Лако-красочные материалы — производство

Требования к оснастке. Стержневые ящики и модели могут быть изготовлены из различных материалов — дерева, металла, пластмасс. Жидкая самотвердеющая смесь имеет повышенную прилипаемость и хрупкость. Поэтому при изготовлении стержне­вой и модельной оснастки необходимо предусматривать повышен­ные формовочные уклоны, тщательно выполнять галтели и отъем­ные части, а также уделять особое внимание качеству отделки ра­бочей поверхности стержневых ящиков и моделей.

В работе [30] рекомендуется при использовании жидких сме­сей величину уклонов на выступающих частях и в выемках стерж­невых ящиков принимать в соответствии с табл. 46. Выступающие части на вертикальных стенках и на дне стержневого ящика вы­сотой более 70 мм следует выполнять отъемными. Муфты и зам­кнутые рамки высотой более 100 мм, располагающиеся на дне стержневого ящика, рекомендуется изготовлять из двух разре­
занных по диагонали частей с врезкой в дно стержневого ящика. При работе с жидкими смесями предпочтение следует отдавать вытряхным ящикам, отдельные элементы которых собираются в неразъемной деревянной коробке. При такой конструкции стерж­невой оснастки можно избежать поломок стержней при раскрытии ящиков.

Одно из преимуществ жидких смесей состоит в том, что они дают возможность при конструировании стержневой оснастки объединять несколько стержней в один стержень-блок, что, с од­ной стороны, повышает точность отливки, а с другой — снижает расход материала на изготовление оснастки и экономит рабочую силу.

Разделительные покрытия. ЖСС имеют повышенную прили — паемость к модельно-стержневой оснастке из-за большой величины адгезии смеси к модельным материалам: дереву, чугуну, стали, алюминию. Поэтому для устранения прилипаемости смеси необходи­мо применять разовые или постоянные разделительные покрытия.

Из разовых разделительных покрытий рекомендуется приме­нять водный раствор эмульсола в соотношении 1:1, раствор суль­фитно* дрожжевой бражки плотностью 1,15—1,20 г/см3, мазут с керосином (1 : 1) или мазут с керосином и серебристым графи­том (1:1: 0,5), машинное масло, водный раствор хлористого каль­ция, ДС-РАС и др. СДБ, имеющая кислую реакцию, и хлористый кальций, контактируя со смесью, вступают во взаимодей­ствие с жидким стеклом с об­разованием геля кремневой кис­лоты, который служит хорошим разделительным слоем.

Из полупостоянных покры­тий лучшими являются хими­чески стойкий лак XCJI на основе пер хлорвиниловой смолы и полиуретановый лак УР-24.

В работе [14] адгезионные свойства разделительных по­крытий характеризуются двумя величинами: удельным усилием отрыва и удельным усилием сдвига модели относительно формы, действующими при извлечении модели или раскрытии стержневого ящика. Усилие отрыва преобладает при раскрытии стержневых ящиков, а усилие сдвига — при извлечении моделей и отъемных частей. Величина этих усилий в процессе твердения смеси возрас­тает. В табл. 47 и 48 (из работы [14 ]) приведены экспериментальные данные о величине удельных усилий отрыва и сдвига модели при ис­следовании адгезионных свойств некоторых разовых и полупо­стоянных разделительных покрытий, а в табл. 49 — по проч­ности ЖСС при сжатии, растяжении и срезе.

Очевидно, что избежать прилипаемоети смеси и повреждения стержня или формы можно в том случае, если величина проч­ности смеси на срез или разрыв будут больше соответствующих удельных усилий сдвига или отрыва модели. Как видно из данных таблиц, без применения разделительных покрытий деревянную оснастку нельзя отделить от стержня или формы без их поврежде­ний, так как прочность смеси при срезе и растяжении ниже удель­ных усилий сдвига и отрыва модели. В то же время при исполь­зовании разовых или полупостоянных покрытий уже после 30 мин твердения прочность смеси и на срез и на разрыв больше усилий

Сдвига и отрыва и, следовательно, по истечении этого времени допустимо извлечение моделей и раскрытие ящиков. Учитывая, что в начале твердения смесь имеет повышенную пластичность и менее склонна к поломкам, операции по удалению моделей из форм и раскрытию стержневых ящиков рекомендуется осуще­ствлять в интервале 35—50 мин при средних скоростях твердения смеси.

Авторы [39] в лабораторных условиях изучали зависимость удельных усилий извлечения модели из формы после часового твердения от числа заливок модели жидкой смесью. Было пока­зано, что, пользуясь полупостоянными разделительными покры­тиями из лака ХСЛ и УР-19 по одному комплекту оснастки, можно получить до 50—60 съемов без возобновления покрытий. Эти дан­ные подтверждаются производственной практикой.

После нанесения на оснастку лаков ХСЛ и полиуретанового требуется выдержка на воздухе для высыхания в течение 5 суток. При нагреве окрашенной оснастки до 80—100° С продолжитель­ность сушки может быть сокращена до 5 ч.

Получение стержней и форм из ЖСС. Технология изготовления стержней и форм из ЖСС сводится к простой операции заливки смеси в стержневой ящик или на модель, находящуюся в опоке. Смесь наливают с избытком для компенсации возможной неболь­шой усадки; после начала твердения излишек смеси срезают и спустя 35—50 мин с момента заливки смеси производят раскрытие стержневых ящиков или извлечение моделей. Каркасы простав­ляют в стержневые ящики до заливки смеси или погружают в смесь сразу после заполнения ящика смесью.

Во всех случаях, когда это возможно, стержни следует делать пустотелыми, применяя различные вставки и вкладыши. При изготовлении форм целесообразно пользоваться профильными опоками или жакетами. Заслуживает внимания и изучения опыт ряда станкостроительных заводов, освоивших изготовление тонко­стенных форм из ЖСС для крупных станочных отливок в специ­альных металлических жакетах. Характерным примером может служить также изготовление изложниц и чаш шлаковоза с приме­нением ЖСС, где расход смеси снижен до минимума благодаря при­менению специализированной оснастки. При этом не только сни­жается расход жидкой смеси, но также улучшается газовый режим стержней и облегчается выбивка смеси из отливок.

Средние и крупные формы могут быть изготовлены также двух­слойными: жидкой смесью типового состава на свежем песке за­полняют опоку до покрытия модели, остальную часть формы за­ливают жидкой наполнительной смесью на регенерате или с до­бавкой отработанной смеси при пониженном расходе жидкого стекла.

Из одного замеса смеси, приготовленного на установках перио­дического действия, можно заливать несколько стержневых ящи­ков, в то время как при изготовлении крупных стержней и форм

Допускается многократная периодическая заливка смеси, при этом интервал между заливками не должен превышать устойчивости пены в смеси. Для более качественного заполнения стержневых ящиков, особенно в случае повышенной их сложности, рекомен­дуется применять кратковременную вибрацию, пока смесь на­ходится в жидком состоянии. Об эффективности использования вибрации для уплотнения смеси при быстро разрушающейся пене упоминалось выше.

При соблюдении рецептуры смеси и необходимом качестве ис­ходных материалов, обеспечивающих хорошую газопроницаемость, стержни и формы из ЖСС не нуждаются в тепловой сушке. Если же в качестве противопригарных покрытий пользуются водными красками, то их следует подсушивать для удаления влаги из кра­сочного слоя. Продолжительность подсушки составляет от 30— 60 мин до 1,5—2 ч, в зависимости от размера стержней и типа су­шил. Стержни и формы можно заливать металлом через несколько часов после изготовления. В качестве противопригарных покрытий можно использовать известные водные и самовысыхающие краски.