badania materiałów formierskich odlewy (3)

10

z ważniejszych parametrów technologicznych przygotowania masy jest czas mieszania. Ponadto masy zawierające gliny jako materia! wiążący, w szczególności bentonit, muszą po wymieszaniu pozostawać co najmniej 7200 s (2 godz.) w szczelnych odstojnikach. Jest to czas niezbędny do wbudowania cząsteczek wody w strukturę gliny, dzięki czemu możliwe jest optymalne wykorzystanie wysokiej plastyczności gliny, a w konsekwencji uzyskanie wysokich własności wiążących.

Najszersze zastosowanie w odlewnictwie mają masy na osnowie selekcjonowanego piasku kwarcowego pochodzenia naturalnego. Decydują o tym: dostępność, korzystna cena, szeroka gama ziarnistości, kulisty kształt ziaren oraz skład mineralogiczny, zapewniający odporność na wysoką temperaturę.

Składnikiem wiążącym w masach formierskich rdzeniowych są zarówno przetworzone i standaryzowane produkty mineralne, jak też organiczne i nieorganiczne produkty sztuczne. W pierwszej grupie dominują gliny, natomiast w drugiej głównie produkty organiczne, np. polimerowe tworzywa sztuczne, ale taicie nieorganiczne: gliniany, krzemiany i inne. Tradycyjnie przyjęło się, że pod nazwą lepiszcze rozumieć należy gliny formierskie, zaś pozostałe materiały wiążące nazywane są spoiwami.

Określenie lepiszcze ma dwojakie znaczenie. Pierwsze, podane powyżej, odnosi się do mas formierskich. Drugie odnosi się do osnów - piasków mineralnych, głównie kwarcowych, gdzie oznacza zanieczyszczenie, czyli frakcję o ziarnistości poniżej 0,02 mm bez względu na posiadanie lub brak własności wiążących.

Poza głównymi składnikami masy - to jest osnową i spoiwem lub lepiszczem, konieczne jest uzupełnienie składu masy formierskiej dodatkami materiałów spełniających różne funkcje. Mogą to być następujące dodatki: regulatory zjawisk powierzchniowych, np. dodatki antyadhezyjne; dodatki stopowe, zmieniające skład chemiczny powierzchni odlewu, utwardzacze, katalizatory, spulchniacze, plastyfikatory, dodatki regulujące szybkość ruchu ciepła między odlewem a formą oraz inne.

Wiedza o składnikach mas formierskich pozwala we właściwy sposób dobrać odpowiedni skład masy dla wytwarzanych odlewów. Jako osnowę mas formierskich dla odlewów staliwnych należy stosować piaski cyrkonitowe, chromitowe oraz dla niedużych odlewów piaski kwarcowe o możliwie najniższej zawartości lepiszcza oraz temperaturze, spiekania powyżej 1673 K. Jako materiału wiążącego można używać gliny formierskiej -bentonitu klasy pierwszej o wysokich własnościach wiążących, pozwalającej uzyskać masy' o małej skłonności do tworzenia wad powierzchniowych w odlewach. Wskazane jest również stosowanie innych spoiw. Nie stosuje się spoiw wydzielających azot podczas termicznej degradacji.

W przypadku odlewów żeliwnych wymagania stawiane masom nie są tak wysokie jak dla odlewów staliwnych ze względu na niższą temperaturę oraz sposób odlewania żeliwa. Na granicy odlew - forma może dochodzić do intensywnych zjawisk dyluzyjnych. Niewłaściwy dobór narametrów technologicznych Dowodnie ncykodyenie. nnwierzchni odlewu. Tvnown.

lecz nie jedyna, wada powierzchniowa nosi nazwę „przypalenie”. Obok możliwie najniższej temperatury zalewania, odlew przed przypalaniem zabezpiecza wprowadzenie do masy węgla. Nośnikami pożądanego pirolitycznego węgla drobnokrystalicznego są pochodne ropy naftowej, sproszkowane tworzywa polimerowe lub ostatecznie pyl grafitowy lub antracytowy. Dodatek węgla nie może być stosowany w masach do odlewów staliwnych ze względu na powierzchniowe nawęglanie odlewów. Masy do odlewów z metali nieżelaznych różnią się własnościami od mas przeznaczonych do odlewów ze stopów żelaza. Masy te przede wszystkim nie -wymagają, wysokiej ogniotrwałpści z uwagi na niższą temperaturę zalewania tych stopów. Niższa temperatura zalewania .powoduje również mniej intensywną gazotwórczość masy formierskiej i rdzeniowej, a zatem masy mogą mieć niższą przepuszczalność (poza stopami magnezu). Obniżenie wymagań co do przepuszczalności pozwala na stosowanie piasku o drobniejszych ziarnach, co w znacznej mierze wpływa na poprawę gładkości powierzchni odlewów.

W tabeli 1.1 przedstawiono składy wybranych, częściej stosowanych mas formierskich i rdzeniowych oraz ich przeznaczenie.

Tabela 1.1

Przeznaczenie i składy mas formierskich i rdzeniowych [1,3]__

Rodzaj i przeznaczenie masy	Składniki w częściach Wagowych			Zawartość wilgoci % wag.
	osnowa .. ziarnowa	materia! wiążący	dodatki
Masa na formy do odlewów żeliwnych, formowanie wysokimi naciskami	piasek kwarcowy -100	bentonit- 10	pyl węgla kamiennego -S dekstryna - 0,S woda do uzyskania wymaganej zawartości wilgoci	2,6*3,0
	piasek kwarcowy -100	bentonit -10	nośniki węgla -2 woda do uzyskania wymaganej zawartości wilgoci	2,6+3,0
Masa na formy do odlewów staliwnycli, formowanie wysokimi naciskami	piasek.kwarcowy -.1,00	bentonit - 12	dekstryna - 0.5 woda do uzyskania wymaganej zawartości wilgoci	2,6+3,0
Masa przymodclown lub jednolita na tbrmy wilgotne do odlewów ze stopów Mg	piasek kwarcowy -86,5	bentonit - 3 glina GM3 - 3	kwas borowy - 0,5 glikol etylenowy - 1,0 kwiat siarkowy - 6	3,0+3,5
Masa bezwodna na formy do odlewów żeliwnych oraz ze stopów AU Cu. Mg	piasek kwarcowy. -100	bcntonil-6+10	bentonol 3,5+4,5
Masa bezwodna na formy do odlewów staliwnych	piasek kwarcowy -94	bentonit -6+8	hydrokol 3*5
Masa na formy i rdzenie utwardzane CO. do odlewów staliwnych	piasek kwarcowy -100	szkło wodne -7	glina GM3 - 4,0 żywica karbafbr Z -1,0
Sypka masa samoutwardzalna (SMS)	piasek kwarcowy - 100	szkło wodne - 6	chromali! - 4,5	0.5
Sypka masa samoutwardzalna (SMS)	piasek kwarcowy -100	szldo wodne-6	Chromalit - 2 ślinka kaolinowa -1