2.5.2 Стержневі й формувальні суміші

Для пріготування сумішей вікорістовуються природні и штучні матеріали:

Пісок - основний компонент формувальних і стрижневих сумішей (кварцевий або цирконовий пісок з кремнезему SiO2).

Глина (зв'язувальна речовина).

Для запобігання пригара і поліпшення чистоти поверхні виливків використовують протипригарні матеріали: для сирих форм - пріпили; для сухих форм - фарби.

Суміші повинні володіти рядом властивостей:

• міцність - здатність суміші забезпечувати збереження форми без руйнування при виготовленні та експлуатації;

• поверхнева міцність (осипаемость) - опір стираючимому впливу струменю металу при заливанні;

• пластичність - здатність приймати контур моделі і зберігати отриману форму;

• податливість - здатність суміші скорочуватися в обсязі під дією усадки сплаву;

• текучість - здатність суміші обтікати моделі при формуванні, заповнювати порожнину стрижневого ящика;

• непрігарность - здатність витримувати високу температуру сплаву без оплавлення або хімічної з ним взаємодії;

• негігроскопічність - здатність після сушіння не поглинати вологу з повітря;

• довговічність - здатність зберігати свої властивості при багаторазовому використанні.

За характером використання розрізняють облицювальні, наповнювальні і єдині суміші.

Облицювальна - використовується для виготовлення робочого шару форми. Містить підвищену кількість вихідних формувальних матеріалів і має високі фізико-механічні властивості.

Наповнювальна - використовується для наповнення форми після нанесення на модель облицювальної суміші. Готується шляхом переробки оборотної суміші з малою кількістю вихідних формувальних матеріалів.

Єдина - застосовується одночасно в якості облицювальної і наповнювальної. Використовують при машинному формуванні і на автоматичних лініях в серійному і масовому виробництві. Виготовляється з найбільш вогнетривких пісків і глин з найбільшою зв'язуючою здатністю для забезпечення довговічності.

Стрижневі суміші повинні мати більш високі вогнетривкість, газопроникність, піддатливість, легко вибиватися з виливки.

Вогнетривкість - здатність суміші та форми чинити опір розтягуванню або розплавленню під дією температури розплавленого металу.

Газопроникність - здатність суміші пропускати через себе гази (пісок сприяє її підвищенню).

2.5.3 Виготовлення ливарних форм

Основними операціями виготовлення ливарних форм є: ущільнення формувальної суміші для отримання точного відбитку моделі у формі і надання формі достатньої міцності, будова вентиляційних каналів для виведення газів з порожнини форми; витяг моделі з форми; обробка та збирання форми.

Форми виготовляються вручну, на формувальних машинах і на автоматичних лініях.

Ручна формовка застосовується для отримання однієї або кількох виливків в умовах дослідного виробництва, в ремонтному виробництві, для великих виливків масою 200 ... 300 тонн.

Формування в кесонах - отримують великі виливки масою до 200 тонн.

Кесон - залізобетонна яма, розташована нижче рівня підлоги цеху, водонепроникна для грунтових вод.

Механізований кесон має дві рухливі і дві нерухомі стінки з чавунних плит. Дно з порожнистих плит, які можна продувати (для прискорення охолодження виливків) і кесона. Кесон має механізм для пересування стінок і пристосований для установки та закріплення верхньої напівформи.

Машинне формування використовується в масовому і серійному виробництві. Переваги - підвищується продуктивність праці, поліпшується якість форм і виливків, знижується брак, полегшуються умови роботи.

За характером ущільнення розрізняють машини: пресові (з верхнім або нижнім пресуванням), струшуючі та інші.

Вакуумна формовка

Модельна плита має вакуумну порожнину. У моделі є наскрізні отвори діаметром 0,5 ... 1 мм, що збігаються з отворами в плиті. Модельну плиту з моделлю закривають нагрітою полімерною плівкою. У повітряній коробці насосами створюється вакуум 40 ... 50 кПа. Потім встановлюється опока з сухим кварцовим піском, який ущільнюється за допомогою вібрацій.

На верхню поверхню поміщають розігріту плівку,що щільно прилягає до опоки. Полуформу знімають з моделі. При заливанні металу плівка згорає, утворюючи протипригарне покриття.

Ущільнення піскометом здійснюється робочим органом піскомету - метальною голівкою. Формувальна суміш подається в головку безперервно. Піскомети забезпечує засипку суміші і її ущільнення. При обертанні ковша (1000 ... 1500 хв-1) формувальна суміш викидається в опоку зі швидкістю 30 ... 60 м / с. Піскомети застосовують при виготовленні великих виливків в опоках і кесонах.

Безопокова автоматична формовка використовується при виготовленні форм для дрібних відливок з чавуну і сталі в серійному і масовому виробництві.