HomeСвойства металлаЛитье металла › Вспомогательные формовочные материалы

Вспомогательные формовочные материалы

Вспомогательные формовочные материалыПри заливке расплавленного металла в форму стенки последней прогреваются практически до температуры металла, вследствие чего происходят быстрое испарение влаги, содержащейся в формовочной смеси, и выгорание связующих материалов с образованием паров и газов. Жидкий металл может просачиваться в поры формы между зернами песка формовочной смеси и сплавлять их.

 

Особенно сильное воздействие металл оказывает иа стержень, часто омываемый металлом со всех сторон. Все эти воздействия металла иа стенки формы и стержня отрицательно сказываются на качестве отливаемого изделия. Например, продолжительный нагрев стенкн формы может привести к образованию в ией трещии и отпечатке их иа поверхности отливок; пары и газы, не успевшие выйти из формы, могут проникнуть в металл и образовать в стенке отливки газовые раковины.

 

Просачивание металла в поры стеиок формы приводит к образованию шероховатой поверхности отливки вследствие прнгара песка смеси к ее стеикам. Пригар на сложной поверхности отливки приводит к увеличению ее механической обработки н часто к неисправимому браку Предупредить подобные явления в отливках можно применением в формовочных и стержневых смесях особых материалов, которые принято называть вспомогательными. К таким материалам относятся различного рода добавки (в формовочные и стержневые смеси), припылы, краски, натирки, формовочные клеи, разделительный песок в пр.

Добавки. В качестве добавок, способствующих улучшению качества формовочных и стержневых смесей, применяют древесные опилки, молотый каменный и древесный уголь, конский волос, чугунную дробь и другие материалы.

Древесные опилки используют в прочных с малой газопроницаемостью формовочных и стержневых смесях, при изготовлении крупных форм н стержней, подвергающихся перед заливкой сушке. В процессе сушки опилки сгорают, оставляя в массе стержня и стенках формы каналы, по которым будут выходить пары и газы, образующиеся в форме и стержне в процессе ее заливки. Кроме того, форма н стержень становятся более податливыми при усадке металла.

Для уменьшения пригара смесн к стенкам отливкн в формовочные смеси в зависимости от толщины стенок отливки добавляют 3-6 % каменноугольной пыли.
В производстве крупных архитектурных отливок при изготовлении стержней из жирных смесей по шаблону во избежание образования трещин, которые появляются прн сушке, в формовочную смесь добавляют конский волос. Прн изготовлении литейных форм для отливок с резкими переходами от массивных частей к тонким, часто встречающихся в номенклатуре архитектурного литья, в форвомочные смеси добавляют чугунную дробь, которая способствует быстрому охлаждению массивных частей отливки.

 

С применением такой добавки выравнивается скорость охлаждения различных по толщине частей отливки, уменьшается внутреннее напряжение в металле, устраняется возможность образования трещин в отливке. В производстве художественных отливок, особенно при изготовлении форм, добавки рекомендуется вводить в наполнительные смеси. Введение добавок в облицовочные смесн уменьшает их пластичность, снижает качество отпечатка сложной поверхности модели в форме.
Припылы. Припылами называют порошкообразные материалы, которые наносят на внутреннюю поверхность сырых форм с целью предупреждения смачивания стенок формы расплавленным металлом и образования пригара на отливке.

Принцип защитного действия припылов состоит в том, что нх мельчайшие частицы, прилегающие к стеикам формы, в момент заполнения последней металлом загораются и образуют газовую оболочку, которая в период горения отделяет стеику формы от расплавленного металла, не дает возможности ему проникать в поры стенки формы и смачивать ее. Кроме того, газовая оболочка создает в форме восстановительную атмосферу, препятствующую окислению металла и образованию химического и механического пригара на отлнвке Огнеупорные припылы закрывают поры в поверхности формы, мешают проникновению в них жидкого металла и уменьшают пригар на отливках.

В зависимости от размера отливкн и толщины ее стенки в формах в качестве припыла применяют древесноугольный порошок, серебристый или черный графит, маршаллит и цемент. Для форм тонкостенных художественных отливок используют порошок древесного угля тонкого помола. Удобство применения древесно-угольного порошка состоит в том, что ои, полностью сгорая в форме, ие засоряет формовочную смесь. Древесноугольный порошок получают путем размола березового угля марки ТЛ (ГОСТ 7657-84). Перед размолом уголь прокаливают, размалывают до получения частиц размером 0,01-0,05 мм.

{PAGEBREAK}
Формы для толстостенных статуарных и архитектурных отливок припыливают чаще всего графитом. Применение в этом случае древесноугольного порошка менее эффективно, так как он быстро сгорает, а большая масса металла толстостенной отливки долгое время охраняет вы окую температуру и способна взаимодействовать с зернами песка смеси.
В сырых формах в качестве припыла можно использовать цемент и маршаллит — они хорошо удерживаются на стенках формы, плотно закрывают междузерновые поры смеси, препятствуют образованию пригара на станках отливки. Следует учитывать, что применять цемент в большом количестве ие рекомендуется, так как он засоряет формовочную смесь, постепенно ухудшая ее качество.

Противопригарные покрытия н пасты. Прнпыливанием полости формы можно уменьшить пригар на поверхности отливки в том случае, если отливку получают в сырой форме, когда припыл удерживается на ее сырой стенке. Со стенок сухих форм припыл смывается металлом.

В сухих формах защитную пленку создают путем нанесения специальных покрытий на стенки форм н стержней. В состав таких покрытий входят растворитель (вода или спирт), наполнитель (основной огнеупорный материал) и связующее вещество, создающее на поверхности формы н стержня прочный слой. На формы и стержни покрытия наносят кистью или с помощью пульверизатора, после чего формы и стержни подсушивают.

В тех случаях, когда необходимо получить особо чистую поверхность отливки, стержень натирают защитной пастой, которую приготовляют из 85 % графита и 15 % глииы.
В производстве кабинетного художественного литья покрытия форм и стержней применяют реже, так как наносимый слон закрывает поверхность полости формы, снижает в ней резкость отпечатка поверхности модели.

Модельные пудры. Прн изготовлении литейной формы и стержней прнпыливание применяют для предупреждения прилипания смесн к стеикам модели и стержневых ящиков. С этой
целью припыливают поверхность модели в опоке перед ее набивкой Материал припыла называют модельной пудрой.
Прилипание смеси к поверхности модели объясняется тем,-что модель в процессе изготовления формы смачивается водой, находящейся в смеси. Модельная пудра устраняет возможность смачивания модели, образует на ее поверхности прочный водонепроницаемый слой.

В качестве модельных пудр применяют ликоподий, древесио-угольиую пыль, графит и другие материалы. В производстве художественных отливок чаще используют ликоподий и древесио-угольную пыль. Ликоподий — легкий, подвижный порошок (зрелых сухих спор специальных растений) светло-желтого цвета, не впитывающий влагу. Из-за высокой стоимости применение ликоподия как модельной пудры ограничено. Для изготовления форм художественного литья наибольшее применение получила древес ноу гол ьная пыль. Она не только устраняет возможность прилипания смеси к модели, но н создает на поверхности формы противопригарный слой.

Разделительный песок. Им присыпают поверхность разъема формы в процессе ее изготовления для разделения частей формы. Разделительный песок не должен содержать глину, так как глина обладает клеящим свойством. Обычно используют чистый кварцевый песок или песок, счищенный с поверхности отливки и предварительно освобожденный от металлических примесей просеиванием через сито. При изготовлении небольших форм для художественных отливок в качестве разделителя удобно применять древесноугольный порошок, используемый для припыла. Такой разделитель вполне отвечает требованиям, не снижает качества формовочной смеси, не засоряет ее.

Керосин. Его применяют для смачивания поверхности моделей и стержневых ящиков во избежание прилипания к ним смеси в процессе изготовления форм н стержней.
Прокладочная глина. При заливке крупных форм статуарного и архитектурного литья из-за неплотного прилегания полуформ и значительного давления металла возможен выход его нз формы через разъем или проникание в каркасную трубу стержня. То и другое ведет к образованию дефектов в отливке. С целью предупреждения вытекания металла из полости формы при сборке на поверхности разъема по периметру полости формы прокладывают глиняный валик толщиной 5-10 мм.

 

Так же уплотняют зазоры между стержневыми знаками стержней и формы Для приготовления прокладочной глины берут 66 % отработанной формовочной смеси, 34 % формовочной глины и 40 % воды (сверх 100 %).

Стержневой клей. Большие и сложные стержни для упрощения процесса изготовления делают по частям, которые в процессе сборки, после сушкн, склеивают специальными декстриновыми или сульфитными клеями. Иногда крупные стержни склеивают раствором белой глины. Некоторые заводы используют стержневые клеи и для скрепления частей литейных форм, изготовляемых способом кусковой формовки.

Article Global Facebook Twitter Myspace Friendfeed Technorati del.icio.us Digg Google StumbleUpon Eli Pets

Comments are closed.