Теория и технология литейного производства: Учебное пособие, страница 58

Общими преимуществами всех ХТС являются возможность отверждения в оснастке без нагрева; высокая текучесть, позво­ляющая заменить встряхивание и другие традиционные методы формообразования более эффективным и простым виброуплотне­нием; хорошая выбиваемость; антипригарные свойства.

Смеси для изготовления стержней в нагреваемой оснастке (Hot-bot-процесс). Технологический процесс изготовления стерж­ней (форм) по нагреваемой оснастке базируется на свойстве тер­мореактивных смол и песчано-смоляных смесей на их основе бы­стро и необратимо отверждаться при контакте с нагретой до 150- 250°С модельной оснасткой. Для изготовления стержней в горя­чих ящиках применяются два вида смесей — сухие и сырые. Су­хие песчано-смоляные смеси используют только при бункерном способе формирования оболочковых стержней, где смесь обраща­ется в закрытом объеме. Сухие песчано-смоляные смеси разделя­ют на механические и плакированные. Механические представ­ляют собой механическую смесь песка, порошкообразного связующего и различных добавок. Плакированные смеси пред­ставляют собой сухой зернистый материал, зерна которого по­крыты пленкой, включающей связующие и различные добавки. Для нанесения пленки на зерна песка применяют холодный, теп­лый и горячий способы плакирования. Плакированные смеси об­ладают высокой текучестью и не расслаиваются при любом спо­собе формообразования, в т.ч. пескодувном При плакировании холодным способом в состав смеси в качестве растворителей свя­зующих ПК-104, СПФ-ОПЛ вводятся этиловый спирт или эфиро- альдегидная фракция (ЭАФ). Если плакированная смесь приго­товляется горячим способом, то в качестве связующих используются смолы СФ-101, СФ-015 и водный расгвор уротро­пина, способствующий необратимому затвердеванию смеси при температурном воздействии.

Основу сырых песчано-смоляных смесей составляют обога­щенные пески. В качестве связующих в количестве 1,5-3,0% сы­рых песчано-смоляных смесей применяются синтетические термо­реактивные смолы и поливиниловый спирт. Для ускорения отверждения вводят катализаторы (табл.3.3), а для придания сме­сям требуемых технологических свойств — различные добавки.

Сущность процесса приготовления стержней в нагреваемой оснастке заключается в том, что нагретый до температуры 180- 280°С металлический стержневой ящик быстро заполняется влажной или сыпучей стержневой смесью, содержащей связую щий материал. Заполнение стержневого ящика смесью произво­дится на обычных пескострельных или пескодувных машинах. Смесь в ящиках выдерживается до образования корочки доста­точной прочности для сохранения конфигурации стержня. Сред­няя часть стержня окончательно затвердевает вне нагретой осна­стки за счет тепла, аккумулированного стержнем, и тепла экзо­термических реакций, если такие протекают. Процесс изготовле­ния стержней в нагреваемой оснастке обладает следующими пре­имуществами:

возможность изготовления точных тонкостенных отливок с гладкой поверхностью;

возможность уменьшения припусков на механическую обработ­ку, а в некоторых случаях и полное их устранение;

уменьшение очистных и обрубных работ;

облегчение выбивки стержней, которая в ряде случаев сводится к самопроизвольному высыпанию перегоревшего песка из отливок;

резкое сокращение цикла производства стержней с 1-5 ч до 1-5

мин;

устранение необходимости в сушильных плитах, драйерах и каркасах;

освобождение площадей, занятых громоздкими сушильны­ми агрегатами.

Процесс применяется при производстве отливок из черных и цветных металлов как при литье в сырые формы, так и при литье в кокиль и в оболочковые формы. К специфическим требо­ваниям к смоляным связующим материалам для изготовления стержней по нагреваемой оснастке относятся:

высокая скорость затвердевания под влиянием нагрева и катализаторов;

минимальное содержание в смолах свободного фенола, фор­мальдегида и других токсичных составляющих;

сравнительно низкая стоимость как исходного сырья, так и самих связующих материалов.