Формовочные пески для литейного производства

Одной из наиболее простых технологий изготовления отливок из любых видов металлов является литье в землю. Конечно же, речь идет не о обычном черноземе. Для этой цели применяются формовочные смеси в основу которых входит песок. В большинстве случаев применяется кварцевый формовочный песок, обладающий высокой температурой плавления и необходимыми физико-химические свойствами. Однако в металлургии применяют и другие виды основ, которые более подробно будут рассмотрены ниже.

Классификация формовочных песков

Классификация формовочных песков для литейного производства в соответствии с государственным стандартом происходит на классы и группы. На классы пески разделяются в зависимости от содержания в них кремнезема, а также глинистых включений и прочих примесей. На группы наполнители делятся в зависимости от фракции.

Для создания форм и стержней выбираются пески определенной фракции. Отделение частиц заданного размера происходит на специальной установке с несколькими калибровочными решетками. Наибольшее количество зерен, оставшихся на трех смежных ситах называется основной фракцией, среднее сито определяет группу.

Кроме этого классификация формовочного песка разделяет марки на категории А и Б. Если после просеивания большая часть зерен остается в верхнем сите, то такой наполнитель относится к категории А, если наоборот, то к Б. при маркировке первой цифрой идет класс, затем группа и категория. К примеру, формовочный песок 1К02А –кварцевый, первого класса зернистости, второй группы и категории А.

При изготовлении отливок из чугуна и стали применяются кварцевые пески 1-4 классов для изготовления стержней и форм. Для производства отливок из цветных металлов и сплавов, а также небольших чугунных отливок используются тощие и полужирные основы.

Для уменьшения вероятности возникновения пригара при изготовлении крупногабаритных стальных деталей кварцевую основу заменяют на огнеупорные материалы, которые не вступают в реакцию с расплавом. Кроме этого высокое значение имеет отсутствие изменений структуры наполнителя под действием высокой температуры. К таким веществам относится хромистый железняк, цирконовые смеси, магнезиты и их соединения с хромом.

В последнее время широкое распространение в литейном производстве получила технология холоднотвердеющих смесей. В этом случае при создании форм и стержней используется песчаная основа с добавлением химических катализаторов, выступающих в роли отвердителей. Такая хтс технология позволяет отказаться от термической обработки полуформ, что существенно снижает энергетические затраты высушивание форм, а также ускоряет технологический процесс производства.

В качестве основы также применяется и регенерат – это наполнитель, получаемый после переработки разрушенных форм. Его применение позволяет существенно снизить расход «чистого» наполнителя, что уменьшает себестоимость продукции.

Однако даже повторное применение смесей не означает безотходное производство. При изготовлении деталей неизменно остается горелый отработанный формовочный песок, который по классификации относится к отходам с невысокой опасностью. Поэтому такие смеси используются при строительстве дорог, укреплении грунтов и прочих строительных работ.

Плюсы и минусы применения формовочных песков для литейного производства

Использование недорогих материалов для литья в землю позволяет значительно экономить денежные ресурсы. При этом нет необходимости в приобретении дорогостоящего оборудования. При использовании хтс производства удается изготавливать детали с высоким качеством поверхности. Однако даже при использовании регенерированных смесей не удается полностью исключить возникновение отходов, которые впоследствии необходимо утилизировать.