Формувальні матеріали, які застосовують для виготовлення одноразових форм, повинні мати такі властивості: пластичність, текучість, міцність, газопроникність, вогнетривкість, непригарність, піддатливість і мінімальну газотвірність.
Пластичність — здатність формувальної суміші набирати тієї форми, що їй надається, без руйнування і давати точні відбитки моделі при формуванні.
Текучість — здатність зерен формувальної суміші до взаємного переміщення під впливом зовнішніх сил.
Міцність — здатність ущільненої суміші не руйнуватися під тиском металу, що заливається у форму, а також від поштовхів при складанні й транспортуванні.
Газопроникність — властивість формувальної суміші пропускати з визначеною швидкістю гази.
Вогнетривкість — здатність суміші не плавитися і не розм'якшуватися під впливом розплавленого металу.
Непригарність — здатність суміші не вступати у хімічну взаємодію з металом, не сплавлятися з ним, не приварюватись до поверхні виливка.
Піддатливість — властивість суміші не чинити великого опору усадці металу при охолодженні виливка у формі.
Газотвірність — здатність формувальної суміші виділяти гази при нагріванні.
Крім того, формувальні суміші мають зберігати свої властивості при багаторазовому використанні.
Склад формувальних і стрижневих сумішей. Основними складовими формувальних і стрижневих сумішей є пісок, глина (або інші скріплювачі), вода і спеціальні добавки.
Кварцовий пісок надає формувальній суміші вогнетривкості, газопроникності і текучості, а глина — пластичності, міцності, але знижує газопроникність, піддатливість і ускладнює вибивання форм і стрижнів після заливання. Якщо потрібні одночасно висока міцність, газопроникність і піддатливість, наприклад при виготовленні стрижнів, то глину заміняють іншими скріплювачами.
До спеціальних добавок формувальних сумішей належать кам'яновугільний пил, мазут, тирса та ін. Кам'яновугільний пил і мазут вводять у формувальні суміші для зменшення пригоряння їх до виливків, які виготовляють із чавуну і сплавів кольорових металів, а тирсу та інші органічні речовини — з метою підвищення їх піддатливості й газопроникності. В процесі сушіння при вигорянні цих речовин у формі залишаються пори і канали.
Склад формувальних сумішей визначається сплавами, з яких виливатимуться деталі (чавун, сталь, бронза та ін.), розміром і складністю виливків, а також станом форм перед заливанням (сирі чи висушені). Формувальні суміші, призначені для виготовлення литва з тугоплавких сплавів, які мають велику усадку і газотвірну здатність (наприклад, зі сталі), повинні мати підвищені вогнетривкість, піддатливість і газопроникність. Зазвичай суміші виготовляють з більш чистого кварцового піску і вогнетривкої глини або спеціальних скріплювачів з невеликою домішкою горілої землі або зовсім без неї.
Особливо високі вимоги ставляться до стрижневих сумішей, оскільки в процесі заливання й охолодження металу стрижні перебувають у складніших умовах, ніж стінки форм. Вони нагріваються до вищих температур, зазнають значного тиску і водночас мають добре відводити гази, що утворюються. Основними матеріалами для виготовлення стрижневих сумішей є кварцовий пісок і спеціальні скріплювачі.
Як скріплювачі застосовують різні органічні й неорганічні речовини: олію і мінеральну оливу, різні смоли, сульфітно-спиртову барду (продукт переробки відходів целюлозно-паперового виробництва), декстрин (хімічно оброблений крохмаль) і рідке скло, що є швидкотверднучим скріплювачем. Дія скріплювача виявляється в процесі сушіння або після сушіння при охолодженні. Для прискорення процесу тверднення через стрижень або форму продувають вуглекислий газ. При цьому сушіння можна проводити до виймання стрижня з ящика і моделі з форми, що зменшує деформацію форми та підвищує точність литва.
Підготовка формувальних і стрижневих сумішей. Цей процес складається з таких операцій: підготовка нових формувальних матеріалів (піску і глини); підготовка відпрацьованої (горілої) суміші; змішування і зволоження суміші.
Пісок і глину висушують у механізованих печах, а потім просівають на плоских вібраційних або барабанних обертових ситах для видалення крупних домішок.
Відпрацьовану формувальну суміш подрібнюють на дробарках і просівають крізь густі сита. Для видалення металевих часточок, які потрапляють у суміш при обрубуванні литва, суміш пропускають через магнітний сепаратор.
Для приготування єдиної формувальної суміші до відпрацьованої суміші додають 10...30 % свіжих формувальних матеріалів і відповідну кількість води. При цьому перемішувати суміш можна за допомогою шнекових змішувачів безперервної дії або змішувальних бігунів.
Стрижневу суміш виготовляють за такою самою схемою, але з відповідних матеріалів.
