7.3. Литье в песчано-жидкостекольные формы (по псс-процессу)

При этом способе процесс самозотвердевания формовочной смеси на основе жидкого стекла обеспечивается за счет введения в смесь твердого химического реагента – двухкальцевого силиката (2СаОSiO₂). При этом, в результате химической реакции с жидким стеклом, образуется кальциево-натриевые гидросиликаты, склеивающие зерна песка. Способ применяется в единичном и мелкосерийном производстве при производстве средних и крупных отливок:

Состав формовочной смеси:

• песок кварцевый – основа;

• глина формовочная – 4–5%;

• уголь молотый – 2,5%;

• жидкое стекло – 5.7%;

• водный раствор щелочи – 0,4–0,6%;

• феррохромовый шлак – 2–3%.

ПСС – означает пластичная самотвердеющая смесь. Феррохромовый шлак – это побочный продукт Челябинского электрометаллургического комбината, содержащий двухкальциевый силикат (до 80%), окись хрома – 3–7%.

Формовочную смесь приготавливают в два этапа: сначала приготавливают базовую песчано-жидкостекольную смесь в бегунах, а затем в шнековых смесителях в нее вводят феррохромовый шлак. Такая технология смесеприготовления повышает живучесть и мобильность производства форм.

При изготовлении средних и крупных форм ПСС-смеси используют в качестве облицовочных. Время отвердевания смеси после уплотнения – не менее 1 часа. Формы окрашивают и подсушивают.

Достоинства процесса: не требуется углекислый газ, баллоны и шланги, как в предыдущем случае; отпадает необходимость в сушке; повышается точность форм и отливок; относительно низкая стоимость формовочной смеси; снижение трудоемкости уплотнения смеси.

Недостатки: длительность цикла затвердевания формы; сложность процесса приготовления формовочной смеси; невозможость регенарции отходов; высокий пригар при литье чугуна; плохая выбиваемость объемных форм.

7.4. Литье в формы из песчано-смоляных холоднотвердеющих смесей (по хтс-процессу)

При этом способе в качестве связующих материалов используется жидкие синтетические смолы, отверждаемые при комнатной температуре при химическом взаимодействии с катализаторами.

Жидкие синтетические смолы (ОФ-1, ФФ-1СМ, Фуритол 107, КФ-90, БС-40 и др.) и катализаторы (ОК – ортофосфорная кислота, АКО – азотная и ортофосфорная кислота, АЖО – азотнокислое железо и ортофосфорная кислота, БСК – бензосульфокислота) – те же, что и при изготовлении стержней аналогичным способом.

Изготовление формы производится засыпкой формы в опоку с последующим уплотнением и выдержкой (5–15 мин) для отвердевания и получения необходимой прочности. После извлечения модели полуформы выдерживают на воздухе еще в течение 1–3 часов.

Для повышения живучести смеси и мобильности производства формовочную смесь приготавливают посредством раздельного смешивания песка со смолой и песка с катализатором. Затем эти исходные смеси перемешивают между собой и засыпают в опоки. Уплотняют.

Прочность формовочной смеси достигает 15 кг/см² (при растяжении).

Технологический процесс применяется в индивидуальном и мелкосерийном производсте при производстве средних и крупных отливок.

Достоинства процесса: отпадает необходимость в сушке формы; повышается точность форм и отливок; снижается трудоемкость уплотнения формы; ускоренное затвердевание формовочной смеси; хорошая выбиваемость.

Недостатки: сложность процесса приготовления формовочной смеси; проблематичность регенерации отходов; вредные условия труда; высокая стоимость смолы.