24. Смолы применяемые для оболочковых форм.

Смолы. В качестве связующего а песчано-смоляных смесях используют фенолформальдегидные смолы, полу­чаемые в результате пол и конденсации фенола С2Н5ОН и формальдегида СН₂О. Характер и свойства образующегося продукта определяются строением фенола, соотношением реаген­тов и рН среды. В присутствии кислых катализаторов, при молярном соотно­шении фенол: формальдегид об­разуются новолачные или термопла­стичные смолы. В присутствии щелочных катализаторов и соотношении фенолформальдегид образуются резольные или термореактивные смолы.

Благодаря указанному соотношению компонентов резольные смолы содер­жат в своей структуре метилольные группы, обеспечивающие им возмож­ность необратимо отверждаться в ре­зультате образования трехмерных, не­плавких и нерастворимых соединений. Отверждение резольных смол проис­ходит наиболее интенсивно при на­греве; однако эта реакция идет само­произвольно, хоть и более медленно, при 20 °С. Вследствие неконтролируе­мого отверждения резольные смолы можно использовать только в качестве добавок к основному связующему, которым являются новолачные смолы. Новолачные смолы не содержат метилольных групп: их место в струк­туре свободно, что обеспечивает воз­можность обратимого изменения агре­гатного состояния при нагреве и ох­лаждении. Необратимое отверждение новолачных смол происходит только при введении недостающего количе­ства формальдегида, что позволяет контролировать этот процесс. В ка­честве отвердителя применяется уро­тропин, который при нагреве до 117 °С распадается с выделением формальде­гида и аммиака.

В России для изготовления оболочко­вых форм выпускаются новолачные смолы СФ-О11, СФ-012, СФ-015 и СФ-015М по в виде чешуек толщиной до 1 мм размером 5—10 мм, а также связующие СФП-011Л, пред­ставляющие смесь тонкоизмельченной новолачной смолы с 6— 10% уротро­пина.

В зарубежной практике используется широкая гамма новолачных смол, ко­торые обладают специальными свой­ствами благодаря модифицированной структуре и введению ряда добавок. Подобные смолы используют для приготовления смесей с повышенными прочностью, скоростью отверждения текучестью, пластичностью, сопро­тивлением термоудару, термостойко­стью и т. п.

Технологические свойства термо­пластичных смол могут быть улуч­шены с помощью термореактивных смол в качестве добавок. Так, добавка жидкой резольной смолы СФЖ-3032 по ГОСТ 20907^75 к твер­дой новолачной смоле позволяет отверждать ее минимальным количеством уротропина, что резко снижает опасность появления . в стальных от­ливках ситовидной пористости. До­бавка к новолачной смоле 0,2—0,3% жидкой резольной смолы СФЖ-3042 по ТУ 6-05-1820—77 приводит к уско­рению отверждения и повышению термо­стойкости песчано-смоляной смеси.

25.Литье по газифицируемым моделям. Технология.

С уть способа схожа с литьем по выплавляемым моделям , но в отличие от него модель удаляется (газифи­цируется) не до заливки, а в процессе заливки формы металлом, который, вытесняя (замещая) «испаряющуюся модель» из фор­мы, занимает освободившееся пространство полости формы.

Современные варианты технологического процесса заключа­ются в следующем.

Разовые пенополистироловые модели изготовляют либо засып­кой в специальные металлические пресс-формы (массовое и круп­носерийное производство) суспензионного полистирола в виде подвспененных гранул, либо механической обработкой нормали­зованных пенополистироловых плит (мелкосерийное, единичное производство). Сложные модели делают по частям. Отдельные ча­сти и литниковую систему соединяют в единый блок склеивани­ем или сваркой.

Собранную модель окрашивают слоем огнеупор­ной краски и сушат на воздухе. В итоге получается огнеупорная газопроницаемая оболочка, прочно связанная с пенополистироловой моделью.

Готовую модель устанавливают в специальную опоку-контей­нер, засыпают зернистым огнеупорным наполнителем без связу­ющего, уплотняют его вибрацией, закрывают металлической крышкой с отверстиями, нагружают и устанавливают сверху литнико­вую чашу.

При изготовлении более сложных отливок, контейнер после подачи опорного материала закрывают сверху полиэтиленовой пленкой, как при вакуумной формовке. Чтобы уменьшить вероятность разрушения формы в ней создают разрежение до 0,04...0,05 МПа. При изготовлении крупных массивных отливок используют обычные холоднотвердеющие жидкоподвижные или сыпучие формовочные смеси.

Приготовленную форму заливают жидким металлом. Из-за относительно низкой температуры газификации пенополистирола (около 560 °С) модель газифицируется под воздействием теплоты заливаемого металла и таким образом полость формы постепенно освобождается для жидкого металла.

После затвердевания и охлаждения отливки опоку-контейнер переворачивают, наполнитель высыпается, отделяясь от отливки, она (отливка) поступает на финишные операции. В случае использования обычных формовочных смесей форму выбивают на выбивных решетках.

Главная особенность способа (применение неразъемной фор­мы) определяет его основное преимущество для качества готовых отливок — повышение точности отливок благодаря сокращению числа частей формы, стержней, а следовательно, и возможных ис­кажений конфигурации и размеров отливок, связанных с изготов­лением и сборкой этих элементов формы. Точность отливок при литье по газифицируемым моделям идентично точности отливок, получаемых в кокиль или в облицо­ванный кокиль со стержнями Кроме того, способ позволяет существенно снизить затраты и сократить время процесса, особенно в мелкосерийном и единич­ном производстве средних и крупных отливок.

К настоящему времени областями применения литья по гази­фицируемым моделям являются следующие:

• изготовление средних и крупных массивных отливок в усло­виях опытного и мелкосерийного производства;

• изготовление сложных отливок массой до 50 кг с повышенной точностью размеров в условиях серийного и крупносерийно­го производства из черных и цветных сплавов. К таким отливкам можно отнести, например, отливку типа «блок цилиндров» для автомобильного двигателя.