Допоміжні формувальні матеріали

Допоміжні формувальні матеріали — це протипригарні і розділові матеріали, матеріали, які збільшують піддатливість стержнів і форм, матеріали, які знижують прилипаємість суміші до стінок ящика або моделі, а також матеріали, що поліпшують газопроникність, міцність, текучість, живучість, вибиваємість, теплопровідність сумішей, спеціальні екзотермічні добавки й ін.

Протипригарні добавки вводять у суміші для зменшення пригару формувальної суміші до відливок.

Пригар — це міцне з'єднання формувальної чи стержневої суміші з металом поверхні відливки. Пригар утрудняє очищення відливок і є причиною швидкого зносу ріжучого інструмента при механічній обробці відливок.

Протипригарні матеріали бувають органічними і неорганічними. До числа найбільш розповсюджених органічних протипригарних матеріалів відносяться гранульоване і пилоподібне вугілля, мазут, кристалічний графіт марок ГЛ1 і ГЛ2, скритокристалічний графіт марок ГЛС-1 і ГЛС-2, деревне вугілля і ін.

У формувальну сумiш у залежностi вiд виду литва i товщини стiнки вiдливок у якостi протипригарних добавок вводять:

- кам'яновугiльний пил;

- мазут;

- пек;

- маршалит;

- деревинновугiльний пил;

- графіт;

- пиловидний кварц;

Кам'яновугільний пил додають у облицювальні чи єдині формувальні суміші при литті чавуна. Найкраще застосовувати кам'яне вугілля марок Г (газовий) чи Д (довгополум’яний) з малим вмістом золи і сірки. Кам'яновугільний пил повинний мати залишок на ситі № 016 не більш 5 %, на ситі № 005 — не більш 70 %, інше — на тазику. При заливанні форм металом вугільний пил газифікується і виділяє летучі речовини — гази С, СО₂, що перешкоджають появі пригару.

Чим товща стінка відливки, тим більше кам'яновугільного пилу додають у формувальну суміш. Наприклад, у суміші для тонкостінних відливок (5—15 мм) уводять 2—6 % кам'яновугільного пилу, а в суміші для товстостінних — 12 %.

Мазут додають у облицювальну суміш для відливок з чавуна і бронзи при литті по-сирому. Бажано застосовувати мазут, що містить не більш 2 % золи, 2% вологи і не більш 0,5 % сірки. Унаслідок малої кількості золи в мазутi формувальнi сумiшi отримують бiльш довговiчними та газопроникливими. Кількість мазуту вводять у фурмувальну суміш у залежності від товщини стінки відливки. Найчастішще в ливарному виробництві використовують мазут марок 7.5 та 10. Перед використанням мазут провіряють на питому вагу, зольність, сірку та вологу. Недоліком суміші є виділення при заливанні форм великої кількості газів, що викликає необхідність вентиляції цеху.

Пек використовують замість кам’яновугільного пилку. Уміст золи та сірки малий пригар у відливках. Крім того Пек сприяє збільшенню міцності суміші в сирому й у сухому стані. Щоб краще розмолоти пек, його часто змішують з вугіллям у слідуючому відношенні: 1 частина пеку, 2-3 частини кам’яного вугілля. Пек може замінити подвійну кількість кам'яновугільного пилку.

Маршалит – кварцове борошно, яке використовується, як додаток до формувальних та стержневих сумішей та фарб для сталевого литва. У ливарному виробництві використовують природний та штучний маршалит. Природний пилеподібний маршалит - це зернистий білий порошок, який складаеться з окремих зерен кварцу і не значною кількістю домішок інших матеріалів, у ливарному виробництві використовуеться маршалит 2 марок: ФПК-1, ФПК-2.

Деревовугільний пил наносять на стінки форми припилюванням. Вугілля розмелюють і просівають через сито №01.

Графіт використовується в ливарному виробництві для припилювання поверхні сирої форми з метою зменшення пригару формувальної суміші до відливки. (Замість графіту використовуеться естонський сланець у вигляді порошку).

Графіт є кристалічною різновидністю вуглецю та зустрічається в природі у вигляді природних покладів. Графіт погано змочується рідким чавуном та має високу вогнетривкість. Графіт повинний містити не менше 75% вуглецю, не більше 5% летючих речовин. Графіт може бути від срібного, світло-сірого до чорного кольору.

Графіт сріблистий застосовують для припилювання поверхні сирих форм. Замість графіту застосовують естонський сланець у виді порошку.

Пилоподібний кварц додають як вогнетривкий матеріал при приготуванні протипригарних покрить для форм і стержнів сталевих відливок.

Циркон також використовують для приготування протипригарних покрить для форм і стержнів сталевих відливок.

Для приготування противопригарных покрить і противопригарных оболонок при литті по виплавлюваних моделях використовують вогнетривкі пилоподібні матеріали неорганічного походження.

Захисні присадки вводять у формувальні і стержневі суміші.

При литті магнієвих сплавів, які інтенсивно окисляються при заливанні і контакті з стінками форм і стержнів. Такими присадками є борна кислота, фториста присадка.

Цемент використовуеться для припилення сирих форм при виготовленні чавунних відливок крупних габаритів, він утворюе на поверхні відливок кірку, яка легковідділяеться. Цемент вводять у формувальні сусіші, як зміцнюючі добавки. До недоліків цементу відносять його дефіцитність.

Тирса вводитися у формувальнi та стержневi сумiшi для збiльшення газопроникливостi i пiддатливостi стержнiв. Смороду повині бути сухими перед їх використанням та проходити сито N2,5. замість тирси використовується торф який повинний мати: летючих речовин біля 70-73 %, золі небільше 5-6%, вологи - до 35-40%. Недоліками тирси та торфу є їх гігроскопічність. Томові замість тирси та торфу використовують азбестову крихту; вона не гігроскопічна та травні добру формуемість. У залежності від складу кількість цих добавок знаходиться в межах 10-20% від об'ему або до 5% по масі.

Припили або модельні пудри використовують для припилення моделей і стержневих ящиків з метою усунуння прилипання до них формувальнаі сумімі, яку утворюеться внаслідок змочування поверхні моделі або стрижневої шухляди водою, яка знаходиться в суміші; припили утворюють водонепроникливий куля, який запобігае прилипанню. Як припили використовують ликоподій та штучні замінники.

Ликоподій є шпорами рослини плавуна. Це порошок світложовтого кольору, легкий, рухомий, дрібнозернистий (повністю проходити через сито № 0063, на ситі № 005 залишається 5%).Недоліком ликоподію є його дефіцитність та висока вартість.

Штучні пудри (замiнники ликоподiю) отримують шляхом спец. обробки тонких порошкiв iз трепелу, доломiту та iн. побiбних матеріалів. Ця обробка заключаеться в обволокуваннi зерен порошку тонкою плiвкою воджонепроникливих речовин (парафiну, жиру, воску i стеорину).

Прилипання сумiшi до моделi можливо попередити також протиранням моделi гасом. Так як поверхневий натяг гасу менше ніж у води, те пісчинки менш міцно прилипають до моделі. З метою еко-

номii пересипу для змочування моделей i стержневих ящикiв використовують сумiш, яка складаеться iз 50% гасу i 50% мазуту.

Для регулювання теплофизических властивостей форми застосовують азбест, спучений вермикуліт, перлітовий спучений пісок, тирса, чавунний і сталевий дріб і ін.

Затверджувачі завдяки їх взаємодії зі сполучниками сприяють швидкому хімічному твердінню сумішей без теплового сушіння (наливних, сипучих, які самотвердіють і ін.).

Каталізатори — речовини, що сприяють прискоренню хімічних реакцій тільки унаслідок своєї присутності, самі ж не перетерплюють змін. Наприклад, у холоднотвердіючих сумішах на смоляних сполучних роль каталізаторів виконують органічні і неорганічні кислоти. Каталізатори, використовувані для холоднотвердіючих сумішей, підрозділяють на дві групи:

- для стержнів з нормальним циклом (20—30 хв) холодного твердіння,

- і для стержнів з коротким (від 30 с. до декількох хвилин) циклом.

Для скорочення циклу холодного твердіння збільшують концентрацію сульфокислоти в розчині каталізатора й зменшують кількість води.

Піноутворювачі використовують у наливних сумішах, які самотвердіють, (НСС). Найбільш широке застосування одержали наступні піноутворювачі: контакт чорний нейтралізований рафінований (КЧНР), детергент радянський рафінований алкилирил-сульфонат (ДС-РАС чи паста РАС), нафтове ростова речовина (НРВ), сульфонал НП-1, КБЖ і ін.