Около 70 % отливок из чёрных сплавов в мире заливается в формы из песка и глины (ПГС).
Огнеупорная основа такой смеси – кварцевый песок, а чтобы он мог держать форму, в него добавляют глину.
Особенность этой смеси – возможность повторного использования. Одна часть связующего при заливке подвергается деструкции и уже не восстанавливается, а другая – после введения свежих добавок (освежения) применяется повторно.
Такая возможность уменьшает расходы на формовочные материалы и позволяет более бережно относиться к окружающей среде – уменьшается количество отвалов.
От качества связующего зависит не только качество отливки, но и «сохранность» смеси после многократных заливок. Для современных автоматических формовочных линий используют бентонит, потому что его свойства и стойкость к термическому воздействию выше.
Что такое бентонит
Это разновидность глины особого состава, который позволяет материалу впитывать и удерживать большое количество воды, а также восстанавливать свойства при увлажнении после высыхания. Именно эта способность очень важна в литейном производстве.
Для формовочных смесей бентонит стали применять сравнительно недавно. На это повлияло необходимость повышения качества уплотнения при использовании более современного оборудования. Зато методом ПГС стало возможно получать точные и сложные отливки с тонкими стенками и высоким качеством поверхности.
Производят и экспортируют бентонит многие страны мира. В России – это месторождение 10-й Хутор (Хакасский бентонит), Зырянское месторождение (Курганская область), на Украине – Черкасское (Дашуковское), в Азербайджане – Даш-Салахлинское. Поставляют бентониты также США, Греция, Турция, Италия, Испания.
Какие свойства бентонита важны для литейной формы
Отечественные стандарты определяют бентониты для литейного производства, как высококачественные формовочные глины. Классификация их определяется следующими свойствами.
1. Предел прочности при сжатии во влажном состоянии
Характеризует способность уплотнённой смеси сопротивляться нагрузке, которая возникает от воздействия жидкого металла при заливке.
2. Прочность при разрыве в зоне конденсации влаги («мокрая» прочность)
Наиболее близкий к металлу слой смеси нагревается и в нём возникают сжимающие напряжения. При этом более глубокие слои формы сопротивляются температурному расширению. На границе раздела двух слоёв возникает зона с низкой прочностью и может произойти отслоение и растрескивание тонкого слоя формы. При недостаточной прочности туда попадает металл, появляются ужимины и возникает уход металла.
3. Термическая устойчивость
Это показатель деструкции бентонита. Чем выше термостойкость бентонита, тем меньше его выгорает при температурном воздействии, тем меньше нужно добавлять на освежение.
Активированные и неактивированные бентониты
Более высокими показателями прочности в зоне конденсации влаги обладают щелочные бентониты, которые содержат в своей структуре обменные катионы натрия. Как раз натриевый бентонит способен удерживать в себе максимальное количество воды. Он сильно набухает и держит высокие показатели прочности смеси в зоне конденсации влаги. Месторождения таких бентонитов встречаются редко, но такое связующее можно получать искусственно – активировать кальциевый бентонит.
Для этого прямо на месторождениях бентонитов используют технологию активирования – добавления кальцинированной соды. После этого сырьё сушат, мелят и поставляют потребителю в виде порошка, который легко дозируется для приготовления высококачественных формовочных смесей.
#производство #россия #предприятия #slt #производство #россия