Формовочные смеси в литейном производстве

В практике литейных цехов применяют большое количество разнообразных смесей, состав которых обусловливается характером (масса, размеры, конфигурация, род сплава) производимых отливок, а также видом применяемых литейных форм (сырые, сухие, химически твердеющие, самотвердеющие). При формовке различают смеси: облицовочные (образуют рабочий слой формы толщиной 10—60 мм), наполнительные (образуют тыловые слои формы, не соприкасающиеся с расплавом) и единые (образующие как рабочий, так и тыловой слои формы).

В момент заливки расплава и во время формирования отливки форма подвергается сильному температурному воздействию и давлению, поэтому формовочные смеси должны обладать определенными свойствами, главнейшими из которых являются: пластичность, текучесть, прочность, газопроницаемость, огнеупорность и податливость. Чтобы избежать образования газовых раковин, смесь должна содержать строго определенное (желательно минимальное) количество влаги.

Формовочные смеси для сырых форм чаще всего приготавливают из переработанной (бывшей в употреблении) смеси и глинистых песков с добавлением каменноугольной пыли или мазута. Формовочные смеси для химически твердеющих форм приготавливают из кварцевого песка, глины и переработанной (бывшей в употреблении) смеси, а также быстротвердеющих крепителей (СП, СБ, и др.).

Для производства крупных и тяжелых ответственных отливок применяют смеси, в состав которых входят специальные связующие вещества (жидкое стекло и др.), твердеющие при кратковременной продувке форм углекислым газом, что обеспечивает их высокую прочность.

В последние годы в нашей стране были внедрены в производство пластичные и жидкие формовочные смеси, способные к самопроизвольному химическому твердению. Самотвердеющие пластичные смеси (ПСС) обеспечивают упрочнение формы в атмосфере цеха в течение 5—15 мин после ее изготовления; это объясняется тем, что в их состав входят в качестве связующего вещества жидкое стекло (около 5%) и отвердитель — шлак феррохромового производства (2—3%). Использование пластичных самотвердеющих смесей позволяет отказаться от сушки и использования углекислого газа для упрочнения форм. Однако при этом не исключается трудоемкий процесс уплотнения смесей при изготовлении форм. Этот недостаток устраняется при применении жидких самотвердеющих смесей (ЖСС), которые были разработаны впервые в нашей стране учеными ЦНИИТмаш совместно с работниками московского завода «Станколит». Текучесть таких смесей обусловливается тем, что в их состав входят пенообразующие добавки, а самотвердение взаимодействием жидкого стекла и отвердителя — шлака феррохромового производства. Технологический процесс с использованием ЖСС не требует рабочих высокой квалификации, в 3—5 раз снижает трудоемкость формовки, позволяет увеличить выпуск отливок на существующих площадях, улучшает качество отливок и санитарно-гигиенические условия труда литейщиков.