Застосування формувальної суміші в ливарному виробництві

Ливарні процеси – це поширена технологія виготовлення виробів різноманітних розмірів і форм. Широке застосування вона знайшла машинобудівній галузі. Щоб отримати виливки з порожнинами або отворами, використовуються сполучні матеріали для формувальних і стержневих сумішей різного типу. Вони застосовуються як при ручному, так і механізованому формуванні, для лиття бронзи, алюмінію, чавуну, вуглецевих сплавів і сталі.

Склад і властивості формувальних і стержневих сумішей

Під час приготування формувальних сумішей для лиття застосовують пісок, деякі різновиди глини і допоміжні компоненти. До них також відносяться захисні покриття від пригару, сполучні, вогнетривкі та інші матеріали. Вміст глини в пісках може досягати половини від загального обсягу. Вони поділяються на:

• худі – менше 10%;
• напівжирні – від 10 до 20%;
• жирні – від 20 до 30%;
• дуже жирні – від 30 до 50%.

Крім цього широко застосовуються кварцеві піски. Завдяки силікатній основі вони можуть використовуватися з розплавами, температура яких наближається безпосередньо до 1700 градусів. З метою підвищення якості відливків використовують антипригарні покриття і дрібнофракційні наповнювачі.

Слід зазначити, що до формувальних сумішей для лиття висуваються вимоги стосовно теплопровідності, механічної міцності, газової проникності, термостійкості і теплоємності. Схожі властивості має сировина для виготовлення стержнів. При цьому до деталей останнього типу висуваються більш жорсткі вимоги, бо вони піддаються сильнішому впливу металу при заливці.

Склад формувальної маси варіюється залежно від способу її виготовлення. При створенні піщано-глинистих форм, в залежності від технологічного процесу, створюються сухі і сирі різновиди. Для поліпшення їх податливості в розчин додаються горючі компоненти, такі як торф або деревна стружка. При створенні підсушуючих форм – відходи етилового спирту або азбест.

Крім цього використовуються:

• швидкотвердіючі;
• холодно твердіючі;
• самостійно твердіючі;
• отвердіваючі при хімічному впливі;
• суміші на основі рідкого скла.

Формувальні маси для лиття кольорових металів мають менші показники вогнетривкості, тому що температура їх плавлення набагато менша, ніж у чорних. Для створення бронзових і мідних виливків в формувальні суміші додають пісок з включеннями глини. В алюмінієвому литті в формувальну масу додають борну кислоту або фторвмісні присадки, що захищають розплав від окислення.

Необхідні якості

Для виробництва виливки підвищеної якості використовуються форми, виконані з матеріалів, найбільш пристосованих для розливу певного металу або сплаву. Як стержневі, так і формувальні суміші повинні мати певні показники вологості. При підвищеному вмісті води спостерігається газоутворення, а при дефіциті – форма обсипається, що ускладнює технологічний процес.

Особлива увага приділяється твердості. Високоміцні форми і стержні перешкоджають зміні геометрії виливки. Для підвищення міцності в суміші додаються сполучні матеріали.