Применение формовочной смеси в литейном производстве

Для получения изделий разнообразных размеров и формы широко распространен литейный процесс. Изготовление данным образом деталей нашло применение в машиностроительной отрасли. Для получения отливок с полостями или отверстиями идут в дело связующие материалы для формовочных и стержневых смесей различного содержания. Они применяются как при ручной, так и механизированной формовке, для литья бронзы, алюминия, чугуна, углеродистых сплавов и стали.

Состав и свойства формовочных и стержневых смесей

Для приготовления формовочных смесей для литья применяют песок, некоторые разновидности глины и вспомогательные компоненты, к которым относятся покрытия для защиты от пригара, связующие, огнеупорные и прочие материалы. Содержание глины в песках может достигать половины от общего объема. Они делятся на:

• тощие – меньше 10%;
• полужирные – от 10 до 20%;
• жирные – от 20 до 30%;
• очень жирные – от 30 до 50%.

Кроме этого широко применяются кварцевые пески. Благодаря силикатной основе они могут использоваться с расплавами, температура которых приближается к 1700 градусам. Для повышения качества отливок необходимо использовать противопригарные покрытия и мелкофракционные наполнители.

К формовочным смесям для литья выдвигаются требования, касаемо тепловой проводимости, механической прочности, газовой проницаемости, термостойкости и теплоемкости. Как формовочные, так и стержневые смеси имеют схожие свойства. При этом к стержням выдвигаются более жесткие требования, так как на них приходится более сильное воздействие металла при заливке.

В зависимости от формы и способа ее изготовления варьируется и состав формовочной массы. При создании песчано-глинистых форм в зависимости от техпроцесса создаются сухие и сырые формы. Для улучшения их податливости в раствор добавляются горючие компоненты, такие как торф или древесная стружка. При создании подсушиваемых форм добавляются отходы этилового спирта или асбест.

Кроме этого используются:

• быстрозатвердевающие;
• холодно твердеющие смеси;
• самостоятельно затвердевающие;
• затвердевающие при химическом воздействии;
• составы на основе жидкого стекла.

Из-за того, что температура плавления цветных металлов намного меньше, чем у черных, формовочные смеси для литья цветных металлов имеют меньшие показатели огнеупорности. Для создания бронзовых и медных отливок в формовочные смеси добавляют песок с включениями глины. В алюминиевом литье в формовочную массу добавляют борную кислоту или фторсодержащие присадки, защищающие расплав от окисления.

Необходимые качества

Для производства отливки повышенного качества требуется форма, выполненная из материалов, наиболее приспособленных для разлива определенного металла или сплава. Как стержневые, так и формовочные смеси должны обладать определенными показателями влажности, так как при повышенной влажности наблюдается газообразование, а при малой форма осыпается, что усложняет технологический процесс.

Особое внимание уделяется и твердости формы. Высокопрочные формы и стержни препятствуют изменению геометрии отливки. Для повышения прочности в смеси добавляются связующие материалы.