Теория и технология литейного производства: Учебное пособие, страница 48

Для упрочнения ХТС на синтетических смолах применяются катализаторы кислотного и щелочного отверждений. В качестве ка­тализаторов синтетических смол кислотного отверждения исполь­зуются: ортофосфорная кислота, раствор хлорного железа + + хроматрон + соляная кислота, алюмохромфосфатная связка, ор­тофосфорная кислота + борная кислота, толуолсульфокислота и др. В качестве катализаторов синтетических смол щелочного отвержде­ния применяются: нафтенаты кобальта, меди или свинца; дибутил- лаурат олова; органические гидроперикиси; амины. Ускорители го­рячего отверждения синтетических смол — кислые соли с низкой каталитической активностью при нормальной температуре и с по­вышенной при нагреве в условиях отверждения в горячей оснастке [КЧ-41, A1(N0₃)₃-9H₂0, A1C1₃+NH₄N0₃, ЛСТ+Н₃Р0₄ и др.).

Добавки, повышающие реологические свойства, снижают трение между частицами смеси. К ним относятся: пенофенольный лесохимический понизитель вязкости, углещелочной порошкооб­разный реагент, игетан, окзил.

Для получения жидких смесей в их состав вводятся добав­ки, обеспечивающие равномерное и быстрое смачивание зерен песка и образование пены. В качестве пенообразующих добавок используются контакт Петрова, рафинированный алкиларил- сульфонат и др.

Добавки,-повышающие живучесть смесей. Повышение жи­вучести смесей способствует снижению их расхода и улучшению технологических свойств. В качестве таких добавок используются крахмалит, каустическая сода, технический хлористый магний и хлористый кальций, алюмоспирты, гликоли.

Растворители. В литейном производстве растворители при­меняются в основном в качестве дисперсионной среды противо­пригарных и разделительных покрытий, а также для приготовле­ния жидких термопластических связующих. Применяются однокомпонентные и составные растворители: № 645 — раствори­тель для противопригарных покрытий, нитроцеллюлозного клея и обувного гранитоля; № 646 — для обувного гранитоля; № 647 — бутилтолуоловый спирт (БСТ); N° 648 — эфироальде- гидная фракция.

Стабилизаторы суспензий — вещества, неограниченно на­бухающие в жидкости и создающие коллоидные растворы, в ре­зультате чего вязкость дисперсионной среды возрастает. В литей­ном производстве стабилизаторы используются для повышения седиментационной устойчивости покрытий. Для водных суспен­зий в качестве стабилизаторов применяются формовочные глины, натрийкарбоксиметилцеллюлоза, для неводных суспензий — по- ливинилбутираль, лак ВЛ-556, бисерный поливинилацетат.

Добавки для улучшения податливости смесей — это выго­рающие (древесная мука, опилки, пенополистироловая крошка), волокнистые и высокодисперсные материалы (асбест-крошка, вспученный перлит и вермикулит).

Добавки, улучшающие выбиваемость жидкостекольных смесей, — кероген непылягций, диспергатор НФ технический, органические вещества.

Добавки, химически связывающие токсичные пары фор­мальдегида. При изготовлении и отверждении песчано-смоляных смесей для нейтрализации токсинов применяются различные аминосоединения, при заливке форм металлом — окислители (марганцовокислый калий, персульфат аммония, кальциевая се­литра и др.).

3. ФОРМОВОЧНЫЕ И СТЕРЖНЕВЫЕ СМЕСИ

3.1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ В ПЕРИОД СМЕСЕПРИГОТОВЛЕНИЯ И ФОРМИРОВАНИЯ СВОЙСТВ СМЕСЕЙ

Смеси в своем составе содержат наполнитель, связующий ма­териал и вспомогательные добавки. Основой смеси является на­полнитель. Это компонент, сообщающий смеси необходимую проч­ность при сжатии, огнеупорность, определенные теплофизические характеристики. В качестве наполнителя формовочных и стержне­вых смесей наиболее часто применяется кварцевый песок. Форма, размер и равномерность его зернового состава оказывают решаю­щее влияние на свойства смесей. Компоновка зерен песка оценива­ется координационным числом, т.е. числом контактов отдельных песчинок. Если на зерна действуют внешние уплотняющие нагруз­ки, они занимают положение, соответствующее более плотной упа­ковке. Сопротивление перемещению зерен обусловлено трением. Величина взаимного трения зерен зависит от силы, действующей перпендикулярно к плоскости контакта, и от коэффициента тре­ния, который в свою очередь зависит от свойств контактирующих поверхностей зерен и связующего материала. Связующее обвола­кивает зерна песка и отделяет их друг от друга тонким слоем, что снижает коэффициент трения между зернами. Повышение содер­жания влаги в смесях облегчает взаимосмещение зерен при пере­ходе их к плотной упаковке. На плотность упаковки влияет также форма зерен. Продолговатые остроугольные песчинки трудно уп­лотняются. Координационное число таких смесей, как правило, минимально. Величина зерен песка также определяет степень кон­такта песчинок и, соответственно, прочность смесей. При рассредо­точении зернистости более мелкие фракции наполнителя распола­гаются между более крупными зернами, заполняют поры. Увеличивается число контактных точек между зернами, повыша­ется прочность смеси и снижается ее газопроницаемость. Связую­щие компоненты сообщают смесям прочность и пластичность.