формовочная смесь при машинной формовке в разовые песчано глинистые формы
Смеси для машинной формовки
При машинной формовке используются главным образом песчано-глинистые смеси.
Единые формовочные смеси. При получении мелких и тонкостенных отливок в условиях массового и крупносерийного производства применяют единые смеси, применяемые для набивки всего объема формы. Единая смесь приготовляется из оборотной (переработанной выбитой из залитых расплавом форм) смеси с добавкой свежих материалов (кварцевого песка и огнеупорной глины). Замена каолинитовой огнеупорной глины бентонитовой резко улучшает качество отливок. В состав единой смеси в качестве противопригарных и упрочняющих добавок вводят каменноугольную пыль (0,5—1,5%), древесный пек (до 1 %), сульфитную барду (до 2%) и др.
В табл. 7 представлены типовые составы единых формовочных смесей, позволяющие получать в сырых формах высококачественные отливки массой до 1000 кг с большими поверхностями без их окраски. Эти смеси обладают повышенными технологическими свойствами (текучестью, формуемостью, пластичностью, уплотняемостью и неприлипаемостью), что обусловливается наличием в них специальных добавок (костра — отход льнопроизводства, асбестовая крошка, древесный пек, битум, крепители ГТФ, КО и др.).
Таблица 7. Единые формовочные смеси
При получении более крупных и ответственных отливок формовку ведут с использованием двух смесей — облицовочной (наносится непосредственно на модельную плиту слоем толщиной 15—30 мм) и наполнительной (насыпается поверх облицовочной смеси и составляет основу формы).
Облицовочные формовочные смеси отличаются от единых повышенным содержанием свежих материалов (песка и глины), каменного угля (до 10%) и упрочняющих добавок, таких, как сульфитная барда (1—2%), древесный пек (2—3%), связующих — крепителей СП, KB, СБ и др. Во ВНИИлитмаш разработаны типовые составы формовочных смесей, предназначенных для уплотнения встряхиванием и прессованием при обычном (2—2,5 кгс/см 2 ) давлении. Типовые смеси разработаны с учетом технологии, массы и толщины стенок отливок на основе фактического материала, полученного с различных заводов, а также результатов проведенных исследований. Для сокращения числа смесей рецепты составлены с учетом взаимозаменяемости исходных формовочных материалов. В табл. 8 приводятся типовые составы облицовочных смесей для чугунных отливок.
Таблица 8. Облицовочные формовочные смеси для чугунных отливок
| Смеси | Отливка | Типовой* состав смеси, вес % | Физико-механические свойства | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Масса, кг | Толщина стенки, мм | Глиносодержание | Зерновой состав | Оборотная смесь | Свежие материалы | Каменный уголь | Древесные опилки | Влажность, | Газопроницаемость | Прочность на сжатие, кгс/сма | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Виды отливок | Смеси для формовки | Состав смеси, % (по объему) | Физико-механические свойства смеси | ||||
| Оборотная смесь | Освежающая добавка | Древесные опилки | Влажность, % | Газопроницаемость (не менее) | Прочность на сжатие во влажном состоянии, кгс см * | ||
| Чугунные | по-сырому | 97 | 3 | — | 5,0—5,5 | 60 | 0,25—0,35 |
| по-сухому | 95 | 5 | — | 6,0—7,0 | 80 | 0,35—0,45 | |
| Стальные | по-сырому | 97—95 | 3—5 | — | 5,0—5,5 | 90 | 0,30—0,40 |
| по-сухому | 75 45 | 5 5 | 20 50 | 6,0—7,0 7,0—8,0 | — — | 0,25—0,35 0,35—0,45 | |
| Бронзовые и латунные | по-сырому | 97 | 3 | — | 5,0—5,5 | 30 | 0,30—0,45 |
| по-сухому | 95 | 5 | — | 6,0—7,0 | 30 | 0,35—0,50 | |
| Алюминиевые | по-сырому | 97 | 3 | — | 4,5—5,0 | 50 | 0,30—0,40 |
| по-сухому | 96 | 4 | — | 6,0—7,0 | 50 | 0,35—0,45 | |
Смеси для скоростной технологии изготовления форм. Скоростная технология позволяет отказаться от использования неэкономичных сухих литейных форм. С учетом используемых связующих материалов при скоростной технологии применяются три типа смесей:
быстротвердеющие с крепителями СП, СБ и КТ, упрочнение которых осуществляется подсушкой рабочего слоя формы в течение 20—180 мин;
с жидким стеклом, химическое твердение которых осуществляется путем продувки рабочего слоя формы углекислым газом или термической обработкой;
самотвердеющие смеси.
Технология литья с использованием подсушиваемых форм применяется при получении чугунных и стальных отливок массой, достигающей 8 т, к которым предъявляются повышенные требования по точности и шероховатости поверхности (например, станины токарных станков, контрольные плиты и др.). Облицовочные смеси для подсушиваемых форм содержат 2—4,5% быстротвердеющих связующих крепителей СП, СБ и КТ, 30— 50% оборотной смеси, 40—60% кварцевого песка и 3—5% огнеупорной глины. Для получения чугунных отливок с чистой поверхностью в такие смеси вводят каменный уголь, мазут и древесные опилки, а в смеси для стального литья — пылевидный кварц.
Смеси с жидким стеклом применяются в единичном и мелкосерийном производстве отливок из чугуна, стали и цветных сплавов массой от нескольких килограммов до 170 т. Основное их преимущество заключается в способности быстро (в течение 1—5 мин) затвердевать при обработке углекислым газом. В составы жидкостекольных смесей (табл. 10). для более длительного сохранения смесью пластических свойств (формуемости) вводится каустическая сода, а для уменьшения прилипаемости смеси к моделям — мазут. При получении чугунных отливок в качестве противопригарного средства рекомендуется в них вводить пылевидный каменный уголь марки ПЖ, а в смеси для стального литья — пылевидный кварц.
Таблица 10. Облицовочные быстротвердеющие жидкостекольные смеси для отливок из чугуна, стали и цветных сплавов
Состав смеси, вес, %
Ранее применяемые составы быстротвердеющих смесей отличались высокой (до 15 кгс/см 2 ) прочностью на разрыв в отвердевшем состоянии, что обусловливалось большим (до 7,5%) количеством вводимого в них жидкого стекла. В настоящее время при получении стальных отливок с толщиной стенок 10—600 мм и массой до 35 т используются смеси с пониженным 3,2—4,0% содержанием жидкого стекла, которые более технологичны — меньше склонны к пересыханию, меньше прилипают к моделям, могут транспортироваться ленточными транспортерами на расстояние до 130 м. Эти свойства улучшаются при введении в смесь 3% поваренной соли, которая снижает осыпаемость, повышает прочность и живучесть (до 10 суток) смеси.
Самотвердеющие смеси были впервые разработаны в СССР. Их особенностью является химическое твердение на воздухе без дополнительной тепловой обработки или продувки форм углекислым газом. Применяется два типа самотвердеющих смесей — пластичные и жидкие.
Пластичные сыпучие самотвердеющие смеси (ПСС) используются при машинной формовке. Они состоят из свежего кварцевого песка, часть которого заменяется регенератором, небольшого количества формовочной глины и жидкого натриевого стекла. В качестве добавок в ПСС вводят раствор каустической соды (для повышения живучести), каменноугольную пыль (для улучшения выбиваемости) и отвердитель— шлак феррохромового производства. Живучесть пластичной смеси зависит от содержания и модуля жидкого стекла, а также количества вводимого в нее отвердителя (его вводят в количестве 1,0—4,6%). По опыту московского завода «Станколит» она составляет 5—15 мин. Учитывая способность ПСС к быстрому химическому твердению на воздухе, их изготавливают на месте формовки в строго ограниченном объеме. Чтобы упростить технологию производства смеси, ее основу готовят в смесеприготовительном отделении, а отвердитель или жидкое стекло вводят в смеситель, находящийся на участке формовки.
Жидкие самотвердеющие смеси (ЖСС) отличаются от пластинчатых наличием поверхностно-активного вещества, которые при перемешивании образуют на границах зерен наполнителя устойчивую пену, что переводит смесь в жидкое состояние и вызывает увеличение объема смеси примерно на 20%. ЖСС готовят в специальных установках, располагаемых непосредственно в формовочном отделении. Скорость твердения залитой в опоку смеси составляет 30—60 мин, что обусловливается необходимостью проведения процесса гашения пены, повышающего плотность и прочность формы. При использовании жидких смесей исключается операция набивки смеси в опоке, что упрощает технологию формовки и создает благоприятные условия для автоматизации производственных процессов.
О производстве литья
Популярные статьи
Обучающий PDF-мануал «5 способов эффективно вложить 1000+ руб»
Модные часы для успешных
Свежие записи
| Пн | Вт | Ср | Чт | Пт | Сб | Вс |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 |
| 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 |
| 29 | 30 |
Блок подписки
Согласие на получение новостей с сайта
Литье в песчано глинистые формы
Песчано глинистые формы изготовляют из формовочных смесей, основной составляющей которой является кварцевый песок, поэтому и называется процесс-литье в песчаные формы.
В качестве связующей добавки, придающей прочность смеси, используют комковую глину и порошковый бентонит. Прочность таких смесей относительно невысока, а давление металла на стенки формы
достаточно велико, поэтому формы из песчано-глинистых смесей приходится делать толстостенными.
Изготовление форм для литья в песчано глинистые формы может быть ручным- при помощи ручных трамбовок- для разовых заказов литья; при помощи пескометов и формовочных машин-для мелкосерийного, серийного, крупносерийного и массового производства; автоматическая формовка или как еще называется- автоматическая формовка (изготовления на автоматических формовочных линиях, АФЛ), также приемлемо для изготовления мелкосерийных, серийных, крупносерийных и особенно для массовых заказов литья, на АФЛ изготавливаются отливки самого высокого качества и размерной точности, которые только можно изготовить при получении литья в песчано глинистые формы.
В разовых толстостенных формах можно получать отливки сложной конфигурации массой от нескольких граммов до десятков тонн из различных сплавов в условиях как единичного, так и массового производства.
Это объясняется относительной простотой технологического процесса, низкой стоимостью используемых материалов, достаточной точностью отливки, хорошей шероховатостью поверхности, возможностями механизации и автоматизации процесса их изготовления.
Технологический процесс изготовления, песчано глинистых форм относительно прост в получении отливок и особенно приемлем в условиях крупносерийного и массового производства.
Процесс получения литья в песчано глинистые формы если говорить кратко состоит в следующем:
Формовочные смеси для литья
Область применения
В промышленности, так исторически сложилось, что литье по выплавляемым моделям применяют в машиностроении, в частности, по этой технологии выполняют отливки корпусных деталей для продукции электротехнической промышленности, деталей судов, автомобилей.
Литье по выплавляемым моделям в машиностроение
Надо отметить, что такое широкое применение литья по такой технологии стали применять в промышленных масштабах относительно недавно. Это было связано с тем, что существовали определенные проблемы при получении формы. Их стало возможным решить после появления такого химиката, как этилсиликат. Его использование позволило допиться необходимых показателей по термической стойкости и вязкости материала.
Объемы производства
Для того чтобы заниматься производством таких форм и деталей, необходимо озаботиться установкой модели-кокиля. Время, требуемое на установку — менее недели. После завершения монтажа количество выпускаемой продукции может достигать от 5 до 50 штук в час. Такие объемы производства за час вполне реальны, однако для этого необходимо соответствующим образом подготовить проведение литейного процесса. Основные материалы, которые потребуются для литья — это чугун, алюминий, медь, а также сплавы данных видов металлов. Еще одним необходимым материалом станет сплав, в котором используют алюминий и магний.
Виды и состав смесей
К формовочным смесям для литья предъявляются следующие требования:
Формовочные и стержневые смеси обладают одинаковыми свойствами. Но к стержням предъявляются более высокие требования, потому что на него расплавленный металл оказывает более сильное давление.
Состав различных смесей
Формовочные смеси делятся на три типа:
Единая смесь предназначается для наполнения всего объема литейной формы. В полном объеме используется при машинной формовке при выпуске отливок в большом количестве. Для ее приготовления используется большой объем еще неиспользовавшихся материалов.
Облицовочная смесь предназначена для получения слоя формы, контактирующего непосредственно с расплавом. Его толщина зависит от типа смеси и тяжести отливки и составляет 20-100 мм. Для того чтобы дополнить оставшийся объем используется наполнительная смесь.
Состав формовочной смеси напрямую зависит от формы и метода ее изготовления. Формирование песчано-глинистых форм происходит двумя способами, в результате которых получаются сухие и сырые формы. Для их податливости при формировании в смесь вводятся сгорающие наполнители – торф или древесные опилки. В состав подсушиваемых форм кроме глины и песка закладываются крепитель, измельченный асбест и барда.
Кроме них используются:
В быстро отверждающихся смесях связкой выступает жидкое стекло. Если для сушки жидкого стекла необходима теплая продувка, то в данном случае отвердение происходит за счет феррохромового шлака.
Классификация формовочных смесей
Самостоятельно отверждающиеся составы в первоначальном состоянии жидкие. Затем в них вводятся ПАВ и песочный наполнитель. Такой состав сохраняет текучесть не более 10 минут. Поэтому они приготавливаются на формовочных участках.
Химически отверждающиеся смеси имеют малый срок жизни. В следствие чего в смесь добавляется едкий натр.
Жидкостекольные разновидности после формирования подвергаются сушке продуванием углекислым газом. В процессе сушки протекают химические реакции: образование кремниевой кислоты и углекислого натрия.
Температура плавления цветных металлов значительно ниже, чем у сталей и чугунов. Из-за чего формовочные смеси имеют меньшую огнеупорность. Для литья бронзы и медных сплавов формовочные составы готовят при использовании глинистого песка П класса. Такие наполнители как борная кислота, серный цвет или фтористая присадка используются для литья алюминия. Они препятствуют активному окислению расплава.
§ 1. Формовочные пески и глины
–
это осадочные горные породы, образовавшиеся в результате отложения
минералов и выветривания осадков. Пески обычно носят название
карьера, в котором их добывают, например, Люберецком, Гусаровском,
Кичигинском и др. Добывают пески открытым способом. Если пески
содержат примеси или имеют неоднородный зерновой состав, то в
карьерах их обогащают, освобождая от посторонних примесей, а также
разделяют на фракции по размерам зерен.
Основной составной частью
таких песков являются зерна минерала кварца (SiO2);
температура плавления его 1713°С. Кроме зерен кварца песок
содержит частицы полевых шпатов, слюды, окислов железа, глинистых и
других минералов.
В зависимости от
содержания глинистой составляющей пески делят на кварцевые и
глинистые.
называют пески, содержащие глинистых
составляющих не более 2%. Пески, содержащие более 2% глинистых
составляющих, называют (табл. 1).
1. Классификация и состав
(%) формовочных песков
