Холодно твердеющие смеси для литья: Литье в холодно-твердеющие смеси | Литейное производство

alexxlab | 04.04.2023 | 0 | Разное

Холодно твердеющие смеси

 

 

Холодно твердеющие смеси (ХТС), применяют для изготовления средних и крупных форм и стержней в единичном и серийном производстве.

Такие смеси делают из обогащенных кварцевых песков Об1К или Об2К, так как присутствие глины в  песке снижает прочность смеси в сухом состоянии.Связующие могут быть карбамидофурановые

Фенолоформальдегидные и другие смолы ( группа Б1,см.таблицу).

Катализатором отверждения является обычно ортофосфорная кислота 70-80% -ной концентрации. Указанные смолы при смешивании с сильными кислотами способны затвердевать и придавать смеси высокую прочность.

Обычно смесь имеет следующий состав:100% песок люберецкий Об1К,0,5-1,2% кислоты ортофосфорной (70-80%-ной концентрации), 2-5% смолы КФ-90. Влажность смеси 0,9-1,5%, живучесть 1-1,5 мин, предел прочности при растяжении (при выдержке 2 ч) не менее 196 кПа       (2 кгс/см²).  Живучесть смесей можно регулировать введением различного количества катализатора.   Поскольку живучесть смеси невелика, то смеситель для приготовления располагают непосредственно на месте приготовления форм или стержней,смесь используется сразу после приготовления, а чаще всего совмещается процесс  смешивания смеси  и выдачу готовой смеси из смесителя в опоку или стержневой ящик.

Обычно эти смеси применяют в качестве облицовочных. Несмотря на использование двух  смесей – облицовочной и наполнительной, что усложняет технологический процесс, устранение сушки, особенно при изготовлении крупных форм и стержней, сильно повышает эффективность производства.

Недостатком  холодно-твердеющих смесей является низкая термическая стойкость, поэтому формы следует окрашивать противопригарными красками. Применяемые  для изготовления смеси компоненты токсичны и требуют строгого соблюдения санитарно- технических норм, хорошей вентиляции участков изготовления  форм и стержней.

 

Холоднотвердеющие стержневые смеси  на синтетических смолах

Стержневые смеси, не требующие тепловой обработки наиболее перспективны,так как  их применение исключает процесс нагрева стержневых ящиков (не требуется энергоносители для нагрева оснастки-электричество,-газ)  и  упрощает оснастку и техпроцесс изготовления стержней.

Стержни могут изготавливаться в деревянных,пластиковых, металлических стержневых ящиков. В состав этих смесей  (см.таблицу)  в качестве связующего входят, карбамидофурановые, карбамидовые, фенолофурановые, фенолоформальдегидные смолы (связующие группы Б-1) и катализатор, ускоряющий процесс  отверждения связующего. Катализаторы твердения обычно органические и неорганические кислоты: бензосульфокислоты (БСК), ортофосфорная кислота, азотная кислота и т.д. Указанные смеси обладают высокой текучестью и прочностью 14,7- 19,6 Мпа ( 15-20 кгс/см²), хорошей газопроницаемостью, податливостью, выбиваемостью.

Важной характеристикой смесей является живучесть – время, в течение которого смесь обладает формуемостью. Живучесть регулируют количеством катализатора, вводимого в смесь.  С увеличением  количества  катализатора в смеси  ее живучесть уменьшается, поэтому в зависимости  от  длительности заполнения  ящика смесью и уплотнения в смесь вводят количество катализатора, обеспечивающее требуемую живучесть смеси.

С уменьшением термостойкости смеси увеличивается  пригар  на поверхности отливок. Наибольшую термостойкость  имеют фенольные и фенолофурановые смолы, их используют для смесей стального литья. Меньшей термостойкостью обладают карбомидофурановые смолы, применяемые для стержней чугунных отливок. Карбамидные смолы имеют наименьшую термостойкость, их применяют для смесей отливок из  цветных сплавов.

Холодно твердеющие смеси (ХТС) имеют меньшую  прочность, чем твердеющие в нагреваемой оснастке, поэтому их используют для изготовления стержней  ΙΙΙ —  V  классов.  Длительность их  отверждения до максимальной прочности составляет  несколько  часов.  Для изготовления стержней из таких смесей  можно использовать  деревянную, пластмассовую, металлическую оснастку. Поэтому наибольшее  применение они нашли в серийном производстве средних и крупных отливок из чугуна и стали, гдеих использование позволяет исключить сушку, механизировать процесс изготовления стержней, повысить качество отливок и эффективность производства.

Холодно твердеющие смеси на силикатных связующих

Холодно твердеющие смеси на силикатных связующих называются смеси, которые изготавливаются с применением в качестве связующего жидкого стекла, которые сушатся с помощью продувки углекислым газом (см.таблицу), а также могут упрочняться с  применением тепловой сушки. Стержневые смеси обладают высокой прочностью, хорошей газопроницаемостью,но имеют малую податливость и плохую выбиваемость. Для улучшения податливости и выбиваемости в их состав вводят до 1,5 % древесных опилок идо 5% асбестовой крошки. Эти стержневые смеси используют  для стальных и чугунных отливок в условиях единичного и серийного производства.

Для изготовления стержней в условиях серийного производства крупных отливок широко используют жидкие самотвердеющие смеси, свойства которых аналогичны описанным выше.

 

 

Применение холодно твердеющих смесей в литейном производстве

Применение холодно твердеющих смесей в литейном производстве

От favorit-adminраздел Полезные статьи

1048

Технологический процесс изготовления форм и стержней непосредственно зависит от характеристик формовочных смесей. От качества оснастки зависят и свойства отливок, точность их геометрических размеров и шероховатость. Наиболее распространенными являются холодно твердеющие смеси, получаемые на основе разного рода связующих. Это могут быть синтетические смолы или жидкое стекло.

Технология хтс литья в литейном производстве

При производстве форм и стержней состав формовочной смеси хтс подбирается таким образом, чтобы обеспечивалось высокое качество отливок, существовала возможность регенерации массы, уменьшалось количество токсичных выбросов и стоимость материалов.

Метод литья основан на свойствах песчано-смоляной смеси отверждаться под воздействием кислотного катализатора. Состав стержневой смеси хтс с фенолформальдегидной основой позволяет изготавливать сложные отливки высокого качества. При этом обеспечивается хорошая чистота поверхности, соблюдается точность геометрических размеров.

Такие показатели качества невозможно обеспечить при литье в песчано-глинистые формы. Так как в таком случае не выдерживаются требования низкой влажности, достаточного уровня газопроницаемости, точности размеров. Чтобы получить необходимую влажность при использовании песчано-глинистой смеси необходима длительная сушка, что существенно повышает энергозатраты и увеличивает длительность технологического цикла.

Преимущества и недостатки использования хтс в литейном производстве

К преимуществам изготовления формовочных материалов из холодно твердеющих смесей, состав которых подбирается в зависимости от материала отливки относятся:

• высокое качество изделий за счет точности размеров;
• отсутствие деформации при производстве форм, малое количество дефектов;
• снижение себестоимости продукции за счет использования более простого оборудования;
• возможность автоматизации процесса приготовления;
• уменьшение энергозатрат за счет отсутствия операции сушки;
• возможность регенерации песка;
• снижение трудоемкости финишных операций;
• уменьшение вредных выбросов и улучшение качества труда.

Благодаря перечисленным преимуществам, холодно твердеющие смеси все чаще применяются в литейном производстве. Однако существуют и недостатки. Во-первых, это токсичность связующих, к которым выдвигаются особые требования при эксплуатации и хранении. Во-вторых, в составе хтс нет наномодификаторов, которые могли бы влиять на модификацию формовочной массы и процесс кристаллизации расплава.

Перспективы применения хтс литья

Применение современных хтс в литейной отрасли набирает все большую популярность. Несмотря на токсичность связующих все же удается улучшить условия труда и уменьшить количество вредных выбросов в процессе формовки. При этом снижаются энергозатраты, увеличивается качество продукции и рентабельность производства.

Холодное литье, Порошки для холодного литья

Магазин будет работать некорректно в случае, если куки отключены.

Похоже, в вашем браузере отключен JavaScript. Для наилучшего взаимодействия с нашим сайтом обязательно включите Javascript в своем браузере.

Переключить навигацию

Поиск

Меню

Учетная запись

Посмотреть как Сетка Список

Позиции 1-12 из 13

Страница

• Вы сейчас читаете страницу 1
• Страница 2
• Страница Следующий

Показать

12 24 36 Все

на страницу

Сортировать по Должность наименование товара Цена Установить нисходящее направление

Посмотреть как Сетка Список

Позиции 1-12 из 13

Страница

• Вы сейчас читаете страницу 1
• Страница 2
• Страница Следующий

Показать

12 24 36 Все

на страницу

Сортировать по Должность наименование товара Цена Установить нисходящее направление

Магазин По

Copyright © 2017 ООО «Энвирон Молдс». Все права защищены.

Изучите методы литья смолы: холодное литье

Иногда нам нужен внешний вид, ощущение и вес металлической детали в проекте, но не сам металл. Может быть, вы идете на этот ретро-образ. Может быть, вы восстанавливаете старое радио, и у вас есть одна медная деталь, но нет другой. Можно получить очень похожую на металл деталь без всех затрат и тепла, необходимых для литья или долгих часов в цехе по изготовлению металла.

Прежде чем инвестировать в материалы для холодного литья, лучше иметь практические ожидания. Деталь, отлитая методом холодного литья, плохо поддается полировке, но шлифованная и сатинированная деталь может быть почти неотличима от литой детали. Холоднолитая деталь имеет металлический вес, но звенит, как керамика. Он будет прохладным и довольно хорошо переносит тепло, но у меня нет для вас цифр. Детали, изготовленные из латуни, меди и железной пыли, соответственно покроются патиной. Если вы хотите, чтобы они сохраняли яркий блеск, их нужно будет потом обработать шеллаком или аналогичным покрытием; к счастью, термореактивные смолы обычно довольно инертны, поэтому подойдет любое покрытие, используемое на металле для той же цели.

Лучше всего думать, что материал ведет себя более или менее как стеклонаполненный нейлон, такой как тот, который используется для корпуса электроинструмента. Будет жестко. Он будет изгибаться на относительно короткое расстояние, прежде чем сломается, а затем треснет в точках напряжения. Он будет значительно прочнее, чем деталь, напечатанная на 3D-принтере, слабее, чем деталь из чистой смолы, и в зависимости от металла; слабее, чем металл, который он должен имитировать.

Материалы

Холодное литье особенно щадяще, если деталь в основном косметическая. Смола, используемая для связывания частиц, может быть любой. Пока я использую свой любимый Innovated Polymers IE-3075, подойдет практически все. Он имеет довольно длительное время отверждения, но двухкомпонентная глазурь из хозяйственного магазина также хорошо подходит для этого применения.

Металл может быть любым мелким порошком. Для этого примера я использовал алюминиевый порошок 500 меш (30 микрон). Я заказал для этой цели пудру Smooth-On из-за быстрой доставки, но в их пудре нет ничего особенного. Если у вас есть время, подойдет более медленный, но значительно более дешевый вариант с таких сайтов, как eBay.

Некоторые примечания по работе с металлическими порошками:

Алюминиевый порошок.

1. Опасность взрыва: Не курите и не оставляйте лестницу Джейкоба включенной во время работы с металлическими порошками. Они могут образовать тонкое, едва заметное облако металла, которое взорвется при попадании в него достаточно горячего пламени (прочитайте статью [Дженни] о металлических порошках в качестве топлива). Этот взрыв не обязательно будет просто страшной вспышкой. На самом деле это может быть плавящийся на лице быстро расширяющийся шар тепла и силы, который может и разрушит ваши шансы оказаться в центре вашего сексуального хакерского календаря сбора средств в вашем хакерском пространстве.
2. Отказ органов Funtime: Алюминий был связан с болезнью Альцгеймера. Слишком много железа может привести к клинической депрессии и вялости за очень короткое время. Серебро навсегда сделает вас синим. Эти металлические порошки чрезвычайно мелки, и у вашего тела не возникнет проблем с поглощением токсичных уровней в кровь через желудок, легкие и, если вы получите очень мелкий порошок, кожу. Я настоятельно рекомендую следовать хорошей лабораторной практике, даже если позже вам придется солгать об этом своим приятелям в баре.

Имея это в виду, давайте обсудим минимум мер предосторожности при работе с металлическим порошком:

1. Наденьте респиратор: Маска от пыли хорошего качества подойдет, но для такого рода вещей лучше приобрести настоящий респиратор. Я рекомендую линейку 3M с фильтрами P100 как минимум. Прочтите руководство по выбору о том, как определить, герметична маска или нет. Если у вас густая борода, обязательно натяните маску сильнее, чем обычно.
2. Носить перчатки : Я настоятельно рекомендую каждому хакеру всегда иметь в своей лаборатории коробку нитриловых перчаток своего размера. Более качественные насадки, которые может использовать хирург, подходят очень хорошо и даже имеют текстурированные кончики пальцев. Они не рвутся легко, и я не могу сказать, что большая потеря ловкости из-за отсутствия перчаток.
3. Носите защиту для глаз: Помимо риска слепоты, глаза также очень хорошо поглощают вредные химические вещества, попадающие в организм. Защита глаз обязательна.
4. Чистота: Обязательно протрите все влажной бумажной салфеткой после завершения работы. Держите пищевые контейнеры подальше от места, пока оно не будет очищено.

3D-печать и шлифование

Шлифование напечатанной на 3D-принтере детали PLA до получения гладкой поверхности.

Основные детали, которые я использовал для этого литья, были напечатаны на 3D-принтере. Я использовал довольно много внешних слоев с очень небольшим заполнением. При любом литье из смолы важно отметить, что силиконовая форма улавливает каждую деталь. Это проклятие и благословение. Если вы сейчас потратите время на завершение детали и приблизитесь к желаемому внешнему виду, вам не придется выполнять какую-либо отделку финальной части.

Детали идеально подходят друг к другу.

Чтобы получить действительно красивую гладкую поверхность на деталях из PLA, я начал с наждачной бумаги с зернистостью 220, чтобы сбить слои. Затем я перешел сразу к зернистости 800, чтобы получить гладкую поверхность. PLA довольно легко шлифуется. Главное, чтобы он не нагревался. В этом может помочь пульверизатор с водой, который также продлит срок службы наждачной бумаги. Любые механические шлифовальные машины могут слишком сильно нагреть PLA и испортить деталь.

A Примечание о допусках:

В этих деталях позже будет просверлено отверстие, когда они объединятся в шарнир. Большинство силиконов для изготовления форм почти не дают усадки. Кроме того, высококачественная термореактивная смола также не будет заметно изменять размеры. Таким образом, какой бы допуск вы ни вкладывали в мастер-части, вы получите тот же допуск. Это действительно полезно и является еще одним преимуществом перед металлическими деталями. Для этих деталей мы подобрали пару деталей, напечатанных на 3D-принтере, а затем отшлифовали их, чтобы они идеально скользили. Каждая повторяющаяся деталь, изготовленная из этой формы, будет вести себя так, как если бы она была подобрана вручную. Неплохо!

Форма

Чтобы сделать форму, я взял подготовленные 3D-печатные детали и разложил их в вероятной конфигурации. Для этих деталей форма должна быть только односторонней. Несмотря на то, что детали имеют подрезы, силикон достаточно легко изгибается, чтобы они имели единую линию разъема. Плоская поверхность, которую 3D-принтер использовал для удержания деталей на станине, будет сделана из листа плоского полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы, к которому не прилипают уретановые и силиконовые смолы.

Я измерил самую высокую часть и добавил к ней 8 мм, чтобы определить глубину формы. Я также измерил длину и ширину посадочного места конфигурации. Я взял эти значения в inkscape и сделал быстрый макет для коробки. Я распечатал их и приклеил на пенопласт в качестве шаблона для резки.

Коробку было легко собрать. Поскольку при заливке силиконовой формы не используются вода или растворители; Школьного клея ПВА достаточно, чтобы закрепить детали на пенопластовой сердцевине. Если бы я был более умным, я бы разложил свой шаблон по-другому, чтобы я мог разрезать пенопластовый сердечник наполовину и получить свободный запечатанный край, когда я согну деталь. В итоге я склеил прямоугольники горячим клеем. Важно убедиться, что все края закрыты. Силикон начинает схватываться через 30 минут, но способен вытекать из формы не менее часа. Это очень угнетает, когда это происходит.

Смешивание и заливка формы

Смешайте и отмерьте силикон в соответствии с инструкциями производителя. Обязательно перемешайте силикон как можно тщательнее. Раньше я пытался осторожно смешивать, чтобы избежать пузырьков, но в результате силикон оставался липким навсегда. Если у вас есть вакуумная камера, дегазируйте силикон перед заливкой. Если вы используете камеру высокого давления, отвердите силикон при давлении 60 фунтов на квадратный дюйм в течение времени отверждения перед извлечением из формы. В моем случае это было двенадцать часов.

Смешивание и заливка холодного литья

Заливка смеси смолы и порошка в форму.

Smooth-On, и на большинстве сайтов рекомендуется объемное соотношение смолы и порошка 1:1. Путем личных экспериментов я обнаружил, что при точном смешивании смолы практически одна и та же деталь может быть изготовлена ​​с погрешностью до 20% в соотношении порошка и смолы. Как только вы пройдете это, деталь либо не будет должным образом блестеть, либо станет слишком хрупкой.

Слишком густая смесь порошка и смолы не могла должным образом попасть в форму.

Это здорово, потому что в зависимости от выбранной геометрии вы можете использовать суспензию разной толщины. Для небольшой детали, которая будет полностью заполнена смолой, лучше всего подойдет более жидкая смесь.

Для действительно больших деталей вы можете сэкономить много металлического порошка, сделав очень густую суспензию с большим количеством металла, чем смолы. Это можно нарисовать внутри формы, оставить для отверждения, а затем залить смолой без порошка. Однако эта часть не будет иметь такой же вес и звук, как партия со 100% заполнением.

Смешать смесь смолы и порошка довольно просто. Сначала точно отмерьте части A и B смолы. Смешайте это очень тщательно. После смешивания смолы можно добавить металлический порошок. Важно правильно подобрать порядок смешивания. Если вы смешаете металл слишком рано, компоненты А и В могут не прореагировать друг с другом должным образом.

Смешивание металлического порошка и смолы перед заливкой.

После смешивания смолу можно опционально подвергнуть вакуумной дегазации, а затем залить в форму, как обычно. Поскольку это цельная форма, задняя часть заливки была покрыта листом UHMW, чтобы получилась плоская поверхность. Залитую форму помещали в камеру высокого давления для отверждения при давлении 60 фунтов на квадратный дюйм в течение четырех часов перед извлечением из формы. Это время зависит от используемой смолы.

Полировка и окончательная обработка

В детали просверливаются отверстия в качестве одного из завершающих этапов отделки.

После извлечения из формы деталь готова к чистовой обработке. Для этой детали было решено, что будет значительно легче сверлить отверстия после извлечения детали из формы. Другим вариантом может быть штифт в форме или форма, состоящая из двух частей. Это потребовало бы значительно больше времени, чтобы закончить.

Деталь выйдет из формы без блеска. Смола имеет тенденцию располагаться перед металлическим порошком. Кроме того, металлические частицы, вероятно, имеют небольшой оксидный слой на поверхности, что делает их матовыми. Завершающим этапом является полировка детали. Для получения матового покрытия просто отшлифуйте деталь круговыми движениями до зернистости 400 или 800. Также подойдет полировальный круг. Для этого этапа приемлемы электроинструменты; термореактивные пластмассы имеют большой диапазон рабочих температур и могут сильно нагреваться перед разрушением.