книги из ГПНТБ / Постников Н.С. Прогрессивные методы плавки и литья алюминиевых сплавов

синтетические формовочные смеси. Характеристика фор­ мовочных смесей, применяемых при производстве алю­ миниевых отливок, приведена в табл. 49.

1.СОСТАВЫ И СВОЙСТВА ФОРМОВОЧНЫХ

ИСТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ

Для приготовления формовочных и стержневых сме­ сей применяются материалы, химически инертные по отношению к сплавам. В качестве формовочных матери­ алов используют кварцевые, тощие, полужирные и жир­ ные пески, формовочные глины, связующие и вспомога­ тельные материалы.

Для получения высококачественных отливок формо­ вочные и стержневые смеси должны обладать следую­ щими основными свойствами: 1) текучестью, т. е. спо­ собностью заполнять углубления и выступы на моделях,

применение на участках машинной формовки. Облицо­ вочная смесь служит для изготовления слоя формы, не­ посредственно прилегающего к модели (толщина слоя 10—І50 мм), должна обладать повышенной текучестью и пластичностью для получения отпечатка модели хоро­ шего качества. В состав смеси входит 75—90% оборот­ ной смеси, 10—25% свежих песков и вода — до нормы. Наполнительная смесь служит для заполнения формы после нанесения облицовочного слоя. Состав наполни­ тельной смеси при формовке всырую для литья алюми­ ниевых сплавов следующий, % (по массе): 100—90 от­ работанной смеси и до 10 глинистого песка.

143

Т а б л и ц а 50 Типовые формовочные смеси для литья алюминиевых сплавов

Типовые формовочные смеси приведены /в табл. 50. Формовочные смеси для алюминиевомагниевых спла­

вов с целью предупреждения их окисления в процессе заливки и кристаллизации должны содержать оптималь­ ное количество защитных присадок (обычно присадка ВМ или борная кислота в количестве 4—5,0%). В по-

144

следнее время в производство .внедряются безводные формовочные смеси, в которых связующим служит син­ тетический материал—'бентон. Бентон способен обра­ зовывать коллоидные растворы с минеральными масла­ ми, что дает возможность получения безводных формовочных смесей, текучих и пластичных. Для при­ готовления смесей используются тонкозернистые квар­ цевые пески. Примерный состав безводной смеси следу­ ющий, частей по массе:

Бентоновые смеси наиболее перспективны для круп­ носерийного и ^массового .производства отливок повы­ шенной точности размеров и чистоты поверхности. Это обусловлено тем, что такие смеси обладают высоким пределом прочности при сжатиипосырому (д,о 6 кГ {см2), что делает возможным получение литейных форм прес­ сованием под высоким давлением. Получение форм, спрессованных под высоким удельным давлением, яв­ ляется одним из прогрессивных методов 'Изготовления точных отливок с чистой поверхностью и повышенными механическими свойствами. В табл. 51 приведена зави­

та б л и ц а 51

Зависимость механических свойств сплава АЛ-4 и чистоты поверхности отливок от состава формовочных смесей

иі способа уплотнения форм [53, 54, с. 42]

145

не влияет [65] на физико-механические свойства смесей,

ствие минимального содержания влаги и добавок в сме­ сях.

Результаты оценки качества поверхности отливок позволяют отметить, что повышение удельного давления прессования приводит к повышению чистоты поверхно­ сти отливок до 5—6-го класса. Наиболее чистая поверх­ ность получается при литье отливок в песчано-ібентони- товые смеси с добавками крепителя КО и бетанафтоловой смолы.

Выбор состава стержневых смесей зависит от назна­ чения и конфигурации стержней, которые подразделяют­ ся на три группы.

Стержни первой группы образуют тонкие и сложные внутренние полости отливок (например, каналы масля­ ных и водяных магистралей), которые механически не обрабатываются и трудны для осмотра. Они подверга­

них затруднено, так как знаки стержней малы. Стержни этой группы должны обладать высокими общей и по­ верхностной прочностью, газопроницаемостью и низкой газотворной способностью, а также легко разрушаться •при выбивке. Для их изготовления следует применять тщательно отмытые и очищенные высококачественные кварцевые пески и крепители, обладающие хорошими связующими свойствами.

Стержни второй группы образуют внутренние поло­ сти несложной конфигурации, обычно подвергаемые механической обработке и легко доступны для осмотра. Стержни этой группы должны обладать средней общей

146

и поверхностной прочностью, хорошей податливостью и выживаемостью. Стержни третьей группы образуют на­ ружный контур отливок и простые внутренние полости; газы из них свободно удаляются.

Типовые составы и свойства стержневых смесей для стержней всех трех .групп приведены в таібл. 52, 53.

Т а б л и ц а 52 Типовые составы смесей для стержней (части по массе)

При изготовлении смесей крепители M и М-2 приме­ няются совместно с пектиновым клеем, что способству­ ет устранению неприятного запаха и снижает газовыде­ ление стержней. Стержневые смеси с крепителем ПВС обладают большой пластичностью, а стержни из них хо­ рошо сохраняют свои размеры при сушке и негигроско­ пичны.

Для приготовления формовочных и стержневых сме­ сей могут быть использованы смешивающие 'бегуны

147

Управление бегунами, а также загрузочными дози­ рующими устройствами осуществляется с одного пульта.

Ниже приведены основные данные смешивающих бе­ гунов модели 1А11:

Широкое применение для производства отливок в песчаные формы и в кокиль получили оболочковые стержни, изготовленные из плакированных (осмолен­ ных) песков, формообразование и упрочнение которых происходит непосредственно в горячих металлических ящиках. В плакированных песках песчинки наполните­ ля покрыты тончайшей пленкой термореактивной смо­ лы, которая при высокой температуре плавится и -необ­ ратимо затвердевает.

Типовые составы плакированных смесей для алюми­ ниевого литья приведены в табл. 54. ___

В серийном производстве для изготовления стержней применяются ручные и пневматические встряхиваю­ щие машины, вибропрессовые машины, а в последнее время все большее применение получают высокопроиз-

149

набивки форм и стержней с дистанционным управлени­ ем модели 2А93 показан на рис. 52, а ниже приведены основные данные пескомета модели 2А93:

Для упрочнения стержней и уменьшения их газотворности стержни сушат; температура и продолжи­ тельность сушки зависит от типа крепителя, массы и размеров стержней, применяемого сушильного агрегата. Температура сушки, устанавливаемая обычно опытным путем, приведена ниже:

В единичном и мелкосерийном производстве исполь­ зуются камерные сушила периодического действия. Они позволяют быстро перестраивать технологический про­ цесс сушки с одного температурного режима на другой •в зависимости от конфигурации и размеров стержней, однако имеют низкий к. п. д. В крупносерийном и мас­ совом производстве применяются сушила непрерывного действия горизонтальные и вертикальные.

151

Для улучшения поверхности алюминиевых отливок сырые стержни опрыскивают .раствором крепителя с до­ бавками мела, талька, графита, борной кислоты (для алюминиевомагіниевых сплавов).

Оболочковые стержни, изготовленные из песчаносмоляных смесей .в горячих стержневых ящиках, имеют следующие преимущества перед стержнями нз обычных

легко поддается механизации и автоматизации в усло­ виях серийного изготовления отливок.

Процесс изготовления мелких стержней из быстротвердеющих термореактивных смесей в горячих стерж­

Автомат позволяет получать стержни 4—7-го классов точности и повысить культуру производства. Цикл изго­ товления стержней сокращается с 1,5—3 ч до 1—3 мин.

Стержни из смесей на жидком стекле затвердевают при продувке углекислым газом (С02 -процесс) непо-

152