Формувальні піски для ливарного виробництва

Однією з найбільш простих технологій виготовлення виливків з будь-яких видів металів є лиття в землю. Звісно ж, мова йде не про звичайний чорнозем. Для цієї мети застосовуються формувальні суміші в основу яких входить пісок. У більшості випадків застосовується кварцовий його різновид, що має високу температуру плавлення і необхідні фізико-хімічні властивості. Однак в металургії застосовують і інші види основ, які більш детально будуть розглянуті нижче.

Класифікація формувальних пісків

Розподіл наповнювачів для ливарного виробництва відбувається відповідно до державного стандарту. На класи піски поділяються залежно від змісту в них кремнезему, а також глинистих включень та інших домішок. На групи наповнювачі діляться залежно від фракції.

Для створення форм і стержнів вибираються піски певного розміру. Відділення частинок заданого розміру відбувається на спеціальній установці з кількома калібрувальними решетами. Найбільша кількість зерен, що залишилися на трьох суміжних ситах називається основною фракцією, середнє сито визначає групу.

Крім цього формувальний пісок класифікується на категорії А і Б. Якщо після просіювання велика частина зерен залишається у верхньому ситі, то такий наповнювач відноситься до А, якщо навпаки, то до Б. При маркуванні першою цифрою йде клас, потім група і категорія . Наприклад, формувальний пісок 1К02А -кварцевий, першого класу зернистості, другої групи і категорії А.

Для виробництва виливків з кольорових металів і сплавів, а також невеликих чавунних виливків використовуються слабкі і напівжирні основи. А при виготовленні виливків з чавуну і сталі застосовуються кварцеві піски 1-4 класів для виливання стержнів і форм.

Для зменшення ймовірності виникнення пригару при виробництві великогабаритних сталевих деталей, кварцеву основу замінюють на вогнетривкі матеріали, які не вступають в реакцію з розплавом. Крім цього високе значення має відсутність змін структури наповнювача під дією високої температури. До таких речовин відноситься хромовий залізняк, цирконові суміші, магнезити та їх сполуки з хромом.

Останнім часом значного поширення в ливарному виробництві набула технологія холодно-твердіючих сумішей. В цьому випадку при створенні форм і стержнів використовується піщана основа з додаванням хімічних каталізаторів, завдяки яким вона швидко застигає. Така ХТС технологія дозволяє відмовитися від термічної обробки напівформ, що істотно знижує енергетичні витрати на висушування форм, а також прискорює технологічний процес виробництва.

В якості основи також застосовується і регенерат – наповнювач, одержуваний після переробки зруйнованих форм. Його застосування дозволяє суттєво знизити витрату «чистого» наповнювача, що зменшує собівартість продукції.

Однак навіть повторне використання сумішей не передбачає безвідходного виробництва. При виготовленні деталей незмінно залишається горілий відпрацьований формувальний пісок, який за класифікацією відноситься до відходів з низькою небезпекою. Тому такі суміші використовуються при будівництві доріг, укріпленні грунтів та інших будівельних роботах.

Плюси і мінуси застосування формувальних пісків для ливарного виробництва

Використання недорогих матеріалів для лиття в землю дозволяє значно економити кошти. При цьому відпадає необхідність придбання дорогого устаткування. При використанні ХТС виробництва вдається виготовляти деталі з високою якістю поверхні. Однак навіть при використанні регенерованих сумішей не вдається повністю виключити виникнення відходів, які згодом необхідно утилізувати.