Формовочные смеси. По характеру использования различают облицовочные, наполнительные и единые смеси

Приготовление формовочных и стержневых смесей и их свойства

Смеси должны обладать рядом свойств:

• прочность – способность смеси обеспечивать сохранность формы без разрушения при изготовлении и эксплуатации;

• поверхностная прочность (осыпаемость) – сопротивление истирающему действию струи металла при заливке;

• пластичность – способность воспринимать очертание модели и сохранять полученную форму;

• податливость – способность смеси сокращаться в объеме под действием усадки сплава;

• текучесть – способность смеси обтекать модели при формовке, заполнять полость стержневого ящика;

• термохимическая устойчивость, или непригарность, – способность выдерживать высокую температуру сплава без оплавления или химического с ним взаимодействия;

• негигроскопичность – способность после сушки не поглощать влагу из воздуха;

• долговечность – способность сохранять свои свойства при многократном использовании.

Облицовочная смесь используется для изготовления рабочего слоя формы. Содержит повышенное количество исходных формовочных материалов и имеет высокие физико-механические свойства.

Наполнительная смесь используется для наполнения формы после нанесения на модель облицовочной смеси. Приготавливается путем переработки использованной (оборотной) смеси с малым количеством исходных формовочных материалов.

Облицовочная и наполнительная смеси необходимы для изготовления крупных и сложных отливок.

Единая смесь применяется одновременно в качестве облицовочной и наполнительной. Используют при машинной формовке и на автоматических линиях в серийном и массовом производстве. Изготавливается из наиболее огнеупорных песков и глин с наибольшей связующей способностью для обеспечения долговечности.

Для приготовления формовочных смесей сначала подготавливают песок, глину и другие исходные материалы. Песок сушат и просеивают. Глину сушат, размельчают, размалывают в шаровых мельницах или бегунах и просеивают. Аналогично получают угольный порошок.

Подготавливают оборотную смесь, которую после выбивки из опок разминают на гладких валках, очищают от металлических частиц в магнитном сепараторе и просеивают.

Приготовление формовочной смеси включает следующие операции: перемешивание компонентов смеси, увлажнение и разрыхление. Перемешивание осуществляется в смесителях-бегунах с вертикальными или горизонтальными катками. Песок, глину, воду и другие составляющие загружают в смесители-бегуны при помощи дозатора, перемешивание осуществляется под действием катков и плужков, подающих смесь под катки.

Готовую смесь выдерживают в бункерах-отстойниках в течение 2–5 ч (для распределения влаги и образования водных оболочек вокруг глинистых частиц), затем разрыхляют в специальных устройствах и подают на формовку.

Стержневые смеси соответствуют условиям технологического процесса изготовления литейных стержней, которые испытывают тепловые и механические воздействия. Они должны иметь более высокие огнеупорность, газопроницаемость, податливость, легко выбиваться из отливки.

В зависимости от способа изготовления стержней различают: смеси с отвердением стержней тепловой сушкой в нагреваемой оснастке; жидкие самотвердеющие; жидкие холоднотвердеющие смеси на синтетических смолах; жидкостекольные смеси, отверждаемые углекислым газом.

Приготовление стержневых смесей осуществляется перемешиванием компонентов в течение 5−12 мин с последующим выстраиванием в бункерах. В современном литейном производстве смеси изготавливают на автоматических участках.