Теория и технология литейного производства: Учебное пособие, страница 52

в воде происходит одновременно полная регенерация квар­цевого песка, который без дополнительных операций может ис­пользоваться снова для изготовления стержней;

отработанная смесь при погружении отливок в воду качест­венно изменяется, упрощается отчистка и транспортировка отли­вок и отработанной смеси;

изменяется организация работ на участках выбивки, повы­шается производительность и улучшаются условия труда в очист­ных отделениях литейных цехов.

Смеси третьего поколения приближаются к модели идеаль­ной формовочной смеси. Модель идеальной формовочной смеси представляется дешевым, нетоксичным, достаточно текучим или газообразным веществом, которое в нормальных температурных условиях при контакте с модельной оснасткой мгновенно затвер­девает, образуя тонкую (оболочковую) форму с гладкой поверхно­стью и высокой прочностью. Форма несмачиваема и химически инертна по отношению к заливаемому металлу. Смесь достаточно газопроницаема, сохраняет прочность и стабильность размеров до затвердения корки отливки достаточной толщины, затем само­разрушается или испаряется, переходя в исходное состояние, пригодное для применения без регенерации.

В литейном производстве применяется свыше ста различ­ных технологических процессов изготовления стержней и форм, более сорока видов связующих материалов. В табл.3.1 представ­лены типы 4 смесей и их обобщенная характеристика.

Анализ применяемых формовочных смесей позволяет вы­явить очевидную тенденцию развития, заключающуюся в посте­пенном снижении вязкопластичных характеристик смесей (уменьшение прочности смесей в сыром состоянии) вплоть до их почти полной нивелировки, что особенно характерно для процес­сов вакуумнопленочной и магнитной формовки. Это снижает тру­доемкость процесса формообразования и определяет тенденцию уплотнения в оснастке при одновременном улучшении качества получаемого отпечатка, его геометрии с сохранением этих пре­имуществ на операции заполнения собранной формы металлом.

Стержневые смеси по характеру упрочнения можно разде­лить на три вида: отверждаемые тепловой сушкой; смеси, затвер­девающие в оснастке без нагрева; смеси для изготовления стерж­ней в нагреваемой оснастке.

Производство стержней из смесей, отверждаемых тепловой сушкой, ограничено по причине высоких энергозатрат и длитель­ности процесса изготовления стержней.

Смеси, затвердевающие в оснастке без нагрева. Получение стержней, отверждающихся без применения сушки, обеспечивают самотвердеющие смеси и смеси, отверждающиеся продувкой газо­образными реагентами (СО2, SO2, амины, метилформиат, ацеталь) и воздухом. Основные характеристики процессов холодного от­вердения представлены в табл.3.2.


Типы формовочных смесей и их обобщенная характеристика

Наименование

Характеристика формовочной смеси

Состояние при фор­мообразо­вании

Прочность при сжатии

в сыром состоянии, МПа

Тип связующего

Способ уплотне­ния

Способ затверде­вания

Область применения

1

2

3

4

5

6

7

Песчано- глинистые сме­си (ПГС)

Высоко- пластич­ное

Более 0,03

Бентонит или другая формовочная глина

Прессование, встряхивание с подпрессовкой, импульсное, руч­ное пневмотрам- бование

Мелкие формы, запивае­мые по сырому; наполни­тельные составы для крупных форм; мелкие безопочные формы

Пластичные смеси теплового отверждения

Пластич­ное

Не менее 0,02

Бентонит или другая формовочная глина час­то в сочетании с органи­ческими связующими (лигиосульфонаты тех­нические, связующее КО и др.)

Встряхивание, пескометное уп­лотнение, вруч­ную трамбовкой

Тепловая обработка

Единые составы смесей для средних и крупных форм, облицовочные со­ставы для крупных форм, кессонные формы

Смеси по СО2- процессу

Полу­пластич­ное

Не менее 0,012

Жидкое стекло, едкий натр, глина формовоч­ная

Встряхивание, пескометное уп­лотнение, вруч ную трамбовкой

Продувка

С02

Единые составы смесей для средних форм, обли цовочные составы для крупных форм

Пластичные самотвердею­щие смеси (ПСС)

Полу­пластич­ное

Не менее 0,010

Жидкое стекло, ферро­хромовый шлак или нефелиновый шлам (едкий натр, глина формовочная)

Встряхивание, пескометное уп­лотнение, вруч­ную трамбовкой

Самоза­твердева­ние

Единые составы смесей для средних и крупных форм, облицовочные со­ставы для средних и крупных форм

Пластичные самотвердею­щие смеси (ПСС)

Полупла­стичное

Не менее 0,02

Металлофосфатные связки с ортофосфор- ной кислотой

Встряхивание, пескометное, вручную трамбов­кой

Самоза­твердева­ние

Единые составы смесей для средних и мелких форм