Теория и технология литейного производства: Учебное пособие, страница 61

Общие требования к методам испытания формовочных ма­териалов и смесей установлены как ГОСТ 23409.00-78, так и стандартами предприятий.

Влажность формовочных смесей.

Вода, входящая в состав смесей, не является просто меха­нически примешанным компонентом. Влажные формовочные и стержневые смеси принадлежат к классу структурно-сложных коллоидных капиллярно-пористых веществ. Существует три фор­мы связи воды с минеральными и органическими компонентами смеси: химическая, адсорбционная и капиллярная, т.е. формо­вочные смеси содержат влагу, удерживаемую различными фор­мами связи. Однако существующие методы контроля влажности не позволяют дифференцировать ее по формам связи. В подав­ляющем большинстве случаев под понятием «влажность» формо­вочной смеси подразумевается содержание в ней воды, удержи­ваемой физико-химической и физико-механической связями. Влажность не одинаково влияет на различные свойства смеси. С повышением влажности одни свойства смеси до определенного значения улучшаются, другие ухудшаются. Это вызывает соот­ветствующие трудности при составлении рецептур смесей и необ­ходимость принятия компромиссного решения, порою ухудшаю­щего их некоторые свойства. Диапазон изменения влажности формовочных смесей, уплотняемых обычными методами (вруч­ную, встряхиванием, прессованием, пескометом), находится в пределах 3-6%, а стержневых — в пределах 0-4%.

Существующие методы определения и контроля влажности смесей условно разделяются на две группы: а) прямые методы, непосредственно физического или химического определения влажности; б) косвенные методы, основанные или на измерении свойств формовочных смесей, зависящих от влажности, или на измерении интенсивности протекания в смеси каких-либо процес­сов, зависящих от влажности, при воздействии какого-либо внешнего фактора. Прямые методы контроля влажности формо­вочных смесей основаны на непосредственном разделении мате­риалов на сухое вещество и воду. Наиболее распространенным и простым является метод определения потери массы образца после его воздушно-тепловой сушки при 105-110°С. Высушивание про­изводится до постоянной массы образца.

Массовую долю влаги X в процентах вычисляют по формуле:

Хв(Щ-тйЛ00г                                                                                      (8>8)

т

где т\ — масса чаши с образцом до высушивания; т2 — масса чаши с образцом после высушивания; т — масса образца.

Этот метод является весьма трудоемким, требует тщатель­ного взвешивания образцов и длительного времени испытаний (1- 2 ч). В условиях современного литейного производства наиболее эффективно использовать методы косвенного определения влаж­ности (электрические и электрофизические), которые позволяют проводить оперативный (экспрессный) анализ влажности формо­вочной или стержневой смеси непосредственно в технологическом потоке. Наиболее перспективными являются методы косвенного контроля, построенные на взаимосвязи диэлектрических свойств смеси и ее влагосодержания. В БГПА разработан влагомер ИВЛ- 1, работа которого основана на уникальных диэлектрических свойствах (10-20 ГГц), поглощающая способность воды (ав) дости­гает 30 ед., в то время как практически все обезвоженные мате­риалы (в том числе входящие в состав песчано-глинистых смесей) имеют нулевой уровень поглощения. Это обеспечивает прямую зависимость между ослаблением микроволнового электромагнит­ного импульса (N), проходящего через смесь, и ее влажностью:

N = 8,68 aepCMLW , где ав — поглощающая способность воды; L — толщина слоя сме­си; рсм — плотность исследуемой смеси; W — влажность смеси.

Прибор ИВЛ-1 (рис.3.3) позволяет мгновенно измерять влаж­ность формовочных смесей в диапазоне 2-6% на стандартных ци­линдрических образцах или непосредственно на литейной форме.

Пластические свойства смесей являются важными техноло­гическими факторами, определяющими условия изготовления форм и стержней. Для оценки пластических свойств смесей ис­пользуются различные качественные характеристики: уплотняе- мость, формуемость, сыпучесть, вязкость, пластичность, теку­честь и др. Эти характеристики, будучи в определенной степени взаимосвязанными, дают технологическую оценку смесям.