Формовочной смеси

Испытание на уплотняемость дает объективную возможность экспериментального определения степени влажности формовочной смеси без ограничений относительно сухой и влажной чувствительности. Позволяет определить относительное содержание воды и сравнивать свойства разных формовочных смесей. Это важно для оценки свойств разных литейных формовочных смесей, особенно смесей, используемых для проверки связующих глин, а также для крахмальных крепителей и материалов, подобных им. Показания испытаний связующих сил глины при уплотняемости 45 -50% означает пригодность смеси для руч­ной формовки. Степень влажности смеси, приготавливаемой в лабораторном смесителе, должна быть отрегулирована на постоянную уплотняемость 45%. Для нескольких смесей с разным содержанием воды значения свойств должны быть

показаны пени влажности, соответствующей уплотняемости 45%. Графики по­зволят определить потребность воды для формовочной смеси с опреде­ленной связующей глиной. Субъ­ективность ручно­го испытания уст­раняется и созда­ется возможность в любое время вос­произвести сте­пень влажности смеси

А - 3,85 % воды. В - 4,25 % воды, С - 4,9 % воды. независимо от

∞ - формовочная смесь, просеянная через сито с яч. 3 мм добавленного коли-

О - формовочная смесь не просеянная. чества воды. Кон-

кретное состоя­ние свежей формо­вочной смеси означает определенную степень влажности и соответствующую уплотняе­мость.

Диаграмма показывает уплотняемость свежей формовочной смеси с разными сте­пенями влажности при различных усилиях сжатия. Из диаграммы видно, что степень влажности является решающим параметром, причем степень значения усилия сжатия ока­зывается переоцененной почти во всех случаях.

Примечание:

ТЕКУЧЕСТЬ - способность формовочной смеси обеспечить форме идеальные газопроницаемость и прочность.

ВОЗДУШНОСТЬ Измеренный показатель газопроницаемости формы в сравнении с идеальной газопроницаемостью.

СЦЕПЛЯЕМОСТЬ Измеренный показатель прочности формы в сравнении с иде­альной прочностью.

Текучесть. Свойства, которые следует регулярно проверять в формовочной смеси, это: размер зерен, газопроницаемость и прочность. Свойства эти являются общеизвестными методами классификации. Размер зерен обычно означает средний размер зерен. Кроме это­го обычно дается распределение на сите после ситового анализа.

Значение газопроницаемости переоценивалось в прошлом. Главной целью была получение высокой проницаемости. При этом возникали проблемы, которых не встречали при употреблении смесей с низкой газопроницаемостью: проникновение жидкого метал­ла, ошибочно названное "пригаром", плена расширения, слишком высокая текучесть как результат употребления ровно распределенных круглых зерен.

Употребление слишком прочной формовочной смеси приводит к браку форм из-за низкой ее текучести.

Эффективная проверка смеси дает необходимую информацию о структуре и свой­ствах формовочной смеси, из которых важным является текучесть. Преимущество эф­фективного контроля формовочной смеси состоит в том, что оно основано на физических свойствах данной смеси. Таким образом, получаются истинные параметры, а не простые правила опыта и практики, которые не всегда являются надежными. (Общеизвестная прак­тика - сжатие формовочной смеси рукой. Потом нужно разломить образец надвое. Дли­тельный опыт позволял судить таким образом о состоянии смеси. Этот метод не является надежным и не дает фиксированных объективных значений).

Чаще всего проверяемыми свойствами являются влажность, газопроницаемость и прочность на сжатие в сыром состоянии. Литейные заводы, которые использовали только эти методы испытания формовочной смеси, заметили, что брак форм и отливок менялся, хотя свойства эти были постоянными длительный период. В один период формовочная смесь давала хорошие результаты и количество брака было низким, а в другой период по­лучились значительные потери из-за состояния формовочной смеси.

Причиной этому часто является тот факт, что проба в виде столбикового образца, на которой испытываются физические свойства, не дает достаточной информации о сос­тоянии и структуре формовочной смеси.

Существует ряд различных методов измерения текучести формовочной смеси. Сре­ди специалистов есть общее мнение о том, что текучесть зависит от формы и распределе­ния зерен, от качества и типа глины и от процента влажности.

Текучесть меняется с изменением прочности формовочной смеси. Прочная формо­вочная смесь дает низкую текучесть, а смесь низкой прочности дает хорошую текучесть. Надо пойти на компромисс: целью являются одновременно и подходящая текучесть, и дос­таточная прочность.

Текучесть песка описана как его способность "двигаться" или поддаваться трамбов­ке, сотрясению или прессованию для получения формы нормальной газопроницаемости, прочности и твердости.

Среди разных формовочных смесей смесь с низким содержанием крепителей име­ет самую высокую текучесть. Острозернистый песок придает смеси меньшую текучесть. Песок с высокой текучестью заполняет форму ровно и правильно, не требуя сильного прессования. Высокая текучесть является желательной для обеспечения однородной плот­ности форм. Слишком плотное состояние песчаных зерен является вредным. При очень плотном состоянии окруженные тонкой пленкой глины зерна подвергаются прямому воз­действию тепла во время заливки. Поскольку они не могут свободно расширяться, они образуют плену расширения с проникновением в металл и образованием ужимин. Теку­честь имеет оптимальное значение, она должна удерживаться строго в определенных пре­делах.

Воздушность. С точки зрения текучести, идеальная формовочная смесь - это смесь, в ко­торой зерна расположены равномерно, однородно, чтобы воздушный промежуток между зернами был одинакового размера, независимо от силы прессования. Предположим, что зерна - шары. Все они имеют гладкую поверхность и один и тот же диаметр. Если напол­нить ящик шариками, они самостоятельно распределяются однородно и плотно. Несмотря на силу трамбовки или прессования, шарь:: нельзя прижать ближе друг к другу. Другими словами - это смесь с максимальной текучестью. Пустые места между зернами или шарами также не меняют размеров, независимо от степени трамбовки. Это означает воздушность 100%. Но если добавить количество очень маленьких шаров одинаковой величины к пер­вым шарам или зернам, получается совершенно другая картина. В этом случае мы никогда не получим распределения зерен с высокой плотностью и однородными пустотами между ними, несмотря на сильное сотрясение или сжатие, которому подвергается смесь. Если зерна не уплотнены самым тщательным образом, промежутки между ними, в зависимости от трамбовки, будут различными, а это ведет к снижению воздушности. С этой точки зре­ния воздушность песка зависит от формы и распределения песочных зерен.

Действительный размер зерна не является таким же важным, как относительный размер каждой партии песка по сравнению с другими. Можно ждать хорошей воздушности в однородном и мелкозернистом песке, но грубый песок может также обладать хорошей воздушностью. Круглые зерна дают более высокую воздушность, чем угловатые зерна, так как круглые зерна легче формируютсамую плотную структуру.