Термином «формовочные материалы» называют компоненты, которые используются для создания одноразовых (или полупостоянных) стержней и форм. Они являются основополагающими в литейном производстве. От их характеристик напрямую зависит качество получаемых заготовок. Их можно разделить на основные, связующие и вспомогательные, которые придают смеси необходимые свойства. В первую категорию обычно попадает кварцевый песок. Во вторую относят глину и смолы, а в третью – торф, древесную муку, уголь и пр. Вспомогательные добавки могут обладать противопригарными свойствами, улучшать газопроницаемость основного состава, повышать пластичность и текучесть смесей, уменьшать уровень адгезии и пр.
Практика показывает, что практически половина брака при литье возникает именно из-за низкого качества формовочных материалов или неправильно подобранных составов. Этому вопросу нужно уделить достаточное внимание, т. е. разобраться с тем, какие именно смеси подойдут для ваших целей. Их состав напрямую зависит от особенностей производства и изготавливаемых отливок. Получить детальную информацию про формовочные материалы Украины можно в компании «Укрфаворит». Она занимается их поставками и внедрением.
Основные характеристики ФМ
Основные свойства формовочных смесей можно разделить на четыре группы:
- Теплофизические. От них напрямую зависит скорость застывания и охлаждения металла. К ним относятся удельная теплоемкость, теплопроводность, коэффициенты температуропроводности и теплоаккумуляции.
- Механические. К ним относятся прочность состава, пластичность и податливость. Прочность формовочным материалам нужна для того, чтобы они не разрушались при физических нагрузках, при толчках и транспортировке формы до рабочей зоны. Пластичность – это способность состава придать модели необходимые очертания, формы. Чем больше в ней глины, тем более качественной считается смесь. Податливость позволяет формовочным материалам уменьшаться в объеме из-за развития сжимающих усилий в металле при застывании. Если они не будут подаваться, то в детали могут образоваться трещины.
- Газообменные. При контакте раскаленного металла с песчано-глинистой или полимерной смесью выделяется газ, который должен выводиться наружу. Если этого не произойдет, то он попадет в металл, из-за чего в нем возникнут раковины, пузыри.
- Технологические. Данные свойства определяют текучесть формовочного состава, отсутствие гигроскопичности и пригара, долговечность, возможность повторного использования и пр.
Все эти свойства нужно обязательно учитывать, иначе заготовка может уйти в брак.
Используемые материалы
В современном литейном производстве обычно применяют три типа формовочных смесей:
- Гипсовые. Они создаются из чистого гипса, который выступает в качестве связующего компонента, и окиси кремния (наполнитель) в пропорции 20–40 к 80–60. Для контроля скорости застывания и регулирования коэффициента температурного расширения используется борная кислота или хлорид натрия в концентрации 2–3 процента. Изготовление рабочей смеси производится на воде при стандартной температуре в 18–20 градусов. Гипсовые варианты применяют для работы с металлами, температура которых не превышает 750 градусов.
- Фосфатные. В их состав входят кварц, окись магния, фосфатный цемент, гидрат окиси алюминия и пр. Обладают хорошим коэффициентом термоусадки, что позволяет использовать их при работе со сталью.
- Силикатные. Отличаются высокой прочностью и устойчивостью к температурам. Подходят для работы с нержавеющими сталями и чугуном.
Детальные консультации по подбору формовочных смесей можно получить в компании «Укрфаворит». В ней работают опытные литейщики, которые помогут вам выбрать подходящие составы и запустить литейное производство любого размера.