|
Формовочные и стержневые смеси служат материалом для изготовления разовых форм. Они составляются из песка, глины и других веществ. Процентное соотношение составляющих в смеси зависит от вида литья (сталь, чугун или сплавы цветных металлов).
К формовочным и стержневым смесям предъявляются следующие требования:
1) Пластичность, т. е. способность хорошо формоваться — легко воспринимать и отчетливо сохранять определенную форму. Пластичность улучшается прежде всего при увеличении влажности и количества глины в смеси.
2) Прочность, т. е. способность сохранять форму при воздействии внешних сил, как-то: толчков, неизбежных при изготовлении формы, струи металла, стремящейся размыть форму, и др. Прочность зависит также от содержания глины и влажности, причем каждому составу смеси соответствует определенная влажность, при которой прочность является наивысшей.
3) Податливость, т. е. способность сжиматься под давлением отливки, уменьшающейся в размерах при усадке. Если смесь не будет достаточно податливой, то возможны трещины отливки, особенно около выступов. Лучшей податливостью обладает крупный речной песок; глина ухудшает податливость. Для улучшения податливости в формовочные смеси вводят выгорающие при сушке форм добавки, например опилки.
4) Огнеупорность — способность смеси противостоять действию высокой температуры заливаемого в форму металла. Формовочные и стержневые смеси не должны оплавляться или размягчаться от соприкосновения с расплавленным металлом, а также пригорать к поверхности отливки. Кварцевый песок и белая глина имеют высокую огнеупорность.
5) Газопроницаемость — способность пропускать газы. 11ри контакте горячего металла с влажными формами выделяются пары воды и газы, которые должны свободно выходить из формы через ее стенки. Кроме того, из формы должен выходить воздух, находящийся в ее полости. Если газопроницаемость смеси недостаточна, в отливках образуются газовые раковины. Хорошую газопроницаемость имеют смеси, содержащие крупный речной песок; глина ухудшает газопроницаемость.
Формовочные смеси. Смеси разделяют на облицовочные, наполнительные и единые. Облицовочная смесь непосредственно соприкасается с металлом. Толщина слоя смеси 20—мм. Она должна обладать в полной мере всеми перечисленными свойствами. Наполнительные смеси служат для заполнения остальной части формы. К ним предъявляются, в первую очередь, требования прочности и газопроницаемости.
Единые смеси применяются для изготовления всей формы при машинной формовке.
Заливка металла производится или в сырую форму, или в предварительно высушенную. Заливка в сырую форму, непосредственно после формовки, экономически весьма выгодна, однако не всегда возможна. Прочность сырой формы для крупного литья оказывается недостаточной, и такое литье производится в сухую форму.
Для формовки в сырую применяются формовочные смеси, содержащие от 8 до 12% глинистых веществ. Такие смеси называются тощими. Для предохранения чугунных отливок от пригорания к тощей смеси прибавляют молотый каменный уголь в количестве от 5 до 12% (по объему). Крупинки угля при соприкосновении с расплавленным металлом выделяют газы, которые располагаются тонким изолирующими слоем между стенками формы и металлом. Для дополнительной защиты чугунных отливок от пригара полость формы и стержни посыпают тонким слоем измельченного в порошок древесного угля, называемого припылом.
Для изготовления форм с последующей их сушкой применяют жирные формовочные смеси, содержащие от 12 до 20% глинистых веществ. В эти смеси вводят органические вещества в виде торфа или опилок, выгорающие при сушке; тем самым увеличивается газопроницаемость и податливость форм.
Высушенные формы для чугунного литья покрывают внутри формовочными красками, содержащими графит; для стальных отливок применяются формовочные краски, содержащие порошкообразный кварц и другие материалы.
Для формовки по шаблону применяются формовочные смеси, содержащие свыше 25% глинистых веществ. Эти смеси называют глинами.
Стержневые смеси. Стержни находятся в более тяжелых условиях, чем стенки формы. Обычно стержни поддерживаются в форме лишь концами (знаками), и при заливке они почти полностью находятся в расплавленном металле, который вначале стремится их вытеснить вверх, как более легкие, а после затвердевания сжимает вследствие усадки. Если стержни при этом не будут достаточно податливы, то в отливке появляются трещины. Выделяющиеся газы могут отводиться лишь через знаки стержней. Вследствие этих причин стержни должны обладать повышенной прочностью, огнеупорностью, податливостью и газопроницаемостью.
Стержневые смеси разделяются по составу на песчано-глинистые и песчано-масляные. Песчано-глинистые смеси применяются в основном для изготовления крупных стержней на каркасах. Песчано-масляные смеси состоят из речного или кварцевого песка с добавкой связующих веществ: льняного масла, которое при перемешивании смеси обволакивает зерна песка, а при сушке окисляется, твердеет и придает стержню прочность; канифоли, которая вводится в смесь в виде порошка, а при сушке расплавляется и связывает зерна песка; декстрина, патоки и других веществ, которые вводятся в смесь в водных растворах и при сушке связывают песок.
|
