Телефоны: +7 499 236 04 16, +7 499 236 05 44, +7 499 236 08 73

 Большое многообразие исходных материалов и способов получения отливок в песчаных формах обеспечивает решение всевозможных задач при изготовлении литья любой сложности, однако все они не являются универсальными, и каждый имеет свои недостатки и преимущества, позволяющие избежать тех или иных проблем.

  Поэтому перед технологическими службами предприятий стоит задача, учитывая требования, предъявляемые к отливкам,   выбрать способ и соответствующие исходные материалы для их изготовления. Так, в частности, для получения сложных отливок, особенно в мелкосерийном и единичном производстве, весьма перспективным направлением являются безводные смеси, в которых в качестве связующего используются органофильные структурообразующие вещества (бентоны), позволяющие исключить из состава смеси воду, заменив ее органической (углеводородной) средой.

 В качестве органофильных структурообразователей рекомендуется использовать органобентониты (бентоны), полученные путем модифицирования гидрофильных бентонитов поверхностно-активными веществами катионного типа с длинными углеводородными радикалами. Модифицирование натриевых гидрофильных бентонитов с высокой обменной емкостью позволяет изменить ряд физико-химических свойств и, в первую очередь, природу их поверхности, в результате чего гидрофильный бентонит превращается в олеофильный, проявляющий сродство к углеводородным средам. Способность набухать и диспергироваться в углеводородных средах и определяет структурообразующие свойства органобентонитов, служащих основой безводных формовочных смесей.    

 В настоящее время ООО «КОНСИТ-А» налажено производство отечественного органобентонита по ТУ 95 2752 – 2000, который по качеству не уступает зарубежным аналогам, но значительно дешевле последних. Cтоимость его составляет 100…112 руб. за 1 кг г в зависимости от объема заказа.

 Применение безводных формовочных смесей на основе органобентонита позволяет получать отливки с минимальной толщиной стенки 1,5 – 2,0 мм, исключить газовые раковины, образующиеся при испарении влаги из традиционных смесей на водной основе, а также повысить плотность отливок, устранить пригар, свести к минимуму образование ужимин, просечек и плён, снизить температуру заливаемого металла примерно на 30°- 50°С. При этом количество органобентонита в смеси не превышает 5%. Отсутствие воды обеспечивает получение отливок с высокими показателями чистоты поверхности и размерной точности.

 В качестве огнеупорного наполнителя в безводных смесях используется обогащенный кварцевый песок со средним диаметром зерна 0,16 – 0,20 мм, связующим является органобентонит, а в качестве углеводородной среды могут использоваться различные органические жидкости, продукты переработки нефти или нефть с вязкостью до 38 Па при 100°С.

 В достаточной степени безводные формовочные смеси разработаны и исследованы применительно к получению отливок из алюминиевых, магниевых сплавов, а также из бронзы.

 Промышленные испытания безводных смесей производились на Балашихинском литейно-механическом заводе при получении отливок из магниевого сплава МЛ-5пч   в опоках 1200х900 мм, металлоемкостью 60 – 90 кг. Температура заливки 770°С. Смеси приготавливались в катковом смесителе (бегунах) периодического действия с объемом замеса 3 м3.

 Продолжительность смешивания составляла 9 – 10 мин после загрузки всех компонентов. Заливка форм металлом производилась на плацу, обеспеченном местной вытяжной вентиляцией.

 Прочностные и технологические свойства смеси определялись в заводской лаборатории на приборах фирмы «Фишер» и соответствовали требованиям технологической инструкции для получения аналогичных отливок в традиционных песчано-глинистых смесях.   При этом прочность образцов на сжатие составляла 0,7 – 0,9 кг/см2, газопроницаемость 140 – 150 ед., уплотняемость 42 – 46 %, текучесть 60 – 70 % и осыпаемость 0,1 – 0,3 %.

 Согласно существующему на заводе регламенту на испытание прочностных свойств отливок производился контроль структуры отливок и определялись механические свойства образцов, вырезанных из отливки. Стандартные образцы вырезались из определенных частей отливки, после чего определялись   временное сопротивление при разрыве и относительное удлинение. При этом установлено, что какого либо ухудшения свойств образцов, вырезанных из отливок, полученных в безводных смесях по сравнению с образцами, вырезанными из отливок, полученных в традиционных песчано-глинистых смесях не обнаружено; расхождение составляло 0,5 – 0,8 кг/мм2 и находилось в пределах ошибки опыта. Далее установлено, что по текучести, осыпаемости, живучести, газотворной способности безводные смеси превосходят влажные песчано-глинистые смеси, что позволяет на 70 – 80 % снизить брак отливок по газовым и песчаным раковинам, полностью устранить пористость отливок, ужимины и, что особенно важно для магниевых отливок, устранить опасность горения отливок в форме (загар) и, таким образом, отказаться от применения присадки ВМ-6.      

 Для оценки экологической безопасности в производстве безводных смесей произведены исследования газообразных выделений после заливки форм металлом. При этом отбор проб паро-газовой композиции производился на сорбент «ТЕНАКС» (США) при максимальных скоростях газового потока. Последующая расшифровка продуктов термодеструкции производилась на хромато-масспектрометре фирмы LKB-2091 (Швеция) в Институте гигиены труда и профзаболеваний.

 Наибольшая скорость выделения паро-газовой смеси достигалась через 11 мин после заливки. При этом масса смеси в опоке составляла 570 кг, металлоемкость 75 кг, температура заливки 770°С.

 Сравнительный анализ показал, что при комплексной оценке состояния воздуха в зоне дыхания работающих после заливки форм из безводных смесей и кокиля со стержнем из смеси на основе карбамидно-фурановой смолы БС-40, газовые выделения из смеси с органобентонитом являются не более токсичными, чем выделения из смоляных смесей. В связи с чем расчет воздухообмена и необходимые меры защиты определяются также, как и для песчано-смоляных смесей, т. е требуется лишь общая приточно-вытяжная вентиляция на участке заливки форм и локальная вытяжка от залитых металлом форм.    

 Помимо Балашихинского литейно-механического завода безводные смеси использовались на электромеханическом заводе г. Ижевска, где были получены отливки из сплава МЛ-19 весом более 100 кг в формах, с размерами в свету 2800х2500 мм, подтвердившие перспективность безводных смесей. Там же были получены отдельные отливки из стали марки Ст35Л, весом около 90 кг. Отливки отличались чистотой поверхности, отсутствием пригара, ужимин и др. дефектов, однако газовыделения были в значительно большей степени, чем при получении отливок из алюминиевых и магниевых сплавов.    

 Отливки из оловянистой бронзы марки ОЦС 5-5-5 были получены на Свесском насосном заводе (Сумская область). Основное отличие полученных отливок, наряду с чистотой поверхности и отсутствием поверхностных дефектов, состояло в устранении газовой пористости, брак по которой ранее составлял до 20 %.

 Там же были получены несколько отливок «гильза» из легированного чугуна с толщиной стенки 16 мм. Отливки имели хорошее качество поверхности без дефектов, но из-за неподходящих условий работы, опыты с чугунными отливками были приостановлены.

 Работы по получению отливок из чугуна СЧ-20 при использовании безводных формовочных смесей были проведены на кафедре «Литейные технологии» МГТУ им. Н.Э. Баумана. Полученные отливки характеризовались отсутствием пригара, существенной легкостью очистки поверхности. Шероховатость поверхности отливок, полученных на безводной формовочной смеси, снизилась на 49,2 % по сравнению с контрольными отливками, полученными на традиционной песчано-глинистой смеси.

 Также на кафедре «Литейные технологии» МГТУ им. Н.Э. Баумана при использовании безводных формовочных смесей с органобентонитом были получены отливки из алюминиевых сплавов АК12, АК9, АК7П при различной температуре заливки. Исследования показали, что жидкотекучесть образцов в формах с безводной формовочной смесью увеличилась в среднем на 30 % во всех интервалах температур по всем видам алюминиевых сплавов.

 На московском заводе «Дзержинец» были получены ответственные отливки с пролитыми каналами из алюминиевого сплава АЛ-9 (корпус генератора весом 16 кг). Перед заливкой сплав по технологии должен был вакуумироваться с целью дегазации в течение часа в индукционной печи, после чего   производилась заливка. В результате проведенной работы установлено, что в формах из безводных смесей температура заливки может быть снижена на 20 – 30°С, при этом жидкотекучесть сплава не только не снижается но даже превосходит жидкотекучесть, полученную на пробе из влажной песчано-глинистой смеси, т. е. имеется возможность получать отливки с толщиной стенки 2,5 мм.

 Таким образом, применение безводных формовочных смесей с органобентонитом в качестве связующего позволяет решить ряд проблем при получении отливок из сплавов цветных металлов, чугуна и стали, и может быть рекомендовано к широкому внедрению на предприятиях литейной промышленности.

 Безводные формовочные смеси соответствуют мировому уровню.

 В составе антипригарных покрытий органобентонит служит структурообразующим компонентом и обеспечивает равномерное нанесение покрытия на окрашиваемые поверхности без подтеков и пузырей, что обеспечивает получение отливок из чугуна и стали без пригара и с более высокой степенью чистоты поверхности.

 

Дополнительная информация

  • Автор: Бродский Ю.А, Файнштейн И.З.
  • Место публикации: *

Каталог оборудования

Выставка POWX2016

Участие в POWX2016

Наша фирма приняла участие в международном симпозиуме "Сыпучие материалы и технологии их переработки"  POWX2016, который состоялся 12 мая 2016 в г.Москве.

Подробнее..

deklaraziyaSV

Разрешительная документация

Оформлена разрешительная документация: сертификат соответствия на тип и декларация о соответствии  на оборудование:
- сита вибрационные типа СВ;  сушилки вибрационные типа СВИК;  конвейеры ленточные карманные КЛК.
Подробнее ...

Линия шихты

Линия по изготовлению шихт

Проведены шеф-монтаж, пуско-наладочные работы и запуск в эксплуатацию линии по приготовлению фрикционных шихт (растарка, измельчение, рассев, дозирование и смешивание компонентов – 10 рецептур).  Подробнее ...

Go to top