Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Холоднотвердеющие формовочные и стержневые смеси

05.11.2018

В настоящее время разработано более 100 составов холоднотвердеющих смесей для изготовления форм и стержней. Все многообразие XTC можно классифицировать по виду связующего, по способу отверждения (ввод катализатора в смесь при ее приготовлении, продувка формы или стержня реагентами), по длительности цикла отверждения (с длительным циклом- 30-45 мин и коротким циклом - 5-180 с) и по реологическим свойствам смеси (пластичные, сыпучие, жидкоподвижные).

По виду связующего можно выделить смеси с неорганическими (жидкое стекло, фосфаты, кристаллогидраты), органическими (смолы, ЛCT и др.) и комбинированными связующими (органическими и неорганическими).

Жидкостекольные смеси. Это наиболее широко применяемые холоднотвердеющие смеси. Для обеспечения твердения смесей с жидким стеклом используются продувка CO2, ввод в смесь двухкальциевых силикатов, жидких эфиров, ферросилиция, выдержка на воздухе.

СО2-процесс. Освоение жидкостекольных смесей, отверждаемых продувкой CO2, было начато в 1950-х гг. Эти смеси явились первыми холоднотвердеющими смесями, позволившими во многих случаях исключить сушку форм и стержней, повысить производительность труда и качество отливок, снизить их себестоимость.

На практике применяются следующие способы продувки форм и стержней углекислым газом:

• продувка через отверстия в модели и стенках стержневого ящика;

• продувка через каналы в форме по контуру модели или в знаковой части стержня (до извлечения из оснастки);

• установка на полуформу или стержневой ящик со стержнем герметизированной камеры, из которой CO2 поступает в рабочее пространство формы или стержень;

• выдержка стержней в камере, наполненной CO2.

Для продувки форм и стержней применяют чистый, пищевой углекислый газ либо углекислый газ, разбавленный воздухом или дымовыми газами (до концентрации CO2 50-60 %). Прочность смеси и скорость твердения увеличиваются при повышении температуры газа.

Важными параметрами смесей являются модуль и плотность жидкого стекла, а также его содержание в смеси. В процессе продувки прочность смеси повышается до некоторой величины, а затем уменьшается. С увеличением модуля жидкого стекла длительность продувки до достижения максимальной прочности сокращается, но при этом снижается величина максимальной прочности. Поэтому при необходимости отверждать формы и стержни быстро при малом сроке их хранения следует применять жидкое стекло с модулем 2,6-3.

С увеличением модуля жидкого стекла падает живучесть смеси. Для сохранения пластических свойств смеси в течение нескольких суток целесообразно применять жидкое стекло с модулем 2,3-2,6. При изготовлении крупных форм и стержней, обладающих высокой прочностью, следует использовать жидкое стекло с модулем 2-2,3.

Оптимальные вязкость и содержание влаги в жидком стекле обеспечиваются при его плотности 1480-1520 кг/м3. При большей плотности ухудшается распределение жидкого стекла по зернам песка, а при меньшей плотности снижается прочность смеси.

Обычно в смесях содержится 5-7 % жидкого стекла. При меньшем содержании прочность смесей мала, а при большем ухудшается выбиваемость смеси. Для СО2-процесса следует применять пески с минимальным содержанием глины, которая снижает прочность в обработанном состоянии.

XTC с жидким стеклом нетоксичны, обладают хорошей податливостью. На стальном литье при их применении получается легкоудаляемый пригар, даже без окраски формы. К недостаткам этих смесей следует отнести их плохую выбиваемость и затрудненную регенерацию. Составы и свойства типичных жидкостекольных смесей приведены в табл. 5.34.

Твердение смеси при тепловой сушке и провяливании. При сушке XTC на жидком стекле образуется прочная структура стекловидной пленки силикатов натрия. Оптимальная температура сушки составляет 150 °С, длительность - 0,5-1,5 ч. Максимальная прочность (11 МПа) достигается при остаточной влажности 0,3 %. При пропускании горячего воздуха через смесь длительность сушки сокращается до 30-40 мин. При высушивании смеси жидкое стекло теряет влагу. При 200 °C потери влаги составляют 93 %. По мере обезвоживания жидкого стекла формируется весьма прочная стекловидная структура в виде кремнекислородного каркаса.

На практике применяют комбинацию продувки смесей CO2 с последующей тепловой обработкой при 200 °С. При этом с повышением длительности продувки CO2 эффективность последующей сушки падает, что приводит к уменьшению прочности с увеличением продолжительности предварительной продувки CO2. При выдержке на воздухе XTC с жидким стеклом твердеют медленно (от 7 до 24 ч). Сравнительные данные А.М. Лясса по прочности и продолжительности отверждения XTC различными способами приведены в табл. 5.35.

Отверждение двухкальциевыми силикатами. Жидкостекольные ХТС, в которых для отверждения применяют двухкальциевые силикаты (ферро-хромовый шлак и нефелиновый шлам), бывают двух видов: пластичные и жидкие самотвердеющие смеси.


Жидкие самотвердеющие смеси. Они обладают высокой жидкотекучестью, позволяющей ей качественно заполнять стержневые ящики и пространство между опокой и моделью под действием собственного веса без применения внешних воздействий. Обеспечение высокой текучести основано на применении ПАВ. Все поверхностно-активные по отношению к воде вещества имеют асимметричную молекулярную структуру. Их молекула состоит из двух значительно отличающихся по своим свойствам частей: полярной гидрофильной группы с большим сродством к воде - на одном конце молекулы и длинной неполярной гидрофобной углеродоводородной группы - на другом.

Полярные группы чаще всего имеют вид -ОН, -NH2, -СООН, -SO2OH, -SO3Na, -O-SO2OH и др. Молекулы ПАВ самопроизвольно адсорбируются из растворов на различных поверхностях раздела жидких, газообразных и твердых фаз. Адсорбция ПАВ на границе «жидкость - газ» приводит к снижению поверхностного натяжения жидкости и при замешивании воздуха - к пенообразованию. На рис. 5.42 схематично показаны строение молекулы ПАВ, расположение молекул на поверхности воды и процесс образования пены.

Текучесть смеси при применении ПАВ объясняется пенообразованием и снижением поверхностного натяжения воды, приводящим к уменьшению сил связи между смоченными зернами наполнителя. К ПАВ, используемым в ЖСС, предъявляются следующие основные требования: высокая пенообразующая способность и умеренная устойчивость пены (пена должна опадать за относительно короткое время, 5-20 мин).

Пенообразующая способность и устойчивость пены зависят от длины углеводородного радикала и количества содержащихся в нем атомов углерода. Низкомолекулярные ПАВ (при малом числе атомов углерода в углеводородном радикале) обладают низкой пенообразующей способностью с малой устойчивостью пены, а высокомолекулярные - высокой пенообразующей способностью с высокой устойчивостью пены. Поэтому для получения пенообразователей с оптимальными свойствами необходимо сочетать, по крайней мере, два вещества, выбираемые из низших и высших гомологов ПАВ.

В практике приготовления ЖСС используют следующие пенообразователи:

• натриевые соли сульфокислот, получаемые из продуктов перегонки нефти (ДС-РАС - детергент советский рафинированный алкиларилсульфонат). Структурная формула ДС-РАС показана ниже. В этой формуле R -углеводородный радикал, содержащий 8-12 атомов углерода:

• смесь сульфокислот, получаемых при сульфирировании керосинового или газойлевого дистиллята (контакт Петрова). В структурной формуле контакта Петрова R - радикал, содержащий 8-20 атомов углерода:

• мылонафт (нерастворимые в воде натриевые мыла нафтеновых кислот). Формула мылонафта CnH2n-22O2Na (n колеблется от 8 до 20);

• смачиватель HE (некаль) - натриевая соль сульфирированного продукта конденсации нафталина с бутиловым спиртом;

• КЧНР - контакт черный нейтрализованный (получается из кислого гудрона);

• НЧК - нейтральный черный контакт, по структуре близкий к ДC-PAC.

ДС-РАС обладает высокой пенообразующей способностью с повышенной устойчивостью пены. Для снижения устойчивости пены (уменьшения времени ее опадания ДС-РАС комбинируют с НЧК, который образует быстроопадающую пену и является пеногасителем. Контакт Петрова обладает повышенной, но меньшей, чем ДС-РАС, пенообразующей способностью, и образует малоустойчивую пену. Для повышения устойчивости пены контакт Петрова комбинируют с мылонафтом. КЧНР обладает оптимальной устойчивостью пены. Для повышения устойчивости пены при применении НЧК его комбинируют со смачивателем HE.

В состав ЖСС входят жидкая композиция (ПАВ, жидкое стекло и вода), наполнитель, отвердитель и различные добавки для регулирования технологических и рабочих свойств смеси.

Состав и количество жидкой композиции должны обеспечивать общую влажность смеси в пределах 4,5-5 %. Содержание жидкого стекла в смесях составляет 6-7 % при использовании в качестве отвердителя феррохромового шлака и 3,5-4,5 % при применении нефелинового шлама. В качестве пенообразователей используют следующие ПАВ: контакт Петрова (0,5 %) + мылонафт (до 0,15 %) или ДС-РАС (0,1-0,15 %). В состав жидкой композиции вводят 1,5-2 % воды. Жидкое стекло должно иметь модуль 2,6-2,9 при плотности 1,46-1,52 г/см3. Общее содержание жидкой композиции в смесях - 5,5-10 % (сверх 100 % твердой составляющей).

В качестве наполнителей для ЖСС используют кварцевые пески групп 016-04 с содержанием глинистой составляющей не более 2 %. Могут применяться и другие наполнители указанного гранулометрического состава. Для обеспечения твердения смесей в них вводят 3-5 % феррохромового шлака или нефелинового шлама. Феррохромовый шлак имеет следующий минералогический состав: 2СаО * SiO2 - 70 %, MgO * Al2O3 и FeO(Al, Сr)2O2 - 20-25 %. Содержание CaO в феррохромовом шлаке должно быть не менее 48 %, влажность - не более 1,5 %, удельная поверхность частиц шлама - не ниже 1800-2000 см2/г.

Нефелиновый шлам (побочный продукт производства глинозема из нефелиновых руд) содержит 80-85 % 2СаО * SiO2. В нем должно содержаться не менее 53 % CaO (с удельной поверхностью зерен 7500-8000 см2/г).

Твердение смесей является следствием обменных реакций между жидким стеклом и силикатом кальция. Первым этапом является растворение силиката кальция в жидком стекле. В растворе происходит взаимодействие в соответствии с реакцией

Раствор оказывается пересыщенным образующимися гидросиликатами. Выделяясь из раствора, они обеспечивают связку зерен наполнителя. Состав образующихся гидросиликатов по мере твердения смеси изменяется в сторону повышения их основности, постепенно приближаясь к равновесному составу. Одновременно изменяется состав жидкой фазы, модуль которой M понижается. Равновесные составы образуются после длительного периода твердения - 1-3 суток. Образование гидросиликатов в процессе твердения смеси сопровождается поглощением SiO2 из жидкой фазы. Поэтому ее модуль изменяется от 2,9 (при модуле жидкого стекла 2,9) в начале твердения до 0,5 в конце. Формирование прочности смеси находится в прямой зависимости от количества образовавшегося гидросиликата.

Нарастание прочности ЖСС во времени характеризуется наличием инкубационного периода ти, величина которого зависит от продолжительности достижения предельной растворимости гидросиликатов в жидком стекле. С повышением концентрации жидкого стекла в смеси эта продолжительность увеличивается, что приводит к возрастанию ти. Увеличение количества отвердителя и его удельной поверхности ведет к снижению ти. С величиной ти связана живучесть смеси. Для обеспечения качественного заполнения опок и стержневых ящиков живучесть смеси должна быть не менее 2-3 мин. Характер изменения пластической прочности ЖСС в процессе твердения показан на рис. 5.43.

Для обеспечения необходимых технологических свойств ЖСС нужно, чтобы длительность опадания пены (устойчивость пены) ту была несколько выше длительности инкубационного периода твердения ти. При этом исключается усадка смеси, так как пена начинает опадать в период твердения смеси. Если ту не намного больше ти, то относительно быстро увеличивается газопроницаемость смеси в процессе опадания пены. Если же ту >> ти, то газопроницаемость нарастает медленно, что технологически нецелесообразно. Кроме того, с увеличением устойчивости пены плотность и прочность ЖСС снижается. Для ускорения твердения в смеси вводят фенолоформальдегидные смолы (0,3-0,4 %) при применении низко- и среднемодульного жидкого стекла (М < 2,8).

К недостаткам ЖСС относятся высокая прилипаемость к поверхностям модели или стержневого ящика, трудная выбиваемость, хотя и лучшая, чем у обычных жидкостекольных смесей, большая пригораемость из-за высокой пористости форм. ЖСС имеет повышенную склонность к деформации и разрушению при температурах выше 900 °С, поэтому во избежание обгара форм время их заливки для отливок толщиной 80-100 мм не должно превышать 2,5 мин, а для отливок толщиной 100-200 мм - 2 мин.

Для уменьшения прилипаемости ЖСС к оснастке ее рабочие поверхности окрашивают краской или лаком и применяют разделительные покрытия (мазут, керосин и т. п.). Для устранения прилипания к металлической оснастке используют разделительное покрытие, состоящее из 94-97 % дизельного топлива, стеариновой кислоты и церезина.

Для обеспечения получения качественной поверхности отливок применяют водные противопригарные краски, а для борьбы с пригаром на поверхности массивных узлов наносят двухслойную краску - проникающую краску на основе дисперсных (10-20 мкм) огнеупорных материалов с последующим нанесением обычной покровной краски.

Вопросы улучшения выбиваемости жидкостекольных смесей будут рассмотрены ниже. Типичные составы ЖСС приведены в табл. 5.36, а их основные характеристики - в табл. 5.37.

ЖСС широко применяются при индивидуальном и крупносерийном производстве для изготовления стержней, реже - форм. Изготовляют ЖСС в лопастных смесителях, которые обеспечивают захват воздуха, необходимого для пенообразования.

Пластичные самотвердеющие смеси (табл. 5.38, 5.39) приготовляют в две стадии. Сначала готовят базовую смесь без феррохромового шлака. На участке формовки ее в количестве, необходимом для изготовления одной формы, подают в смеситеель, где перемешивают с 2-5 % феррохромового шлака. Затем смесь в течение 45-60 с подается в опоку и распределяется по модели, как облицовочная. После заполнения опоки наполнительной смесью форма уплотняется встряхиванием. После удаления модели через 30 мин на поверхность формы наносят покрытие, а через 4—6 ч заливают форму сплавом.

Жидкостекольные XTC с жидкими отеердителями. Прочие виды отеердителей. Рассмотренные выше способы отверждения жидкостекольных смесей обеспечивают их необходимую прочность при повышенном (5-7 %) расходе жидкого стекла, что приводит к ухудшению выбиваемости смеси и увеличению ее пригораемости к отливкам.

Применение жидких отвердителей (сложные органические эфиры или альдегиды, фтористые отвердители, кремниевая кислота и т. д.) позволяет снизить расход жидкого стекла до 2,5-4% ив 1,5-2 раза улучшить выбиваемость форм и стержней. С применением этой технологии в Англии изготовляется 600 тыс. т отливок в год, а в США - 150 тыс. т. Наиболее распространенными жидкими отвердителями являются сложные органические эфиры или альдегиды. Такие отвердители, как диацетин, триацетин, люноацетин, - эфиры уксусной кислоты и глицерина или этиленгликоля. Отвердитель пропиленкарбонат представляет собой сложный эфир угольной кислоты и пропиленгликоля. Живучесть XTC с этим отвердителем -7-15 мин, прочность на сжатие через 1 ч твердения при содержании жидкого стекла 2,5-3,0 % составляет 1—1,5 МПа. Смеси с эфирами отличаются высокой текучестью и хорошо уплотняются с применением вибрации. Эти смеси могут быть жидкоподвижными и пластичными. К недостаткам смесей с жидкими отвердителями относятся их относительно малая живучесть, а также повышенная гигроскопичность.

Механизм действия сложных эфиров сводится к следующему. В щелочной среде происходит гидролиз (омыление) сложного эфира с образованием спирта и кислоты. Кислота вызывает гелеобразование жидкого стекла. При применении пропиленкарбоната образуется угольная кислота, которая при взаимодействии с жидким стеклом образует гель кремниевой кислоты Si(OH)4:

В общем виде реакция гидролиза сложного эфира имеет вид

где R - углеводородный радикал.

Расход жидкого отвердителя в смесях составляет 10-12 % от массы жидкого стекла. Номенклатура жидких отвердителей непрерывно расширяется. В качестве примера можно привести следующий состав жидкостекольной смеси с жидким эфиром: 96-97 % кварцевого песка, 3-4 % жидкого стекла, 0,3-0,4 % жидкого эфира. Через час твердения прочность этой смеси на сжатие достигает 0,3-0,7 МПа.

Среди простых методов отверждения жидкостекольных смесей следует отметить продувку нагретым воздухом, вакуумирование, применение в качестве отвердителей ферросилиция, микрокапсул с водным раствором CaCl2, натриевых квасцов, продувку HCl, SO2 и SO3 и др. Механизм действия всех отвердителей сводится к образованию при взаимодействии с жидким стеклом геля кремниевой кислоты Si(OH)4. Например, при применении ферросилиция гель образуется по реакции

Важной проблемой при применении жидкостекольных смесей является улучшение их выбиваемости. Для этого используют ввод специальных добавок в смесь и изготовление пустотелых (оболочковых) стержней. Неорганические добавки (глина, оксиды и гидроксиды алюминия, шамот, боксит, фосфаты, перлит, вермикулит и др.) повышают температуру начала спекания смеси. Добавки применяют в количестве 0,2-0,5 %.

Большинство органических добавок снижают прочность смесей после прогрева до 800 °C и улучшают выбиваемость чугунных отливок. Чаще всего используются каменноугольный порошок, кокс, древесные опилки, графит, смолы, ЛСТ, различные нефтепродукты. Такие органические добавки, как резольные и каменноугольные смолы, мазут, при содержании в смесях в количестве 0,5-1 % снижают их прочность при нагреве до 1200 °C и улучшают выбиваемость стержней из чугунных отливок. В настоящее время разработано много способов улучшения выбиваемости жидкостекольных смесей.

Холоднотвердеющие смеси с лигносульфонатами. XTC с лигносульфонатами обладают в отличие от жидкостекольных смесей хорошей выбиваемостью. Чаще всего применяются XTC с лигносульфонатами, отверждаемые хромовым ангидридом CrO3. Под действием окислителя (CrO3) образуются свободные феноксирадикалы лигносульфонатов, которые формируют сетчатую структуру, связывающую зерна наполнителя. Чаще всего применяются жидкоподвижные самотвердеющие смеси. Для повышения термостойкости смеси в нее добавляют глину в количестве до 3 %. При большом глиносодержании снижается текучесть ЖСС. По этой же причине содержание отработанной нерегенерированной смеси не должно превышать 30 %.

Предварительно готовят две жидкие композиции, состоящие:

1) из ЛCT, ПАВ и воды (плотность 1130-1150 кг/м3);

2) СrО3 и воды в соотношении 1 : 2 (плотность 1290 кг/м ).

Хромовый ангидрид является токсичным веществом, поэтому подготовка композиции должна осуществляться в отдельном помещении при применении высокомеханизированного и автоматизированного оборудования.

ЖСС с ЛCT готовят в смесителях периодического и непрерывного действия, отдавая предпочтение последним. Во время приготовления ЖСС сначала в течение 1-2 мин перемешивают песок, глину, отработанную смесь, затем заливают композицию 1, а через 1-2 мин заливают композицию 2 и перемешивают в течение 1-1,5 мин до достижения смесью текучести.

Для восстановления газопроницаемости стержни и формы подвергают сушке при 160-180 °C до остаточной влажности 1,5 %. При сушке гель обезвоживается и становится хрупким, а пленки пены растрескиваются, что повышает газопроницаемость. Прочность смеси увеличивается не сразу, а через 10-20 мин.

Примеры составов ЖСС сЛCT и СrО3 и их характеристики приведены в табл. 5.40, 5.41. Для уменьшения количества или исключения из состава смесей токсичного хромового ангидрида разрабатываются новые отвердители этих смесей. Например, при добавке хлорида меди CuCl2 * 2Н2O, сульфата меди CuSO4 * 5Н2O и хлорида железа FeCl3 * 6Н2O в количествах соответственно 0,1; 0,2; 0,4 % можно снизить содержание CrO3 в два раза. При применении в качестве отвердителя смеси персульфата аммония ((NH4)2S2O8) и феррохромового шлака CrO3 вообще исключается из состава смесей.


Холоднотвердеющие смеси с синтетическими смолами. Широкое применение синтетических смол в качестве связующих материалов для формовочных и, главным образом, стержневых смесей при любом характере производства объясняется возможностью получения высокой прочности при минимальном (1-2 %) расходе связующего, возможностью в широких пределах регулировать прочность и скорость твердения смеси. XTC со смолами имеют высокую текучесть и легко уплотняются на пескодувных и пескострельных машинах, вибрацией и прессованием при небольшом давлении. Стержни из этих смесей имеют хорошую податливость, выбиваемость, регенерируемость и малую гигроскопичность. При применении XTC со смолами сокращается цикл производства и улучшается качество поверхности отливок. Для исключения их прилипаемости к оснастке ее покрывают фторолоновым или кремнийорганическим покрытием.

С точки зрения термостойкости смесей, уменьшения их газотворности и обеспечения высокой прочности при минимальном расходе связующего предпочтительными являются фенолоформальдегидные и карбидоформальдегидные смолы с большим содержанием фурилового спирта.

Для приготовления смесей применяют обогащенные кварцевые пески с содержанием глинистой составляющей менее 0,1 %. С целью снижения расхода смолы ее активируют, вводя в нее 0,1-0,2 % силана, этилсиликата, обрабатывая электрическими полями. Для уменьшения расхода смолы целесообразно предварительно перемешивать песок с отвердителем, затем высушивать до влажности 0,2-0,4 % и после этого вводить смолу.

Недостатком XTC со смолами является высокая стоимость смесей. При применении этих смесей выделяются токсичные вещества (фенол, формальдегид), что повышает требования к соблюдению условий обеспечения безопасности жизнедеятельности работников.

Продолжительность отверждения зависит от реакционной способности смолы, вида и количества отвердителя, их соотношения и температуры. Обычно она колеблется от нескольких секунд до одного-трех часов. Для отверждения смесей применяются следующие способы:

1. Добавка в смесь 65-85% растворов кислот: паратолуолсульфоновой, ортофосфорной (ОК), бензосульфокислоты (БСК) и др. Фосфорная кислота применяется в XTC с карбамидоформальдегидными и карбамидофурановыми смолами. XTC с фенольными и фенолофурановыми смолами отверждаются сульфокислотами. Продолжительность твердения смеси -20-60 мин. Содержание отвердителя - 40-70 % от массы смолы.

Отверждение XTC сопровождается значительным тепловым эффектом (42-63 Дж/г смеси). Поэтому продолжительность отверждения зависит от массы стержня и материала оснастки. Лучше сохраняется тепло, а следовательно, и больше скорость твердения смеси при применении деревянной оснастки. Для ускорения отверждения XTC металлическую оснастку целесообразно нагревать до 30-40 °С.

2. Отверждение аминами. Этот метод применяется при использовании фенолформальдегидных смол и сводится к продувке стержня в течение 5-15 с третичными аминами, например триэтиламином (C2H5)3N или триметиламином (CH3)3N либо смесью аминов. Расход амина составляет 0,07 % от массы стержня. В смесь кроме смол вводят изоцианаты. В результате взаимодействия смолы с изоцианатом и амином образуются полиуретаны.

3. Продувка смеси сухим воздухом. При этом из смолы удаляется растворитель и низкомолекулярные продукты поликонденсации. Время продувки составляет 1,5-4,5 мин. Влажность воздуха должна быть не более 15%. Этот способ применяется для изготовления стержней массой 6-50 кг.

4. Вакуумирование. При вакуумировании происходит отсос продуктов, образующихся при поликонденсации смолы.

5. Продувка SO2 (SO2-npоцеcc). В смесь кроме фурановой и эпоксидной смол вводится перекисное соединение, которое окисляет SO2 до SO3. В качестве перекисных соединений применяют пероксид водорода, простой эфир, альдегид и др.

Существуют и другие методы отверждения XTC со смолами.

Наиболее широко применяются XTC с фурановыми смолами (мочевиноформальдегидные, карбамидоформальдегидные смолы, модифицированные фуриловым спиртом). Из фурановых смол наиболее распространены мочевиноформальдегидные, модифицированные 40-90 %-м раствором фурилового спирта. В качестве отвердителей чаще всего используют фосфорную кислоту, реже - органические сульфокислоты.

На практике применяются также XTC с фенолоформальдегидными, алкидными, полиэфирными и другими смолами. Для обеспечения повышенной живучести, что очень важно для индивидуального и мелкосерийного производства, разработаны составы XTC с водоэмульсионной смолой марки СФЖ-301 и глиной (табл. 5.42, 5.43), которые обеспечивают живучесть в пределах 30-100 мин. Типичные составы XTC на основе различных смол, их характеристики приведены в табл. 5.44, 5.45.

Для изготовления стержней для стальных и чугунных отливок наиболее часто используют фенольные, фенолофурановые и карбамидофурановые, карбамидоформальдегидные смолы. Карбамидные смолы из-за низкой термостойкости и высокого содержания азота в чистом виде при изготовлении XTC для чугунных и стальных отливок не применяются.

Приготовление XTC со смолами осуществляют в смесителях периодического и непрерывного действия. При приготовлении смеси в смесителях периодического действия сначала перемешивают песок с отвердителем (до 2 мин), затем добавляют смолу и перемешивают еще 1-3 мин. Для приготовления XTC с фурановыми смолами применяют двухстадийные смесители. На первой стадии в двух смесителях перемешивается песок с отвердителем и песок со смолой. На второй стадии в третьем смесителе осуществляется окончательное приготовление смеси путем перемешивания содержимого первых двух смесителей.

При работе со смолами необходимо строго соблюдать правила техники безопасности. Смолы и отвердители должны храниться в герметичной таре при температуре не ниже 10 °С. При работе необходимо использовать защитные очки и рукавицы. Так как при отверждении XTC и при контакте ее с металлом выделяются токсичные газы, должны применяться эффективные методы очистки воздуха.

Холоднотвердеющие смеси с фосфатными связующими. XTC с железофосфатными, магнийфосфатными и алюмофосфатными связующими все шире применяются для изготовления песчаных форм для чугунного и стального литья. Эти смеси имеют высокую термостойкость (до 1150 °С), выделяют мало газов, хорошо выбиваются из отливок, нетоксичны, недефицитны, легко регенерируются. Характеристика различных фосфатных связующих дана ранее. Наибольшую термостойкость (до 1380 °С) имеют магнийфосфатные связующие. Они пригодны для изготовления крупных стальных отливок. Типичные составы смесей на фосфатных связующих и их характеристики приведены в табл. 5.46-5.49.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: