Пясъчно леене (курсов проект)/Спомагателни формовъчни смеси

ПОМОЩНИ ФОРМУЛАЦИИ

Помощните състави включват: прах; освобождаващи агенти и инструментални покрития; лепила за ремонт и залепване на форми и сърцевини; шпакловка за запечатване на дефекти във форми, пръти и отливки; шнурове за форми; фитили за образуване на вентилационни канали в пръчките; екзотермични смеси за елементи от затворената система; керамични елементи за врати; метални филтриращи екрани; материали за подплата на черпаци.

Свойства и състави на формовъчни бои, пасти и лепила

Подобряването на повърхностното покритие на отливките се постига чрез нанасяне­върху работната повърхност на форми и сърцевини от специални незалепващи покрития или прах.

1) за увеличаване на якостта на повърхността и за предпазване на формата (сърцевините) от проливане;

2) осигуряват чистотата на необработените повърхности на отливката;

3) премахнете изгарянето;

4) дайте на повърхностния слой на отливката посочените свойства.

Формиращите бои трябва да имат следното Имоти:

а) остават постоянни в състава през периода на тяхното приготвяне, съхранение, нанасяне върху матрицата (пръчката) преди изливането;

б) имат добра скриваща способност и определен вискозитет, така че върху боядисаната повърхност да не се образуват петна;

в) слой боя, нанесен върху повърхността на матрицата (пръчки), не трябва да се напуква по време на сушене;

г) не се отлепват от повърхността на матрицата (пръчка);

д) не съдържат вредни примеси и дефицитни компоненти.

В допълнение към боите, използвайте пасти, чиято цел е подобна на боите, но технологията на нанасяне е малко по-различна. Формите (пръчките) се боядисват с боя с помощта на пулверизатор или четка, пастата, поради по-плътната си консистенция, се нанася с четка или шпатула, а понякога и на ръка. Пастите се използват и при залепване на пръти за запечатване на шевовете. Пръчките са залепени със специални лепила, които не само трябва здраво да свързват пръчките един към друг, но и да имат минимален капацитет за генериране на газ.

Формовите бои и пасти, както и смесите, се състоят от зърнен компонент, свързваща добавка и специална добавка.

Зърнен компонент боите могат да бъдат нетопящи се материали, топящи се и дифузионни.

Не се топиматериали - обикновено неорганични съединения, химически устойчиви при високи температури и неактивни по отношение на излятия метал. Като тези компоненти се използват маршалит, хромит, хромомагнезит, корунд, циркон. Материалите, които не се консумират, също могат да бъдат с органичен произход: въглища, въглища, кокс, антрацит, графит.

Топенематериали - флюсове, шлаки, феросплави, химически активни по отношение на метала - се използват в случаите, когато боя или паста се нанасят върху повърхността на матрицата или пръта, за да се легира повърхностния слой на отливката чрез заваряване. Слоят паста върху повърхността на матрицата (пръчката) се разтапя от топлината на метала и след втвърдяването се заварява към повърхността на отливката; елементите, които съставят боята или пастата, образуват разтвори с леярския метал. Обикновено за това се използват високовъглеродни феросплави. Топилните материали могат да бъдат намерени и в незалепващи бои и пасти.

ДифузноМатериалите се въвеждат в състава на боите и пастите също с цел повърхностно легиране на отливки. Тези материали трябва да съдържат легиращ елемент, който може да образува твърди разтвори с леярския метал и следователно трябва да има малък атомен радиус. Тези елементи включват въглерод, телур, бор, сяра. Въглеродът се въвежда в боята под формата на въглен; телур - под формата на прах, пресят през сито 005; сяра - под формата на сяра.

Свързващи добавки.В боите като свързващи добавки обикновено се използват глини или водоразтворими свързващи вещества, като натрупване на сулфитна течност, поливинилбутирал, водно стъкло и декстрин. В боята се вкарва глина, за да се предотврати разслояване. Въпреки това, прекомерното му количество кара боята да се напука; по-добре е да използвате монтморилонитни глини (бентонити) в комбинация с водоразтворими свързващи вещества.

Специални добавкинай-често се използва за предотвратяване на разслояване на боята. Такива добавки са емулгатори - 0,1-0,2% сапун или 0,1% натриев хлорид. Специални добавки предотвратяват разлагането на боята по време на съхранение. За целта в него се въвежда 0,01-0,02% формалин.

Разредители за багрила. Обикновено за тази цел се използва вода; за бързосъхнещи бои, летливи течности: етери, бензин, ацетон. Вискозитетът на боята, способността й да прониква в порите на формата зависи от съдържанието на вода. Количеството вода спрямо теглото на сухите компоненти е от 50 до 200%. Когато водата се добави към компонентите на сушителя, се получава разслояване на боята. Количеството вода, въведено в боята, се контролира от влагомер.

Втвърдяващи бои обикновено се състоят от водни разтвори на органични свързващи вещества: декстрин, LST, пектиново лепило, меласа и други вещества (таблица 16). При боядисване формите на боите проникват до определена дълбочина и здраво свързват пясъчни зърна.

Таблица 16 - Състав на втвърдяващи се бои по тегло. %

Плътност на боята, g/cm 3

Бои, които подобряват повърхността на отливките, те обикновено се използват за леене на алуминиеви и магнезиеви сплави. Боите се състоят от вещества, способни да намалят грапавостта на повърхността на матрицата (сърцевината) и да предотвратят проникването на течен метал в порите на матрицата. Антиоксидантните добавки, споменати по-рано, също се добавят към основните бои на отливки от магнезиеви сплави. Съставите на някои от тези бои са показани в Таблица 17. Боите № 1 и 2 се използват за боядисване на алуминиеви отливки; Бои Kr-1 - за пръчки от магнезиеви отливки, изсушени при температура не повече от 180 ° C; Бои Kr-2 и Kr-3 за пръчки от магнезиеви отливки, изискващи нагряване по време на сушене до 220-250 ° C.

Таблица 17 - Състав на бои, които подобряват теглото на повърхността на леенето от леки сплави. %

Незалепващи бои и пасти боядисване на форми (пръти) от чугун и стомана. Първо се приготвя паста, която след това се разрежда до предварително определена плътност на боята, обикновено до 1,1-1,08g/cm 3 . Пастите GB-1, GB-2 и GB-3 се използват за направа на бои за форми и пръти от чугунени отливки, а от пасти ST-1, ST-2 и ST-3, бои за форми и пръти от стоманени отливки ( Таблица 18).

Таблица 18 - Тегловни състави на пасти %

При производството на форми и сърцевини от течни стъклени смеси се образува изгаряне върху отливките, за премахването на които се препоръчват специални състави от бои и пасти, дадени в таблица 19.

Таблица 19 - Състави на бои и пасти за форми от смеси от течно стъкло

Забележки: 1. Съставът на боите № 1, 2 и 3 е даден в тегло. %, и бои No 4 и 5 в об. %;

2. Преди употреба пастите се разреждат с вода за оцветяване на формите за леене на желязо (пасти № 1 и № 2) до плътност 1,28-1,3 g/cm 3, стоманени отливки (пасти № 3, 4 и 5) до плътност 1,58-1,6 g/cm 3 .

Цикълът на матрицата и сърцевината се съкращава с използването на самосъхнещи бои, като боя, състояща се от 10% сребърен графит, 12% черен графит, 3,5% поливинил бутирал, 74,5% разтворител 646 (или 1: 1 алкохолна етилацетатна смес) използва се за форми и сърцевини от чугунени отливки. Плътност на боята 1.08-1.1 g/cm 3 .

Боите на графитна основа се използват за чугун и сплави на медна основа. За стоманените отливки вместо графит се използва циркон на прах.

Таблица 20 - Състав на бои за форми на големи стоманени отливки в тегловни проценти

Течно стъкло 2

1 Водата се въвежда до необходимия вискозитет

2 Модул 2.5-2.9, плътност 1.48-1.50 g/cm 3

3 Плътност 1,3 g/cm 3

За форми и сърцевини на големи отливки широко се използват бои, в които като зърнен компонент се използват смляна хром-желязна руда и хромомагнезит. Тези бои работят добре при производството на големи стоманени отливки (Таблица 20). Декстрин се инжектира над 100%.

В случай, че кухините на отливките и техните части, украсени с пръти, трябва да бъдат с особена чистота, вместо бои се използват пасти, с които пръчките се търкат ръчно. Втритите безводни пасти се приготвят от сребрист графит, 4 части от които се смесват с 1 част сулфитна луга или растително масло. След триене пръчките се сушат при температура 220-240 ºС.

Препоръчва се да се използват безмаслени пасти със следния състав (тегловни): 50% талк, 36% смлян шамот или 35% сребрист графит, 15% глина. Полученият прах се разтваря в 0,5 лвода (за 1килограма суха смес). След триене с тази паста пръчките се сушат при 110-150 ºС за 15-20 минути.

Лепилните лепила се използват за залепване на пръти. Изработени са от огнеупорни глини, бентонит, лигносулфонати, декстрин, прахообразен кварц, водно стъкло, полигликол, калцинирана сода, смлян варовик, азбест, талк и други материали.

Лепилата обикновено се състоят от водоразтворими свързващи вещества от глина, бентонит или силициев дим. Широко използвани лепила от следните състави: 1) 50 тегловни части сулфитна винаса (общо 1,28-1,30) g/cm 3 ), 50 части каолинитова глина и 20 части вода; якостта на опън на лепилото трябва да бъде най-малко 686kn/m 2 (7 кг/см 2 ); 2) 40% декстрин и 60% глина се смесват с вода (100 тегловни части на прах и 65 части вода); 3) 50% пулверизиран кварц и 50% сулфитна настилка (плътност 1.3g/cm 3 ).

За залепване на сухи пръчки се използва лепило, състоящо се от 1 кг декстрин, разтворен в 1 литър топла (60-70 ºС) вода. Пръчките се сушат при 160-180 ºС.

Шпакловките се използват за отстраняване на незначителни дефекти във форми и сърцевини по време на окончателното завършване. Значителни дефекти могат да бъдат коригирани с помощта на базови смеси. Шпакловките се приготвят на основата на формовъчни глини или различни лепила (декстрин, лигносулфонат, пектиново лепило и др.). Като пълнители се използват различни огнеупорни материали - кварцов пясък, пулверизиран кварц, талк и др. В зависимост от вида на сплавта в шпакловките се въвеждат различни добавки (черен графит - за чугун, червен олов - за алуминиеви сплави и др.).

За да се направи повърхността на пръта на мястото на залепване гладка, шевът е покрит с шпакловки. При производството на пръти за отливки от чугун и медни сплави се използва шпакловка, състояща се от 65% пясък 2K063, 25% сребърен графит и 15% каолинитова глина, пресята през сито № 016. След смесване добавете 0,3 литра вода до 1 кг от получения прах; за да се увеличи пластичността, понякога се добавя 0,5% (тегловни) сапунен прах. При производството на пръти за стоманени отливки се използва шпакловка от 40% каолинитова глина, 30% пулверизиран кварц и 30% кварцов пясък. Полученият прах се смесва с 2% сулфитна настилка (плътност 1.3 g/cm 3 ) и 13% вода.

При производството на пръти за отливки от алуминиеви сплави се използва шпакловка от 63-70% талк, 36-38% P01 пясък, 1-2% декстрин; над 100% добавете 1-2% сулфитна настилка (плътност 1.3 g/cm 3 ) и 30-40% вода. За отливки 3-6% борна киселина се добавя към шпакловките като защитна добавка.

Полагане на сбруиТе се използват за уплътняване на съединители при сглобяване на форми, както и емблематични части на пръти и стълби. Съставите от маси за производство на тегличи съдържат: смлян азбест, петролен битум, минерално масло или бентонит, талк, водно стъкло или смляна глина, кварцов пясък и вода.

Материали със специални термофизични свойствапозволяват да се създаде насочено втвърдяване на отливките в матрицата. Те включват изолационни материали и материали с повишен капацитет за съхранение на топлина. Топлоизолационните материали се използват в леярната за приготвяне на смеси и покрития с намалена топлопроводимост и капацитет за съхранение на топлина. Топлоизолационните материали се използват под формата на плочи, втулки, за облицоване на щрангове.

гранулирани и клетъчни: аглопоритен пясък, диатомит, триполи, разширен перлит;

слоест: отпадъци от слюда (мусковит и флогопит), разширен вермикулит;

влакнест:хризолит азбест, силициеви влакна, базалтови влакна, фибростъкло, високоалуминиева вълна.

Екзотермични смесисе използват за отопление на леярски щрангове. От тях се правят обвивки за печалба. Източникът на топлина е реакцията на окисление на алуминий и силиций в състава на феросилиций и силикокалций и др. За да се увеличи охлаждащата способност на формовъчната смес, към нейния състав се добавя чугун или стоманена струя.

Пориви използва се за намаляване на адхезията на формовъчния или сърцевинен пясък към повърхността на модела или сърцевината на кутията по време на формоването.

Основното изискване за прах е тяхното ненамокряне с вода или едно или друго свързващо вещество. Освен това прахът трябва да образува твърд слой върху модела, за да се изключи възможността от неговото разрушаване и прилепване на сместа към повърхността на модела. Прахът трябва да образува слой с максимална площ с минимален разход на прах. Тази характеристика се нарича скриваща сила. Когато избирате прах за която и да е смес, трябва да знаете как се овлажнява с вода или свързващо вещество, което е част от сместа.

Омокряемостта на праха се контролира, както следва. Стандартна проба се прави от смес със съдържание на влага 7-8%. Кръг от филтърна хартия се покрива с прах и върху него се поставя проба, която се зарежда с тегло 200 r. Поставете пробата върху филтърна хартия в ексикатор за 30 минути. Липсата на омокряне на хартия през това време показва нехигроскопичността на праха.

Когато се контролира мощността на покритие, пробата е 0,1-0,3 rпраховете се разстилат по повърхността на водата под формата на филм с дебелина на една частица. Дестилираната вода се излива във ваната, така че нивото й да е малко над краищата; прахът се разпределя чрез преместване на две неметални пръти, натрити с парафин, без да се отделя от краищата на банята. Чрез приближаване и разделяне на решетките те постигат отсъствието на бръчки, разкъсвания и пукнатини във филма на праха и максималното му разпределение по повърхността на банята в равномерен слой. Чрез измерване на площта на банята между решетките, покривната мощност всм 2 / r.