Наиболее важные характеристики модельных материалов можно условно оценить по пятибалльной системе (пять — наивысшая оценка); достоинства и недостатки их будут определяться суммарной оценкой: более высокая оценка будет определять большие преимущества того или иного материала.
Металлические модели применяются главным образом в крупносерийном и массовом производствах, хотя стоимость их изготовления выше, чем деревянных.
Основные преимущества их по сравнению с деревянными моделями:
- долговечность;
- большая точность;
- лучшее качество поверхности.
Стойкость (количество съемов) металлических моделей при машинной формовке достигает 50 000 (алюминиевые сплавы) и 100 000 (чугун).
Кроме названных сплавов для моделей иногда используются бронзы и латуни, а также цинковые сплавы. Иногда в качестве материала для моделей используют сталь, но из-за высокой стоимости механической обработки это делается крайне редко.
Древесина является одним из основных материалов, применяемых для изготовления моделей при единичном и мелкосерийном производствах.
Она отличается:
- малой плотностью;
- хорошей обрабатываемостью;
- невысокой стоимостью.
Модельные комплекты, изготовленные из пластических масс на основе эпоксидных смол, обладают:
- повышенной прочностью;
- высокой коррозионной стойкостью;
- низкой прилипаемостью к ним формовочных и стержневых смесей.
Одним из преимуществ синтетических смол является небольшая величина усадки при их отверждении (всего 0,1—0,3%).
Интересным и перспективным материалом для изготовления моделей является пенополистирол. Модель, изготовленную из пенополистирола, заформовывают в песчаную смесь и не извлекают ее из формы перед заливкой. При контакте с заливаемым металлом литниковая система, выполненная также из полистирола, а затем и сама модель плавятся и, превращаясь в газ, удаляются из песчаной формы через поры формовочной смеси. При этом полость формы освобождается для заливки металла.
Таким образом, используя в качестве материала для моделей пенополистирол, можно исключить разъем формы и изготовление стержней, что снижает трудоемкость изготовления форм.
Материалами, применяемыми для изготовления моделей, могут быть и затвердевающие массы — гипс и цемент. Гипс — воздушное вяжущее вещество, получаемое путем обжига и последующего размола минерала. При добавлении к гипсу воды (50%) получают массу, жидкотекучесть которой сохраняется в течение 3—4 мин.
Модельный цемент — гидравлическое вяжущее вещество, представляющее собой магнезиальный цемент в комбинации с наполнителем (песком). Модельный цемент более прочный материал чем гипс, но затвердевает медленнее. Модели из этих материалов отливаются в предварительно приготовленные формы, которые изготовляют из формовочной смеси или из дерева. Существенный недостаток гипсовых моделей — низкая прочность, поэтому модели иногда армируют. Их существенное преимущество — высокая скорость изготовления.
Цементные модели могут обеспечить достаточно большое число съемов форм, но ввиду сложности изготовления применяются они редко.
