ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Специальные формовочные смеси из "Технология металлов Издание 2 " Использование специальных формовочных смесей для изготовления форм и стержней позволяет наиболее эффективно применять современные средства механизации и автоматизации, исключить ручной труд, существенно повысить производительность труда и улучшить качество отливок. [c.397] В специальных формовочных смесях основным компонентом, как правило, является кварцевый песок с минимальным содержанием глинистых, веществ. В качестве связующих используют синтетические смолы, жидкое стекло в смеси вводят катализаторы. [c.397] Одним из основных требований к специальным формовочным смесям является отсутствие или минимальное количество токсичных выделений из смол (связующих, катализаторов) в условиях производства. [c.397] Широкое применение в производстве нашел так называемый СОг-процесс. При продувке углекислым газом формовочная смесь затвердевает по реакции МагО- 25 02+С02=Ыа2С0з+28102, в результате которой образуется быстрозатвердевающий гель БЮг. Например, смесь, содержащая 3—5% жидкого стекла с М-2,4-ь2,6, имеет предел прочности на сжатие в сыром состоянии 0,15—0,30 кгс/см , затвердевает за 15—30 с, приобретая предел прочности при растяжении 3—5 кгс/см . В производственных условиях продолжительность затвердевания зависит от размеров сечения форм и стержней и может составлять 5—15 мин и более. [c.398] Достоинствами СОг-ироцесса являются длительная живучесть смесей, их быстрое отверждение, отсутствие токсичных выделений его недостатками являются большая гигроскопичность и плохая выбиваемость смесей. [c.399] Применяя специальные добавки, при сниженном ко-личестве жидкого стекла смесь переводят в сыпучее состояние, почти не требующее уплотнения при изготовле-НИИ форм и стержней. Технологическая схема, заключающаяся в приготовлении смеси на установке непрерывного действия, уплотнении путем вибрации (10—15 с) и продувке СОг (20—30 с), обеспечивает получение высококачественных форм с отличной выбиваемостью. [c.399] Кроме жидкостекольных смесей, в производстве находят применение и другие смеси. Например, в США применяют стержневую смесь с фенольной и изоцианатной смолами, отверждаемую при продувке триэтиламином известны и другие смеси, затвердевающие прн продувке газообразными катализаторами. [c.399] Рассматривая продувку газообразными катализаторами как способ упрочнения форм и стержней с обработкой смеси внешним воздействием, в эту группу можно включить и другие способы. К ним относятся, например, ультразвуковое упрочнение в сочетании с прессованием под небольшим давлением. Стержневая смесь, состоящая из песка и 4—7% жидкого стекла с кратковременной ультразвуковой обработкой (частота 18—22 кГц, амплитуда 0,4—0,7 мм), имеет прочность примерно в три раза больше, значительно более высокую газопроницаемость и поверхностную прочность, чем такая же смесь без ультразвукового упрочнения. Аналогичные результаты получены при ультразвуковом упрочнении смесей с другими связующими. [c.399] В последнее время находит применение вакуумная формовка со специальными пленками и формовка в электромагнитном поле. [c.399] Например, смесь, содержащая песок (100%), карбо-миднофурановую смолу (3—4%) и добавки катализаторов, отверждается при 250—270° С в течение 1—2 мин (0p=15- 25 кгс/см ). Некоторые смеси горячего отверждения имеют повышенную текучесть, что облегчает уплотнение при изготовлении стержня. [c.400] Общим недостатком всех этих смесей является необходимость в дорогостоящей металлической оснастке — стержневых ящиках с нагревателями. При охлаждении извлеченных из ящиков горячих стержней может происходить их коробление. Широко применяемые карбамиднофурановые смолы содержат дорогой фуриловый спирт. Более перспективным в настоящее время считают изготовление стержней из самотвердеющих смесей. [c.400] Холоднотвердеющие смеси (ХТС ) изготавливают из песка с добавками синтетических смол (полимеров), катализаторов и других добавок. Продолжительность отверждения некоторых смесей до извлечения моделей из формы (стержня из ящика) составляет от 30 с до 1 мин, дальнейщее отверждение происходит в течение нескольких часов. [c.400] Одна из особенностей технологии состоит в том, что холоднотвердеющие смеси имеют живучесть 20—30 мин (иногда до 5 мин). Поэтому их, как правило, готовят на месте изготовления формы в шнековых смесителях, сначала перемешивая песок с жидкой смолой, а затем добавляют катализатор. Формы и стержни имеют высокую прочность после отверждения, но при заливке сплава смола выгорает, прочность смеси резко падает и они легко выбиваются. [c.400] В зависимости от свойств смеси в исходном состоянии различают пластичные самотвердеющие смеси и сыпучие. [c.400] Интересные данные получены для некоторых смесей с применением предварительно омагниченного жидкого стекла. Омагничивание способствует повышению прочности смеси на 40—60%, приводит к уменьшению расхода жидкого стекла на 30—40% и улучшению выби-ваемости смеси. [c.401] Сыпучие самотвердеющие смеси обычно состоят из сухого безглинистого песка, синтетических смол, отвер-дителей и других добавок, обеспечивающих их быстрое затвердевание без нагрева. Их преимущество по сравнению с пластичными самотвердеющими смесями состоит в том, что при формовке почти не требуется уплотнение смеси, что значительно упрощает технологию изготовления форм и стержней. [c.401] Разработанная в ЦНИИТмаш совместно с НИИпластмасс холоднотвердеющая смесь с фенольной смолой успешно применяется на ряде заводов. При использовании специальных катализаторов и других добавок расход смолы в смеси уменьшается до 1%, продолжительность отверждения смеси в ящике составляет 30—50 с. Схема изготовления стержней чрезвычайно проста приготовление смеси в смесителе непрерывного действия уплотнение смеси на вибростоле извлечение стержня весь цикл изготовления стержня в заводских условиях занимает около 1 мин. [c.401] Жидкие самотвердеющие смеси (ЖСС) для изготовления форм и стержней разработаны в нашей стране около 15 лет назад и нашли очень широкое применение в литейном производстве. В отличие от других формовочных смесей формы и стержни из ЖСС изготавливают не методами уплотнения, а путем заливки. Смесь затвердевает через 30—40 мин. [c.402] Жидкие самотвердеющие смеси имеют различный состав. Основным наполнителем в смесях является кварцевый песок (95—97%). В качестве связующих и веществ, обеспечивающих затвердевание смеси на воздухе, обычно используют жидкое стекло, феррохромовый шлак, иногда цемент с добавками соответствующих катализаторов. Для перевода смеси в жидкоподвижное состояние применяют пенообразователи контакт Петрова с мылонафтом, ДС-РАС (детергент советский рафинированный акрилсульфонат), КЧНР (контакт черный нейтрализованный рафинированный) и другие вещества, обеспечивающие образование и устойчивость пены в течение 5—15 мин. [c.402] Вернуться к основной статье