Лекція № 14. Формувальні і стрижневі суміші
1. Формувальні пісок і глина.
2. Спеціальні добавки.
3. Приготування формувальних сумішей.
1) Формувальні пісок і глина. Формувальні матеріали повинні володіти головним чином вогнетривкістю, газопроникністю і пластичністю.
вогнетривкі формувального матеріалу називається здатність його не сплавлятися і спікатися при зіткненні з розплавленим металом. Найбільш доступним і дешевим формувальним матеріалом є кварцовий пісок (SiO2), досить вогнетривкої для відливання самих тугоплавких металів і сплавів. З домішок, які супроводжують SiO2, особливо небажані луги, які, діючи на SiO2, як флюси, утворюють з ним легкоплавкі з'єднання (силікати), пригорало виливки і утрудняють її очищення. При плавці чавуну і бронзи шкідливі домішки шкідливі домішки в кварцовому піску не повинні перевищувати 5-7%, а для сталі - 1,5-2%.
газопроникність формувального матеріалу називається його здатність пропускати гази. При поганій газопроникності формувальної землі в виливку можуть утворюватися газові раковини (зазвичай сферичної форми) і викликати шлюб виливки. Раковини виявляються під час подальшої механічної обробки виливка при знятті верхнього шару металу. Газопроникність формувальної землі залежить від її пористості між окремими зернами піску, від форми і величини цих зерен, від їх однорідності і від кількості в ній глини і вологи.
Пісок з округлими зернами володіє більшою газопроникністю, ніж пісок з округлими зернами. Дрібні зерна, розташовуючись між великими, також зменшують газопроникності суміші, знижуючи пористість і створюючи дрібні звивисті канали, що утрудняють вихід газів. Глина, маючи надзвичайно дрібні зерна, закупорює пори. Надлишок води також закупорює пори і, крім того, випаровуючись при зіткненні з залитим в форму гарячим металом, збільшує кількість газів, які повинні пройти через стінки форми.
Міцність формувальної суміші полягає в здатності зберігати додану їй форму, пручаючись дії зовнішніх зусиль (струсу, удару струменя рідкого металу, статичне тиск залитого у форму металу, тиск газів, що виділяються з форми, і металу при заливці, тиск від усадки металу і т.д.).
Міцність формувальної суміші зростає при підвищенні вмісту вологи до певної межі. При подальшому підвищенні кількості вологи міцність падає. При наявності в формувальному піску домішки глини ("рідкий пісок") міцність підвищується. Жирний пісок вимагає великого вмісту вологи, ніж пісок з малим змістом глини ("худий пісок"). Чим дрібніше зерно піску і чим кутастої його форма, там більше міцність формувальної суміші. Тонка єднальна прошарок між окремими зернами піску досягається ретельним і тривалим перемішуванням піску з глиною.
Пластичність формувальної суміші називається здатність легко сприймати і точно зберігати форму моделі. Пластичність особливо необхідна при виготовленні художніх і складних виливків для відтворення найдрібніших подробиць моделі та збереження відбитків їх під час заливання форми металом. Чим дрібніше зерна піску і чим рівномірніше вони оточені прошарком глини, тим краще вони заповнюють найдрібніші деталі поверхні моделі і зберігають форму. При зайвої вологості єднальна глина розріджується і пластичність різко знижується.
2) Спеціальні добавки. Одним з найбільш поширених видів шлюбу виливків є пригар формувальної і стрижневою суміші до відливання. Причини, що породжують Пригара, різноманітні: недостатня вогнетривкість суміші, крупнозернистий склад суміші, неправильний підбір протипригарних фарб, відсутність в суміші спеціальних протипригарних добавок, неякісна фарбування форм та ін Розрізняють три види пригару: термічний, механічний і хімічний.
Термічний пригару порівняно легко видаляється при очищенні виливків.
Механічний пригару утворюється в результаті проникнення розплаву в пори формувальної суміші і може бути видалено разом з кіркою сплаву, що містить вкраплення зерна формувального матеріалу.
Хімічний пригару являє собою утворення, зцементовані легкоплавкими сполуками типу шлаків, які виникають при взаємодії формувальних матеріалів з розплавом або його оксидами.
Механічний і хімічного пригару або видаляються з поверхні виливків (Потрібна велика витрата енергії), або ж виливки остаточно бракують. Попередження пригару засноване на введенні в формувальну або стрижневу суміш спеціальних добавок: меленого вугілля, азбестової крихти, мазуту та ін, а також покритті робочих поверхонь форм і стрижнів протипригарних фарбами, пріпиламі, натирання або пастами, що містять у своєму складі високоогнеупорні матеріали (графіт, тальк), що не взаємодіють при високих температурах з оксидами розплавів, або матеріали, що створюють відновну середу (мелений вугілля, мазут) у формі при її заливанні.
Протипригарних фарби наносять на робочі поверхні форм і стрижнів для захисту їх від безпосереднього впливу розплаву. Знаходяться у фарбі високоогнеупорні матеріали витримують високу температуру розплаву і тим самим попереджують виникнення пригару. Склади протипригарних фарб, застосовуваних у ливарному виробництві, вельми (разнообразни. У табл. 5 наведені деякі з них.
Для фарбування форм і стрижнів, виготовлених із жідкостекольних сумішей і сталевих виливків, застосовується протівопрігарочная фарба наступного складу (в об'ємних частинах): цирконовий порошок - 90, рідке скло-10 і вода - 30. Щільність фарби - 1,80 г/см3.
Натірочние пасти . Для одержання особливо чистих зовнішніх і внутрішніх порожнин у виливків застосовують протипригарних безводні пасти. Виготовляються пасти на основі органічних розчинників, наприклад оліфи, і вогнетривкого матеріалу - сріблистого графіту з невеликою кількістю глини. Паста наноситься на відповідальні частини напівформ або стрижнів вручну, рівним гладким шаром.
Пріпили. Ці матеріали виготовляють в порошкоподібному вигляді з наступних компонентів: графіту, деревного вугілля, кварцу, тальку, цементу. Шляхом розмелу вищевказаних матеріалів готують тонко подрібнений порошок - пудру, яку за допомогою матерчатого мішечка вручну наносять на робочі поверхні напівформ або стрижнів.
Пасти для закладення швів . Шви при зборці стрижнів і при постановці їх у сухі форми необхідно закладати пастою, щоб уникнути отримання заток у виливків. Заделочние пасти в своєму складі містять вогнетривкі і сполучні матеріали. Шви після закладення пастою забарвлюються протипригарних фарбою і при потребі підсушують в спеціальних стаціонарних або переносних підсушують установках. У табл. 6 наведені деякі склади паст.
упрочнітелей - Рідини спеціального складу, які наносяться пульверизатором на робочі поверхні сирих форм і стрижнів з метою зниження пригару і осипаемость.
Спеціальні добавки в формувальні суміші . Спеціальні добавки вводяться в формувальні і стрижневі суміші для забезпечення особливих властивостей суміші. Так, наприклад, чавунна дріб, що вводиться в формувальну суміш, збільшує її теплопровідність і попереджає утворення усадочною рихлоти в масивних вузлах виливків при їх затвердінні. Деревна тирса і торф вводять в суміші, призначені для виготовлення форм і стрижнів, що піддаються сушці. Після сушки зазначені добавки, зменшуючись в об'ємі, збільшують газопроникність і піддатливість форм і стрижнів. Їдкий натр вводиться в формувальні швидкотверднучі суміші на рідкому склі для підвищення довговічності суміші (Усувається комкование суміші). формувальна суміш пісок глина
Модельні пудри (Лікоподій, вугільний пил, пилоподібний кварц і ін) усувають прилипання формувальних і стрижневих сумішей до поверхонь моделей і стрижневих ящиків.
3) Приготування формувальних сумішей. Якість художньої виливки багат...
