Стремление к максимальному повышению удельной прочности диктуется экономической и технологической целесообразностью. Снижение содержания связующих материалов в смесях способствует снижению количества газов, образующихся в процессе заливки форм, облегчению условий выбивки отливки, сокращению процесса сушки стержней и т. д.
При изготовлении смесей связующие материалы в процессе перемещения распределяются по зернам песка, образуя вокруг них пленку. При малых количествах введенного связующего материала его будет недостаточно для покрытия поверхности всех зерен песка. Поэтому величина абсолютной прочности смесей будет возрастать пропорционально количеству связующего материала до тех пор, пока он не покроет всю поверхность зерен. При достижении этого предела начинается процесс увеличения толщины пленки и образование манжет, что сказывается на замедлении роста абсолютной прочности, который в дальнейшем прекращается. Изменение величины удельной прочности при разных количествах связующего материала характеризуется кривой, максимум которой соответствует моменту полного покрытия поверхности всех зерен или максимальной их части связующей добавкой. Это явление указывает на наличие определенных оптимальных условий для более эффективного использования связующих материалов. Оптимальные результаты могут быть достигнуты при минимальной толщине пленки связующего материала, способного сохранить сплошность при термическом воздействии. Существуют способы расчета толщины пленки связующего материала.
Прочностные свойства многих связующих органического (лиг- носульфонаты технические, декстрин, патока и др.) и неорганического (глина, цемент и др.) происхождения проявляются только в присутствии воды, причем вода в одних случаях образует с ними коллоидные системы, а в других — как бы сама растворяется в связующем, вызывая набухание последних. Вода способствует равномерному распределению компонентов смеси, увеличивает прочность сцепления (адгезию) связующего с поверхностью зерен песка. Кроме того, вода, имеющая сравнительно высокое поверхностное натяжение, сама в некоторой степени является связующим.
Вспомогательные формовочные материалы в смесях имеют следующее назначение: ускорение физико-химических процессов при изготовлении смеси, повышение прочности, пластичности, текучести, газопроницаемости, улучшение податливости, выби- ваемости, регулирование продолжительности живучести, сообщение смесям противопригарных свойств, снижение вязкости и прилипаемости смесей к оснастке, получение необходимой теплоаккумулирующей способности форм и стержней.
Технологический процесс приготовления формовочных и стержневых смесей состоит из следующих операций: подготовка свежих материалов и добавок; обработка оборотной смеси; смешивание подготовленных материалов.
Перемешивание составных частей — одна из главных
операций по приготовлению качественной смеси. Свойства формовочных и
стержневых смесей зависят от равномерности распределения связующих материалов
и специальных добавок по объему смеси. Равномерность распределения составляющих
и создание оболочек связующего вокруг зерен песка достигается в процессе
приготовления смеси. При смешивании механизм смесителя создает в объеме смеси
организованный поток составляющих. Внутри этого потока отдельные частицы,
соударяясь, движутся беспорядочно. Процесс их движения, их траектории
подчиняются законам теории вероятности. Однородностью называют соответст
вие содержания составляющих компонентов в любом минимальном объеме смеси
заданному. Степень неоднородности смеси может быть определена с помощью проб.
Если общая концентрация компонента в смеси С0, концентрация
компонента в пробе Сг, а число проб п, то
степень неоднородности Сц может быть определена как коэффициент вариации в п
взятых пробах:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.