Глава 5 Выбор формовочных и стержневых смесей

Литейные формы заливают всырую и всухую. При изготовлении мелких и средних отливок простой конфигурации формы обычно заливают всырую. При изготовлении крупных и сложных отливок формы заливают всухую. Все большее применение находят поверхностно подсушенные и химически твердеющие формы. В зависимости от этого формовочные смеси подразделяют на смеси для заливки в сырую форму и для заливки в сухую форму. В зависимости от металла отливки формовочные смеси подразделяются на смеси для чугунного, стального и цветного литья. В зависимости от характера использования формовочные смеси разделяются на облицовочные и наполнительные, единые. Облицовочная смесь покрывает модель слоем 20—30 мм. Она наиболее ответственная, так как соприкасается с расплавленным металлом после удаления модели. Смесь приготавливается в основном из мелкопросеянной свежей формовочной земли с небольшим добавлением бывшей в употреблении формовочной смеси. Наполнительная смесь располагается над уплотненной облицовочной смесью и заполняет оставшуюся часть формы. Она состоит в основном из бывшей в употреблении формовочной земли, переработанной после выбивки ее из опок, с последующим добавлением 5—10% свежих материалов (песка и глины).

Единой формовочной смесью набивается весь объем формы. Она применяется в массовом производстве при машинной формовке тонкостенных и мелких отливок. Эта смесь приготавливается путем переработки выбитой из опок смеси с добавлением 10— 20% свежих материалов и каменноугольной пыли.

Стержневые смеси отличаются более высокими технологическими

свойствами. Они подразделяются на песчано-глинистые и песчано-масляные.

Песчано-глинистые смеси применяются при изготовлении стержней простой формы и крупных размеров.

Большее применение имеют песчаномасляные смеси. Основу их составляет кварцевый песок с добавлением некоторого количества связующих веществ (льняного масла, крахмала и их заменителей).

При изготовлении форм и стержней для чугунного и стального литья применяются быстросохнущие смеси. В них связующим является жидкое стекло.

При изготовлении отливки «Корпус» используется единая формовочная смесь, т.к. эта смесь приготавливается путем переработки выбитой из опок смеси с добавлением 10— 20% свежих материалов и каменноугольной пыли. Приготовление единой формовочной смеси осуществляется в бегунах модели 15107 и 15108. Состав смеси приведен в таблице 5.1.

Таблица 5.1 – Состав смеси

№ п/п	Наименование компонентов	Насыпная масса, плотность, г/см^3	% по весу
1	Песок 2К1О3 02 ГОСТ 2138-91	1,5	5-10
2	Отработанная смесь	1,25	86-92
3	ЭКР	0,5	0,01-0,015
4	УСК	0,9	0,05-0,1
5	Суспензия, в т.ч.:	1,16-1,22	2,5-3,5
6	Уголь	0,5	0,15-0,2
7	Бентонит	1,0	0,7-1,1
8	Вода	1,0	до плотности
9	Хлористый кальций	0,9	0,02-0,03
10	Лигносульфанаты	1,23-1,24	0,02-0,04

Физико-механические свойства единой формовочной смеси представлены в таблице 5.2.

Таблица 5.2 -- Физико-механические свойства формовочной смеси

№ п/п	Наименование показателей	Ед.	Нормы
		изм.		К02
1	Влажность (с бегунов)	%	2,4-32
2	Прочность при сжатии сырых образцов	кг/см^2	0,2-0,25
3	Газопроницаемость	ед.	80-110
4	Уплотняемость	%	37-45
5	Формуемость	%	65
6	Содержание активного бентонита	%	6-9
7	Содержание углерода,	%	1,5-2
8	Содержание мелочи в смеси (фракция менее 0,1 мм + глинистая составляющая)	%	10-13
9	Плотность суспензии	г/см^3	1,1-1,2
10	Температура песка	С	30
11	Температура отработанной смеси	С	40

В состав таких смесей, кроме песка, входят фурановые смолы и отвердитель. Количество отвердителя зависит от размеров стержней и времени, в течение которого эта смесь используется. Отвердители вводят в смесь перед заполнением стержневого ящика. При использовании этих смесей должна быть обеспечена хорошая вентиляция стержневого отделения. Состав стержневой смеси приведен в таблице 5.3.

Таблица 5.3 -- Состав стержневой смеси

№	Наименование компонентов	Содержание, % по весу
1	Кварцевый песок 2К2О2016 ГОСТ 2138-91	100
2	Смола БС-40 ТУ6-05-1750-77	2,1-2,5 (сверх 100)
3	Ортофосфорная кислота ГОСТ 10678-76	0,8-1,4

Физико-механические свойства стержневой смеси должны соответствовать данным, которые приведены в таблице 5.4.

Таблица 5.4 -- Физико-механические свойства стержневой смеси

№	Наименование показателей	Единицы измерения	норма
1	Влажность	%	0,7-1,2
2	Газопроницаемость	ед	до 200
3	Прочность при сжатии через 3 ч (осенне-зимний период)	МПа (кг/см^2)	1,2(12) 0,8 (8)