ЇМ-ЛИТВО В ГЛИНИСТІ ПІЩАНІ ФОРМИ / ДЕТАЛІ 

Загальний огляд процесу

Основний принцип формування

При змішуванні з водою бентоніт утворює пластичну глинисту оболонку, що обволікає зерна піску, що надає формувальній суміші міцність, пластичність та газопроникність. Після засипання та ущільнення суміші формується порожнина, що відповідає зовнішній формі виливки. У цю порожнину заливається високотемпературний розплав металу, який твердне після охолодження. Одноразова піщана форма руйнується для отримання виливків, а відпрацьований пісок після відповідної обробки може бути використаний повторно.

Склад формувальної суміші та ключові властивості

(1) Загальний рецепт сирої формувальної суміші (зеленої суміші)

Кварцовий пісок: 90%-94% (основний наповнювач)

Бентонітова глина: 6%-10% (сполучна для забезпечення міцності в сирому стані)

Вугільний пил: 2%–4% (запобігає проникненню металу та покращує якість поверхні)

Волога: 3%-4,5% (регулює зв'язувальні властивості глини)

(2) Основні технологічні властивості формувальної суміші

Міцність у сирому стані: запобігає обвалу форми при вилученні моделі та складанні форм

Газопроникність: відводить водяну пару та димові гази, що утворюються під час заливання, для запобігання газовим раковинам.

Пластичність: полегшує формування та вилучення моделі, знижуючи обсипання піску

Вибивання: після охолодження форма легко руйнується, що полегшує очищення виливків

Повний технологічний процес

3.1 Виготовлення моделей

По кресленнях виливків виготовляються дерев'яні чи металеві моделі з урахуванням припусків на усадку, механічну обробку, формувальних ухилів та ливарних радіусів. Для внутрішніх порожнин та отворів виливків виготовляються відповідні піщані стрижні.

3.2 Приготування формувальної суміші

Відпрацьований пісок, новий пісок, бентоніт, вугільний пил та вода ретельно перемішуються в змішувачі для забезпечення рівномірного покриття насіння піску глиною. Проводиться операційний контроль вологості та ущільнюваності; некондиційна суміш коригується перепропорціюванням.

3.3 Формування та виготовлення стрижнів

Поділяється на ручне формування (для великих одиничних і фасонних деталей) та машинне формування (для серійних дрібних деталей на виробничих лініях):

Засипання суміші в нижню опоку, ущільнення та вирівнювання поверхні, потім переворот нижньої напівформи;

Установка моделі, нанесення розділового порошку, встановлення верхнього опоки та заповнення сумішшю з ущільненням;

Вирізка литникової системи та прибутків для живлення та газовідведення, потім вилучення моделі для отримання верхньої та нижньої напівформ;

Установка піщаних стрижнів для складних внутрішніх порожнин, фіксація та герметична збірка форм для запобігання витоку розплаву.

3.4 Плавка та заливання

Розплавлений чавун, сталь або кольоровий сплав плавляться в печі або вагранці. Заливка проводиться рівномірно через чашу литника після досягнення температурою необхідного значення. Прибутки служать резервуарами високотемпературного розплаву для компенсації усадки при затвердінні і запобігання усадкових раковин і пористості.

3.5 Охолодження та вибивання

Після повного охолодження виливків опока піддається вібрації для відділення виливків від глинистої суміші, що руйнується. Відпрацьований пісок знепилюється, охолоджується, поповнюється бентонітом і повертається до циклу приготування суміші.

3.6 Очищення та контроль виливків

Видалення литникових систем, прибутків, облої та задирок; шліфування та дробоструминна обробка поверхонь. Проводиться контроль розмірів, візуальний огляд та випробування механічних властивостей. Придатна продукція спрямовується на склад; виливки з високоміцного чавуну при необхідності піддаються відпалу чи нормалізації.

Класифікація трьох способів лиття в глинисті піщані форми

4.1 Сира глиниста форма (основний тип)

Форми заливаються без сушіння після формування, відрізняються коротким циклом, високою продуктивністю та найнижчою вартістю. Застосовується для дрібних та середніх виливків із сірого та високоміцного чавуну, таких як корпуси автомобільних деталей, кронштейни та коробки передач.

4.2 Форма з підсушеним поверхневим шаром

Підсушування піддається тільки поверхневий шар порожнини форми (товщиною 5-10 мм) для підвищення міцності поверхні. Підходить для середніх товстостінних виливків для зниження дефектів газових раковин та пригару.

4.3 Повністю висушена глиниста форма

Вся піщана форма повністю висушується в печі, має високу міцність у сухому стані і хорошу газопроникність. Використовується для великих товстостінних та відповідальних сталевих виливків. Високе енергоспоживання та тривалий цикл обмежують її застосування; поступово замінюється смоляним піском.

Переваги та недоліки

Переваги

Глина та кварцовий пісок є доступними та недорогими сировинними матеріалами; більше 90% відпрацьованого піску може бути регенеровано, що забезпечує вкрай низьку собівартість виробництва.

Висока адаптованість: можливість виробництва різних металевих виливків масою від 0,1 кг до кількох тонн зі складною конструкцією.

Для сирих форм не потрібно сушіння, висока швидкість формування, можливість застосування автоматизованих серійних ліній.

Формувальна суміш має певну еластичність, що знижує ризик руйнування форми при вилученні моделі та встановленні стрижнів, з високою допускною здатністю при виконанні операцій.