Литьё в песчано-глинистые формы – одна из самых старых и распространённых технологий литья.
Состав песчано-глинистых смесей (ПГС) – это песок, связующее – глина или бентонит (сильно набухающая глина), вода и добавки для дополнительного влияния на свойства смеси.
Способ уплотнения, а значит, и свойства смеси, выбирают в зависимости от номенклатуры, конфигурации, точности и серийности отливок.
3 основных способа уплотнения ПГС и их особенности
1. Встряхивание
Когда модельная оснастка с опокой поднимается, опускается и резко тормозится, уплотнение смеси происходит, начиная с нижних слоёв формы – у модельной плиты. По мере увеличения расстояния от поверхности оснастки плотность формы уменьшается. При этом при каждом виброударе образуется новая форма, а предыдущая разрушается. Чтобы этот процесс происходил, прочность смеси должна быть невысокой – до 1 кг/см2. Если взять высокопрочную смесь, такого эффекта не получится – разрушения и перестраивания формы при ударе не будет.
2. Прессование
Бывает:
- верхнее – прессовый элемент движется в сторону модельного комплекта сверху
- нижнее – модель, двигаясь сверху или снизу относительно плоскости разъёма, внедряется в формовочную смесь
Максимальная плотность смеси в этом случае возникает у поверхности прессующего элемента:
- у прессующей головки – при верхнем прессовании
- на лобовых поверхностях модельной оснастки – при нижнем
3. Импульс сжатого воздуха
Распределение плотности смеси по форме напоминает то, что получается в результате уплотнения встряхиванием. Формовочная смесь, увлекаемая импульсом сжатого воздуха, движется сверху вниз по высоте опоки и резко тормозится у поверхности модельной оснастки. В результате максимальное уплотнение возникает в районе модельной плиты.
Так как каждый из способов имеет свои особенности, для выравнивания плотности по всей высоте опоки применяют комбинированные способы уплотнения:
- нижнее прессование с верхней подпрессовкой
- встряхивание с верхней подпрессовкой
- импульс сжатого воздуха с верхней подпрессовкой
В этом случае важно так подобрать усилия уплотнения и свойства смеси, чтобы готовой форме хватало манипуляционной прочности для протяжки, кантовки и заливки.
Безопочная формовка
Это способ получения формы, когда формирование кома происходит не в отдельном ящике – опоке, а внутри формовочной машины.
Различают вертикальную и горизонтальную безопочную формовку, для уплотнения в этом случае используется пескодувный способ заполнения формы и прессование.
Особенности формовочной смеси ПГС для разных способов формообразования
При встряхивании и встряхивании с подпрессовкой применяются низкопрочные смеси.
При прессовании в различных его комбинациях – среднепрочные.
При уплотнении импульсом сжатого воздуха и в безопочной формовке – высокопрочные смеси.
С точки зрения качества получаемого литья, наиболее высокую точность, воспроизводимость и чистоту поверхности отливок можно получить на высокопрочных смесях.
Регенерация ПГС заключается в очистке от металлических включений и остатков стержней, разбивании комьев, охлаждении, а также освежении. Для освежения ПГС в неё добавляют выгоревшие и ушедшие вместе с отливкой компоненты: свежий песок, глину, воду и добавки в необходимых по расчётам количествах.
Себестоимость отливок, получаемых на смесях ПГС, считается наименьшей, хотя изначальный объём капитальных вложений выше, чем в других технологиях.
