Суміші для швидкісних технологій
1. Хімічно тверднучі суміші на рідкому склі з продувкою і без продувки СО2.
2. ЖСС-суміші.
3. Суміші на синтетичних смолах холодного твердіння (ХТС).
4. Суміші на синтетичних смолах гарячого твердіння.
1. Суміші на рідкому склі мають такі переваги:
1) скорочення часу виготовлення відливок через відсутність сушки;
2) зниження витрат на сушку форм і стержнів;
3) покращення якості відливок (менше газових раковин, засорів та ін.);
4) збільшення випуску литва на існуючих виробничих площах;
5) зниження собівартості відливок;
6) покращення умов праці.
Формові суміші на рідкому склі використовують як облицювальні (20-50мм – товщина шару). Ці суміші містять 5-6% рідкого скла і 1% 10-відсоткового розчину NaOH. Суміш твердне при поверховій підсушці переносними сушилами, продувці гарячими газами або при продувці вуглекислим газом СО2. У двох перших випадках міцність суміші досягається за рахунок видалення вологи (час сушки скорочується у 3-4 рази).
Стержні на рідкому склі продувають СО2. Процес твердіння рідкого скла прискорюється в присутності вуглекислого газу:
Na2O.2SiO2 + CO2 = Na2CO3 + 2SiO2
SiO2, з’єднуючись з водою, утворює гідрат окису кремнію, який випадає у вигляді студня (золь), що обволікає зерна піску і твердіє в результаті втрати вологи, надаючи суміші значної міцності.
10-%-й розчин NaOH збільшує живучість суміші. Частіше застосовують рідке скло з модулем m=2,3-2,4. При високому модулі живучість суміші сильно падає.
Після виготовлення форм і стержнів іх фарбують протипригарними фарбами і висушують.
Недоліки таких сумішей: мала податливість, гігроскопічність, погана здатність до вибивання. Застосовують для чавунного, стального і кольорового литва.
Типовий склад суміші:
- пісок кварцовий - 95-97%
- глина - 3-5%
- рідке скло - 5-5,5%
- мазут - 0,5%
- NaOH (10% р-н) - 1%
2. Рідкі самотверднучі суміші ЖСС.
Суть застосування: формові і стержневі суміші, маючи високу текучість, заливаються в опоку або стержневий ящик з установок для приготування суміші, тверднуть без теплової сушки протягом 40-60 хвилин по всьому об’єму одночасно.
Переваги:
1) можливість повної механізації і автоматизації процесу;
2) не потрібні формувальні і стержневі машини;
3) скорочення трудомісткості і часу виготовлення форм і стержнів;
4) підвищення точності відливок;
5) покращення умов праці.
Склад ЖСС:
- сухі компоненти: кварцовий пісок (95-96%) і ферохромовий шлак (4-5%);
- рідка композиція: рідке скло (4-6%), розчин NaOH (0,3%), поверхнево-активна речовина ДС-РАС (0,12%).
Ферохромовий шлак (≈65% 2CaO.SiO2) – відхід при виплавці ферохрому, виконує роль отверджувача.
Рідке скло – марки В, m = 2,6-3; ρ = 1,47-1,52г/см3.
ДС-РАС – контакт Петрова – продукт переробки нафти, виконує роль піноутворювача.
ЖСС виготовляють в спеціальних установках. В процесі інтенсивного перемішування утворюється піна, її бульбашки розділяють зерна піску, полегшують їх ковзання, зменшують сили тертя, що надає суміші текучості.
Час живучості суміші – 9-10 хвилин, через 30 хв. модель або стержень можна виймати.
Затвердіння ЖСС обумовлене хімічною взаємодією рідкого скла і 2CaO.SiO2, в результаті виділяються гідросилікати, які зв’язують зерна піску.
Застосовують ЖСС для виготовлення стержнів різної складності і розмірів (доцільніше – середніх і крупних). Стержні повинні бути пофарбовані протипригарною фарбою.
Газопроникність – до 1000 од.; міцність на стискання через 4 години – 196-393 кПа (2-4 кг/см2).
Недоліки: прилипає, погано вибивається.
3. Суміші на синтетичних смолах застосовують для одержання тонкостінних оболонкових форм, швидкотверднучих сумішей для форм і стержнів.
3.1. Суміші гарячого твердіння – в якості зв’язуючого використовують термореактивні смоли – карбамідні, фенолоформальдегідні, пульвербакеліт – КФ-90, КФ-40, КФ-35. При нагріванні ці смоли розм’якшуються, а потім необоротно затвердівають. Стержнева суміш твердіє в металічному стержневому ящику, нагрітому до 220-260оС («гарячому ящику»). Після заповнення ящика суміш витримують 15-20 сек. Смола розплавляється і зв’язує піщинки між собою.
Переваги:
- відливки мають гладку і чисту поверхню, високу точність розмірів;
- висока міцність;
- добра здатність до вибивання.
Склад суміші:
пісок кварцовий - 100%;
зв’язуюче КФ-90 - 2,2-2,7%;
каталізатор ЛСФ/А - 0,7%;
оксид заліза - 0,7%;
графіт сріблястий - 0,1%;
стеарат кальцію - 0,1%.
Застосовують такі суміші в масовому і крупносерійному виробництві, ящики можуть бути тільки металічними.
3.2. Холоднотверднучі суміші (ХТС) застосовують для виготовлення дрібних, середніх і крупних форм і стержнів в одиничному і серійному виробництві. В якості зв’язуючих застосовують смоли – фенолоформальдегідні, карбамідні, карбамідофуранові – М19-62, БС-40, БС-70, КФ-40, КФ-90 та ін. Твердіння сумішей відбувається при кімнатній температурі під дією каталізатора – найчастіше ортофосфорної кислоти, рідше – бензосульфокислоти (БСК), азотної кислоти.
Приготовляють ХТС в шнекових установках безперервної або періодичної дії. Стержневі ящики можуть бути дерев’яними, пластмасовими, металічними.
Склад суміші:
пісок кварцовий - 100%;
смола КФ-90 - 3%;
кислота
ортофосфорна - 0,5-1,2%.
Живучість суміші – 1,5 – 10 хв.
Переваги:
- висока текучість;
- висока міцність;
- висока газопроникність;
- висока здатність до вибивання;
- можливість повної механізації і автоматизації виготовлення стержнів;
- зниження трудомісткості в 2-3 рази;
- скорочення циклу в 2-3 рази;
- зниження собівартості відливок на 3-5 %.
Недолік: низька термічна стійкість, необхідні протипригарні покриття.
Дата добавления: 2015-05-21; просмотров: 822;