Изготовление стержней на машинах:

На прессовой машине:

1 – наполнительная рамка.

После наполнения смесью – «1» снимают, накладывают верхнюю половину ящика и прессуют. Излишки смеси уходят в желоба 2 и 3.

Изготавливают мелкие и средние стержни при серийном производстве.

На выталкивающих мундштучных машинах:

Изготавливают стержни простого профиля и постоянного сечения с вентиляционным каналом при массовом производстве.

На пневматических встряхивающих машинах:

Смесь уплотняют, накрывают сушильной плитой, стол поворачивают и вибратором освобождают стержень от ящика.

[5-6 атм. – (5÷6) 10⁺⁵ Па]

На пескодувных и пескострельных машинах изготавливают стержни при серийном и массовом производстве.

Сушка форм и стержней

Сушка может быть поверхностной и сквозной. Для крупных и массивных толстостенных стержней для сокращения производственного цикла следует применять поверхностную сушку. Сквозная сушка форм и стержней применяется для изготовления особо ответственного литья и при длительной сборке. Сквозной сушке подвергают мелкие и средние, а также крупные, тонкостенные и сложные по очертания стержни.

Сушку производят: горячими газами посредством камерных и конвейерных сушил с естественной и принудительной циркуляцией газов, а также переносных сушил и горелок для сквозной и поверхностной сушки форм и стержней из смесей на всевозможных связующих, скорость 15-20 мм/час.

Теплоизлучением – специальными лампами инфракрасного излучения, скорость в два раза выше.

Токами высокой частоты – для сквозной сушки стержней (без металлических каркасов). Возможна конвейерная сушка. Режим очень точен, способ дорог, 15-20 мм за 2-3 мин.

§ Изготовление форм и стержней по нагреваемой оснастке

Технологические процессы изготовления форм и стержней по нагреваемой оснастке базируются на свойстве термореактивных смол и песчано-смоляных смесей на их основе быстро и необратимо отверждаться за короткое время (в среднем 15-120 с) при контакте с нагретой до 150-250ºС модельной оснасткой.

Можно получить готовую полуформу или стержень непосредственно на модельной плите или в стержневом ящике. Наибольшее распространение получили две разновидности этой технологии: изготовление сплошных или облегченных стержней из влажной смеси (процесс известен под названием «изготовление стержней по горячим ящикам») и изготовление оболочковых форм и стержней из сухих смесей.

Изготовление стержней по горячим ящикам

В этом процессе применяют в основном обогащенные или природные кварцевые пески. Для ответственных стержней используют цирконовые и оливиновые пески. В качестве связующих применяют жидкие смолы: фенольную, фенольнокарбамидную, фенольнофурановую, карбамиднофурановую, сульфитно-спиртовую барду. Наибольшей реакционной способностью обладают карбамидные смолы, по сравнению с другими связующими обеспечивают наиболее быстрое отверждение.

В состав смесей входят специальные катализаторы.

Добавки в стержневые смеси имеют различное назначение: они уменьшают прилипаемость смеси к оснастке, увеличивают живучесть и теплопроводимость, замедляют реакцию взаимодействия с металлом. Чаще применяют добавки: окись железа – увеличивает теплопроводность, предотвращает растрескивание стержней, улучшает качество и уменьшает шероховатость поверхности отливок (до 1,5%); серебристый графит – повышает теплопроводность и огнеупорность (до 0,5%); стеараты цинка и кальция – уменьшают прилипаемость стержневой смеси к оснастке, увеличивают живучесть и текучесть смеси (до 0,1%).

Разделительные составы применяются для устранения прилипания отвержденных стержней к рабочей поверхности ящика. Они бывают нефтяного происхождения и на основе кремнийорганических полимеров. Наносят их на рабочую поверхность оснастки перед изготовлением стержней пульверизатором.

Противопригарные покрытия наносятся на поверхность готовых стержней в виде красок и натирок. Они препятствуют проникновению газов из стержня в жидкий металл, способствуют созданию в форме определенного газового потока. Основу красок и натирок составляют мелкодисперсные огнеупорные материалы: тальк, графит, маршалит, циркон и т.д. При этом краски могут быть самовысыхающими и требующими сушки.

Изготовление стержней по горячим ящикам осуществляется путем надува смеси в замкнутую полость оснастки с помощью пескодувных или пескострельных машин и последующего отверждения.

Оборудование для изготовления стержней характеризуется числом позиций, габаритными размерами стержневой оснастки, расположением разъема оснастки и способом ее нагрева. Наибольшее распространение получили одно- и двухпозиционные пескодувно-пескострельные машины стержневые машины. В состав этих машин входят также устройство для нагрева и разъема оснастки, средства для извлечения и транспортировки стержня, а также аппаратура, контролирующая нагрев.