Проблема повышения качества литых заготовок, несмотря на большие успехи в литейном производстве, остается актуальной на современном этапе отечественного машиностроения.
Известно, что возможности воздействия на затвердевание, структуру и свойства, а следовательно, и качество отливок, получаемых в традиционных объемных формах ограничены. Для отливок, получаемых в таких формах, характерны структурная неоднородность, наличие дефектов усадочного и ликвационного происхождения, пригара. Поэтому отливки, получаемые в объемных формах, не всегда удовлетворяют требованиям, предъявляем к литому металлу.
Для управления процессом затвердевания и формированием качества отливок разработана технология получения отливок в тонкостенных формах. Суть способа заключается в том, что опока лишь приблизительно повторяет конфигурацию модели отливки. Зазор, образованный между фасонной металлической опокой (кожухом) и моделью заполняется облицовочной смесью с повышенной текучестью. Передача теплоты от отливки к окружающей среде в таких формах лимитируется сравнительно тонкой оболочкой (5-25 мм). Такая толщина облицовочного слоя назначается из соображений экономичности и возможности активного воздействия на процесс затвердевания.
Для реализации этого способа подобраны составы смесей, используемых в качестве облицовочного слоя, с теплоизолирующими и захолаживающими добавками; математически обоснованы и экспериментально подтверждены режимы охлаждения тонкостенных форм, способы обеспечения направленного затвердевания и ширины двухфазной зоны, разработана методика расчета прибылей.
Проведенные исследования разработанной технологии показало их преимущества по сравнению с объемными формами, главными из которых являются: возможность активного воздействия на структуру и процесс затвердевания, устранение усадочных и ликвационных дефектов, резкое сокращение расхода формовочной смеси (в5-15 раз), улучшение санитарно-гигиенических условий труда в литейном цехе.