10. Формовочные материалы:

По назначению различают:

Формовочные и стержневые смеси (первичные материалы)

Вспомогательные составы (вторичные материалы): формовочные противопригарные краски, стержневые клеи, пасты для натирки, замазки и др.

Основные свойства формовочных материалов:

1. прочность;

2. пластичность;

3. газопроницаемость;

4. огнеупорность (способность противостоять действию тепла, выделяемого отливкой);

5. химическая инертность (способность не сплавляться с металлом).

В состав формовочных и стержневых смесей входят следующие группы материалов:

Наполнители: формовочные пески – в основном кварцевые (состоят из зерен кварца с примесью глины); кроме этого важное место в литейном производстве занимает исследование тяжелых песков – цирконовых, хромитовых, рутиловых, дистенсилиманитовых, с целью использования их высоких противопригарных качеств и получения литья с более чистой поверхностью.

Качество кварцевого песка как формовочного материала определяется величиной и формой зерен, содержанием кремнезема, а также наличием различных примесей.

В обозначение марки кварцевого песка входит класс песка по содержанию кремнезема и глинистой составляющей (кварцевый, тощий, жирный и др.) а также номер сита основной фрации, характеризующий песок по размеру зерен (песок с самым крупным размером зерен – грубый (063), далее – крупный, средний и т.д. а с самым мелким – пылевидный (005) . Например: 1К 063 – песок кварцевый, грубый.

Связующие материалы: к связующим материалам относятся различные крепители, придающие формовочным и стержневым смесям повышенные пластические свойства.

Связующие материалы различаются по характеру затвердевания при сушке:

Обратимые:основной материал – глина формовочная (бентонит), а также декстрин, пектиновый клей

Необратимые: олифа, жидкое стекло, битум, мочевино-формальдегидно-фурановые смолы марок БС-40, КФ65С.

Отвердители: используются в составе стержневых смесей для придания повышенных прочностных свойств. Наличие отвердителей делают стержневые смеси необратимыми.

Основные материалы – ортофосфорная кислота (Н₃РО₄) используется в составе холодно-твердеющих стержневых смесей, феррохромовый шлак – используется в составе жидкостекольных стержневых смесей.

Вспомогательные формовочные и стержневые материалы.

Вспомогательные материалы применяются с целью увеличения газопроницаемости смесей, податливости стержней при выбивке, создания защитного противопригарного слоя.

К таким материалам относятся: древесные опилки, каменноугольный порошок, мазут, маршалит, крахмалит, графит и др.

Приготовление формовочных смесей (перемешивание компонентов) как правило, производится в специальных приспособлениях – бегунах, емкостью от 100кг до 4т; приготовление стержневых смесей производится в смесителях – лопастных или шнековых, в зависимости от способа перемешивания. Кроме того, для подготовки компонентов (получение необходимого размера или фракции) в случае необходимости используются специальные дробилки или мельницы.

	Наполнитель	Связующее (крепитель)	Отвердитель	Вспомогательные материалы	Влага
Формовочная смесь (единая)	Песок кварцевый 1К 063 - ≈ 95 %	Бентонит ≈ 2%		Каменноугольный порошок; крахмалит; битум ≈ 1%	3 – 4%
Стержневая смесь общая	Песок кварцевый 1К 063 - ≈ 90 %	Глина (рязанская) ≈ 8%	Олифа ≈ 2%
Стержневая смесь холоднотвердеющая (химическитвердеющая) ХТС	Песок кварцевый 1К 063 - ≈ 96 %	Смола БС-40 (КФ-62)≈ 2%	Ортофосфорная кислота≈0,6-1,6%
Стержневая смесь на основе жидкого стекла ЖСС	Песок кварцевый 1К 063 - ≈ 94 %	Феррохромовый шлак ≈ 4%	Жидкое стекло (Na2ОSiO2) ≈ 2%