Технологические свойства песчано-смоляных смесей

Текучесть. Под текучестью следует понимать способность зерен песчано-смоляной смеси взаимно перемещаться под воздействием внешних сил или собственного веса (в последнем случае это свойство следует называть сыпучестью). Свойство текучести обеспечивает заполнение смесью полости модельной оснастки при пескодувном заполнении.

При использовании сухих песчано-смоляных смесей определяют сыпучесть. Этот показатель имеет важное значение при изготовлении оболочковых форм и стержней сложной конфигурации. Ниже в табл. 32 приводятся данные по испытанию на сыпучесть песчано-смоляных смесей в сравнении с сухим кварцевым песком. При испытании были использованы неплакированная и плакированная смеси на песке марки 1К02А с 6% связующего ПК-104, а также сухой кварцевый песок марки 1К02А.

32. Результаты испытания на сыпучесть

Наименование

показателя

Неплакированная смесь

Плакированная холодным способом смесь

Сухой кварцевый песок

Сыпучесть, г/с

3,7

16,6

21,7

Как видно из данных табл. 32, сыпучесть неплакированной смеси в 4 раза меньше сыпучести плакированной смеси. Сыпучесть плакированной смеси приближается к сыпучести сухого песка. Малая сыпучесть неплакированной смеси может вызвать дефекты форм и стержней при их формировании (рыхлота, пустоты). В этом отношении плакированная смесь обеспечивает хорошее заполнение модельной оснастки и позволяет получать формы и стержни без дефектов.

Текучесть сырых песчано-смоляных смесей является очень важным фактором, который в значительной степени определяет качественное заполнение полости модельной оснастки при песко-дувно-пескострельном способе изготовления форм и стержней. Текучесть уменьшается при увеличении вязкости связующего и связи между зернами песка, при увеличении содержания глинистой составляющей, при увеличении трения между зернами песка за счет применения более мелкого песка.

Заметное влияние на текучесть оказывают вид связующей добавки и содержание ее в смеси. Сравнительные исследования текучести по методике ЗИЛ у различных смесей на основе песка 1К02Б с 4% связующей добавки приводятся в табл. 33. Из данных табл. 33 видно, что наибольшей текучестью обладают смеси на основе фенольных синтетических связующих ВР-1 и фено-лоспирта.

33. Начальная текучесть смесей на основе различных связующих

Наименование

связующего

ВР-1

Феноло

спирт

КФ-90

КФ-40

ФФ-1С

УКС

Текучесть, %

Живучесть. Очень важным фактором для рассматриваемого процесса является свойство сырых смесей сохранять какое-то время свою живучесть, в течение которого приготовленный состав остается технологически пригодным к употреблению.

Исследования показывают, что живучесть сырых смесей на основе фурановых и мочевиноформальдегидных смол определяется скоростью реакций этих смол с катализатором и зависит от времени выдержки и температуры окружающей среды. Живучесть смесей на основе некоторых связующих представлена в табл. 34 и 35.

34. Зависимость прочности смеси на сжатие в сыром состоянии от времени хранения

Технологические свойства песчано-смоляных смесей

Из данных табл. 34 и 35 видно, что лучшей живучестью обладают смеси на основе фенольных связующих ВР-1, феноло-спирта. Живучесть смесей на основе связующих ФФ-1С и УКС, КФ-90 и КФ-40 равняется 2—4 ч, поэтому они должны быть ис-пользовапы в течение одной смены.

Для большей наглядности зона удовлетворительной текучести исследованных смесей отмечена е табл. 35 сплошной линией. Живучесть сырых смесей резко сокращается при повышении температуры окружающей среды, особенно при использовании сухого кварцевого песка с температурой выше 25° С.

35. Зависимость текучести смесей на основе различных связующих от времени хранения

Технологические свойства песчано-смоляных смесей

Выбиваемость. Потеря прочности связующим материалом при нагреве обеспечивает податливость форм и стержней и их выбиваемость. При изготовлении оболочковых форм и стержней применяют в основном органические связующие материалы, главное отличие которых от неорганических заключается в том, что они при температурах нагрева 2!?0—350° С теряют свою прочность, разлагаются и сгорают. Однако следует учитывать, что при разложении органических связующих материалов и их выгорании образуется кокс, количество которого и его прочность определяют термостойкость связующего. Исследования показывают, что к термостойким относится вся группа фенольных связующих: ПК-104, ВР-1, фенолоспирт, а также фурановые связующие— ФФ-1С, КФ-90.

Использование связующих, которые имеют низкую термостойкость, может привести к преждевременному разрушению форм и стержней, а следовательно, к браку отливок. К таким связующим относятся КФ-40 и УКС, поэтому эти смолы применяют только при получении форм и стержней для отливок из цветных сплавов.