные размеры прессовок и сформировать математическую модель процесса, актуальную для широкой номенклатуры воскообразных модельных материалов, применяемых в ЛВМ.
Aerospace, manufacturing, and shipbuilding industries strive to enhance their competitiveness by optimizing material utilization and improving production processes. The investment casting process offers the capability to fabricate intricate and precise components using a diverse range of alloys. However, this method is not without its drawbacks, including high manufacturing costs and a significant rate of defective castings, which can reach up to 30 %. These defects primarily arise from the stresses imposed on the wax patterns and ceramic molds, leading to their distortion. To address this issue, efforts have been made to reduce stress by employing compacted wax powders for the production of investment patterns. However, stress relaxation in the wax patterns remains a concern as it can result in elastic deformation of the compacted material and subsequent alterations in the final product dimensions. To mitigate this issue, a series of tests were conducted with the objective of studying stress relaxation under constant compression strain, as described by the Kohlrausch equation. The obtained results provide valuable insights that enable the prediction of the ultimate dimensions of patterns created using different grades of wax.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.