37. Классификация литейных покрытий, приготовление и рекомендации по выпору их составов.

В последнее время наблюдается тенденция к применению красок вы­сокого качества из высокоогнеупорных материалов, несмотря на их дороговизну, т.к. повышенные расходы на приготовление высококачественных по­крытий окупаются за счет повышения товарного вида отливок и снижения затрат на их очистку.

Прежде чем приступить к разработке состава краски, необходимо иметь минимум сведений о материале, весовой группе и толщине стенок отливки-представителя, технологии формы и степени механизации процес­сов формообразования.

Зерновая основа покрытия должна соответствовать заливаемому сплаву и материалу формы; основные окислы сплава и формовочные смеси нельзя сочетать с кислой зерновой основой покрытия и наоборот. Только нейтральные огнеупорные материалы покрытия можно применять в сочета­нии с кислыми или основными окислами формы.

Не следует использовать особо мелкие наполнители. Из-за большой удельной поверхности они требуют повышенного расхода связующего н после сушки часто трескаются и отслаиваются, поэтому даже черный гра­фит рекомендуют применять совместно с более крупным серебристым гра­фитом в отношении 2:1 или 3:1. Для снижения склонности графитовых красок к образованию трещин и повышения газопроницаемости слоя при­нято добавлять молотый кокс.

Желательно применять светлые огнеупорные покрытия. Светлая фор­ма имеет более опрятный вид, лучше просматривается при сборке и меньше подвержена разрушению под действием тепловой радиации жидкого метал­ла. Для предотвращения образования поверхностных дефектов отливок ре­комендуют наряду с огнеупорной составляющей вводить в краску тепло­изоляционные материалы. Выбор дисперсионной среды (растворителя) так­же зависит от принятой технологии изготовления формы и свойств смесей, Во всех случаях, когда формы (стержни) подвергаются просушке в сушилах или подсушиваются, целесообразно применять в качестве дисперсионной среды воду. Водные краски до сих пор считают наиболее термостойкими и вместе с тем технологичными, так как они не токсичны, негорючи и обла­дают высокой живучестью. .

Для жидкостекольных смесей по СО₂-процессу, самотвердеющих и наливных (ЖСС), применять водные краски нерационально, поскольку не­избежная их подсушка удлиняет технологический цикл « снижает зффективность скоростной технологии. При выборе органического растворителя учитывают его скорость испарения, токсичность и взрывоопасность.

С едиментанионная устойчивость суспензий достигается введением в них стабилизирующих веществ, которые должны полностью растворяться в выбранном растворителе без осадка и сворачивания. Если стабилизатор обладает одновременно связующими и стабилизирующими свойствам!, то не всегда можно сократить число компонентов краски. Например, достаточ­ную селиментанионную устойчивость и прочность водной краски можно получить, добавляя только одну глину. Однако повышенное содержание глины снижает огнеупорность краски и повышает ее склонность к образо­ванию трещин после просушки. Целесообразнее часть глины заменить ка­ким-либо органическим связующим и стабилизатором.

Связующие материалы должны также полностью растворяться в вы бранном растворителе и сочетаться со стабилизатором. Не сочетаются по ливинилбутираль с пульвербакелнтом ПК-104; при сливании спиртовых растворов этих веществ выпадает осадок. Поливинилбутираль в спиртовых растворах хорошо сочетается с канифолью, а также этилсилнкатом. Карбо-ксиметилцеллюлоза хорошо сочетается с водорастворимыми связующими: лигносульфонатом (ЛСТ), патокой, гидролом. ЛСТ являются поверхностно-активными веществами и хорошо разжижают суспензии. Вместе с тем, они снижают седиментационную устойчивость красок, поэтому в красках на тяжелых наполнителях (циркон, магнезит) применять их не следует.

Тиксотропные свойства краскам придают натриевые бентониты. В красках, содержащих каолиновые глины, тиксотропность появляется при добавке едкого натра и повышении рН, поэтому для повышения тиксотропии водных красок необходимо стремиться к созданию в них нейтральной или щелочной среды.

Краски, содержащие спиртовой раствор поливинилбутираля, приобре­тают тиксотропные свойства при добавлении к ним марганцовокислого ка­лил. Для красок, приготовленных на 2%-м растворе поливинилбутираля, достаточно ввести 3% марганцовокислого калия к массе жидкой среды

При выборе связующего для быстросохнущих красок следует отдавать предпочтение материалам, полимеризующимся при комнатной температуре и наиболее термостойким.

Растворители следует выбирать такие, чтобы приготовленная краска смачивала формовочную смесь, тогда она лучше проникает в стенки формы прочно сцепляется с ней и не отслаивается после сушки. Краска, которая не смачивает материал формы, не глубоко проникает в поры между зернами смеси и слабо сцепляется с ее поверхностью

Установлено, что оптимальная вязкость водных красок, при которой обеспечивается прочное сцепление их с поверхностью смеси, составляет дяя цирконовых 50-60 с (по ВЗ-4) и для дистенсиллиманитовых 75-85 с. Для стабилизации красок используют высокомолекулярные вещества (КМЦ, альгинат натрия и др.), образующие при небольшой концентрации (3-5 %) структурированные растворы вязкостью 20-25 с. Для приготовле-ния быстросохнущих красок применяют 4%-й раствор поливинилбутираля в спирте вязкостью 17-20 с. Цирконовые краски, приготовленные на этом стабилизаторе, имеют плотность 1,8 -2,0 г/см³ при вязкости 30-55 с

Кроме того, удовлетворить требованиям достаточной седиментационной устойчивости и одновременно высокой проникающей способности кра­сок можно, используя растворителе с высокой плотностью {например, фреоны) или повышая плотность известных растворителей, растворяя в них некоторые неорганические окислы или соли.