Формовочные материалы (стр. 22 )

Таблица 8.9

Состав и свойства сыпучих плакированных песчано-смоляных смесей
для изготовления оболочковых форм и стержней

Метод плакирования	Назначение смеси	Массовая доля составляющих, %	Прочность образцов пос­ле тепловой обработки, 105 Па (кгс/см2)
Кварцевый песок	Связующий материал	Добавки
Зерновая группа	Количество	Марка смолы	Количество	Растворитель*	Уротропин**	Борная кислота	Стеарт кальция	на изгиб	на разрыв
Холодный	Для стального и чугунного литья	016, 02	100	ПК–104	6,0	1,1–1,2	–	–	–	80–90	25–35
Для алюминиевого литья	01	100	ПК–104	5, 0	1,1–1,2	–	–	–	50–70	20–25
Для магниевого литья	01	100	ПК–104	5,0	1,1–1,2	–	0,5	–	50–70	20–25
Горячий	Для стального и чугунного литья	016, 02	100	СФ–015	4,0–6,0	–	0,4–6,0	–	0,1	80–90	25–35

Примечания:

* В качестве растворителя используется водно-спиртовой раствор (1:3).

** Вводится в виде 30%-го водного раствора.

Плакирование песчано-смоляных смесей может быть произведено горячим и холодным способами. При горячем способе плакирования смола переходит в жидкое состояние в смесителе под действием горячего песка. При интенсивном перемешивании смола обволакивает зерна формовочного песка и при последующем охлаждении и перемешивании застывает на зернах в виде тонкой пленки. После просеивания и окончательного охлаждения смесь хранится в коробах, откуда распределяется по стержневым автоматам.

При холодном плакировании перевод смолы в жидкое состояние происходит за счет растворения ее ацетоном или другими растворителями. При перемешивании смеси с одновременной продувкой через смеситель холодного воздуха растворитель испаряется и смола в виде тонкой пленки остается на зернах формовочного песка.

Плакирование позволяет получить смеси с высокими физико-меха­ни­ческими (на 25–30%) и технологическими свойствами. Для при­го­товления песчано-смоляных смесей применяют обогащенные квар­цевые пески с содержанием глинистой составляющей не более 0,5%, так как глина существенно увеличивает расход смолы, удорожает смесь и ухудшает ее свойства.

Пластичные песчано-смоляные смеси упрочняют как за счет введения добавок катализаторов, ускоряющих протекание реакций полимеризации смолы, так и тепловой обработки.

Песчано-смоляные смеси, твердение которых осуществляется за счет введения катализаторов, получили название - холодно­твердею­щие смеси (ХТС). Изготовленные из них стержни упрочняются непосредственно в стержневых ящиках и не требуют тепловой обработки.

В настоящее время наибольшее распространение получили ХТС, из которых изготовляют стержни различного класса сложности при единичном и серийном производстве отливок. При изготовлении ХТС применяют синтетические смолы, представленные в табл. 5.3. В качестве катализаторов при изготовлении ХТС наибольшее распространение получили бензосульфокислота (БСК) и ортофосфорная кислота (ОК). БСК используется в виде водного раствора плотностью (1200÷1250) кг/м3 в качестве катализатора для отверждения смол ОФ-1, ФФ-1Ф и др. ОК в виде водного раствора плотностью (1200÷1550) кг/м3 используется в качестве катализатора для отверждения смол КФ-90, УКС-Л и других смол карбамидофуранового класса. Состав и свойства пластичных песчано-смоляных ХТС, пред­назначенных для изготовления стержней, приведены в табл. 8.10.

Одной из разновидностей теплового метода упрочнения стержней, изготовленных из песчано-смоляных смесей, является их выдержка в нагретом до определенной температуры стержневом ящике. Этот метод называют процессом изготовления стержней в горячих ящиках. В зависимости от класса применяемых смол, температура нагрева ящика составляет от 220 до 280°С, а выдержка в нем стержня продолжается в течение 40–70 с. В горячих ящиках изготавливают в основном мелкие стержни сложной конфигурации в условиях массового производства.

Для изготовления смесей, упрочняемых в горячих ящиках, применяют следующие марки синтетических смол: смесь фенолоспирта с карбамидом, ФФ-1С, КФ-90 и некоторые другие.

Для ускорения процесса отверждения песчано-смоляных смесей в горячих ящиках используют водный раствор соляной кислоты, а также катализаторы ЛСФ, АМ и др. Катализатор ЛСФ представляет собой концентрат сульфитно-спиртовой барды, подкисленной ортофосфорной кислотой; применяется при использовании смолы КФ-90.

Состав и свойства пластичных песчано-смоляных смесей, предназначенных для изготовления стержней в горячих ящиках, приведены в табл. 8.11.

Таблица 8.10

Состав и свойства пластичных песчано-смоляных
самотвердеющих смесей для изготовления стержней

Назначение смеси

Массовая доля составляющих, %

Свойства смеси

Формовочный песок марок (1-3) К(1-3) О2016

Связующий материал

Катализатор

Добавки

Газопроницаемость

Живучесть, мин

Время выдержки стержня в ящике, мин

Прочность на сжатие, 105 Па (кгс/см2), после выдержки, ч

Марка смолы

Количество

Наименование

Количество

Наименование

Количество

1

4

24

Для стальных отливок

100

ФФ–1Ф

1,8–2,5

БСК

0,5–0,7

–

–

200–250

10–12

15–30

4–6

10–15

>35

100

ОФ–1

1,5–1,8

БСК

1,0–1,2

Силан (продукт 112–23)

0,05–2,0 от массы смолы

200–250

8–12

15–20

20–26

30–46

50–70

Для стальных и чугунных отливок

100

КФ–90

2,5–3,5

ок

0,5–0,7

–

–

200–250

5–10

10–15

8–10

25–30

30–40

Для чугунных отливок

100

КФ–40

2,0–3,5

ок

0,5–0,7

–

–

200–250

5–6

8–10

6–8

25–30

30–35

Для отливок из цветных сплавов

100

УКС–Л

2,5–3,5

ок

0,5–0,6

Фуриловый спирт

20–40 от массы смолы

150–200

3–5

6–8

7–9

20–27

30–35

Таблица 8.11

Состав и свойства пластичных песчано-смоляных смесей,
предназначенных для изготовления стержней в горячих ящиках

Назначение смеси

Массовая доля составляющих, %

Свойства смеси

Кварцевый песок

Связующий материал

Катализатор

Добавки

Влажность, %

Газопроницаемость

Время упрочнения

Прочность стан­дартных образцов, 105 Па (кгс/см2)

Марка смолы

Количество

Наименование

Количество

Наименование

Количество

во влажном состоянии

после тепловой обработки

Для стальных и чугун­ных отливок

100

Фенолоспирт Карбамид

2,5 0,5

–

–

–

–

1,0–1,2

250–300

30–90

0,04–0,05

23–28

100

ФФ-1С

3,0–3,5

10%-й раствор соляной кислоты

0,3

Оксид железа

0,7

1,0

200

30–90

0,04–0,05

10–15

Для чу­гунных отли­вок

100

КФ-90

2,75

ЛСФ

0,7

Оксид железа

0,7

1,0

200

30–70

0,04–0,05

20–28

Жидкие смеси применяют для изготовления стержней, твердение которых осуществляется как за счет тепловой обработки, так и за счет введения катализатора. В качестве добавки, способствующей переводу смеси в жидкое состояние, применяют сульфонол НП-1. Состав и свойства жидкой песчано-смоляной смеси для изготовления стержней в горячих ящиках при чугунном литье приведены в
табл. 8.12.

При изготовлении жидких самотвердеющих смесей применяют синтетические смолы марок КФ-35, КФ-90 и МСФ-1.

В качестве пенообразователя в смесь вводят сульфонол НП-1, а в качестве катализатора – 70%-й раствор бензосульфокислоты (БСК).