Эти этапы не отличаются от аналогичных этапов общей схемы литейного производства. Затвердевание и охлаждение отливки в песчаной форме значительно медленнее, чем, например, в тонкостенных формах, и особенно в металлических. Поэтому при производстве массивных отливок в песчаных формах отмечается некоторое снижение механических свойств металла, снижается выход годного.
Технологический процесс изготовления песчано - глинистой формы
Технологический процесс изготовления песчано - глинистой формы включает следующие технологические операции:
изготовление формовочной смеси,
изготовление стержневой смеси,
изготовление стержней (песчаных),
изготовление нижней и верхней полуформ,
сборку формы.
Изготовление формовочных и стержневых смесей
Песчано-глинистая форма изготавливается из формовочной смеси, в состав которой входят:
оборотная (отработанная) формовочная смесь,
кварцевый песок,
огнеупорная глина,
вода техническая,
различные технологические добавки - каменный уголь (пылевидный), мазут, поверхностно - активные вещества, крепители, асбест и др.
Оборотная формовочная смесь перед употреблением подвергается магнитной сепарации для отделения металлических включений, дроблению и охлаждению. Кварцевый песок, поставляемый в сыром виде, разрыхляется, сушится, охлаждается, просеивается (в сухом виде).
Каменный уголь просушивают при температуре до 100° С, дробят, подвергают магнитной сепарации, измельчают до размера менее 0,2 мм.
Основу стержневых смесей составляет сухой кварцевый песок. В качестве связующих материалов применяют
огнеупорную глину,
растительные и минеральные масла,
сульфидно-спиртовую барду,
жидкое стекло,
жидкие смолы (феноло-формальдегидные, карбамидо-фурановые) с катализаторами и др.
Кроме песка и глины, другие стержневые материалы специальной обработке не подвергаются.
Конкретный состав песчано-глинистых формовочных смесей зависит от вида заливаемого металла или сплава, толщины стенок и массы отливок, состояния формы перед заливкой (сырая, сухая или подсушенная), а также назначения - облицовочная, наполнительная, единая. В качестве примера в таблице 2.1 приведен состав единой формовочной смеси для формовки по сырому [16].
Конкретный состав стержневой смеси зависит в первую очередь от способа изготовления стержней и вида заливаемого сплава.
Для перемешивания составляющих формовочных и стержневых смесей используют несколько видов смесительных устройств, наилучшими из которых по качеству приготавливаемой смеси являются смешивающие бегуны с вертикальными катками. Процесс смешивания заключается в следующем: сначала в бегуны загружают сыпучие материалы, затем жидкие и воду. Время перемешивания формовочных смесей составляет 4-6 мин., стержневых - до 10 мин.
Таблица 2.1
Ориентировочный состав единой формовочной смеси для формовки по сырому
| Материалы | Состав (в % по массе) | |
| Начальный | Рабочий | |
| Песок кварцевый формовочный | Основа | 3-8 |
| Оборотная смесь | - | Основа |
| Глина огнеупорная формовочная | 8-15 | 1-3 |
| Сульфитно-дрожжевая бражка* | до 3 | до 1,5 |
| Уголь каменный молотый** | 0,5-3 | До 1,5 |
| Вода техническая | 3-7 | До влажности 3-7% |
*смесь для стального и чугунного литья; **смесь для чугунного литья.
Для достижения высокого качества смесей необходима точная дозировка исходных материалов. После приготовления формовочные смеси перегружают в бункеры, где они «вылёживаются» 2-3 и более часов для выравнивания влажности.
Формовочные смеси контролируют на влажность, газопроницаемость, прочность на сжатие, стержневые - на прочность при растяжении сухих (отверждённых) образцов - «восьмёрок», газотворность, податливость, газопроницаемость и др.
