Смеси формовочные для литья алюминия: Формовочная смесь для литья | Состав
alexxlab | 09.04.2023 | 0 | Разное
ФОРМОВОЧНЫЕ СМЕСИ ДЛЯ ЛИТЬЯ
- оборудование
- литейные сплавы
- цветные сплавы
- сплавы из стали
- алюминиевые сплавы
- формовочные смеси
- литье из нержавеющей стали
- стальное литье
- латунь
- лигирующие элементы
- свойства латуни
- литье
- литье под низким давлением
- рафинирование расплава меди
- способы рафинирования меди
- центробежное литье
- литьё
- литьё под давлением
- медь
- свойства меди
- оливки из меди
- механическая обработка
- виброобработка
- формы
- отливки
апреля 15, 2020
Для изготовления различных отливок современные литейные предприятия в своем производстве используют специальные литейные формы. Литейные формы и стержни изготавливают, применяя специальные смеси для литья, состав которых зависит от вида литья, способа формовки и характера сплава. Для их приготовления используют природные и искусственные (синтетические) материалы. Основными базовыми материалами являются песок и глина, вспомогательными – добавки и связующие компоненты. На практике также используют так называемые отработанные, бывшие в употреблении смеси. Дополнительные связующие смеси составляют 1-3% от общей массы. Их подразделяют на растворимые, нерастворимые в воде, органические и неорганические (битум, цемент, жидкое стекло, термореактивные смолы и другие).
Одним из основных важных требований, которыми должны обладать формовочные смеси это высокая механическая прочность, газопроницаемость, термостойкость и теплоемкость. За счет соединения компонентов смесей в необходимых пропорциях, готовые сплавы могут обладать заранее заданными характеристиками – прочность, огнеупорность, податливость, текучесть, пластичность, негигроскопичность, газопроницаемость.
Для изготовления отливок с отверстиями или полостями для формовочных смесей используют материалы различного состава, которые применяются для литья бронзы, стали, чугуна, алюминия и других сплавов. В составе формовочных смесей для литья используют песок, глину и дополнительные связующие компоненты. Широкое распространение получило использование кварцевых песков, в состав которых входит силикатная основа, обеспечивающая возможность использоваться совместно с расплавами температура которых может достигать до 1700 градусов. Качество отливок повышает использование противопригарного покрытия и мелкофракционного наполнителя.
Виды смесей:
Облицовочная смесь. Применяется для изготовления рабoчего лицевого слоя формы для литья. Толщина облицовочного слоя варьируется от 20 мм и может достигать более 100 мм. Ее размеры напрямую зависят от габаритов отливки и состава смеси. Повышенный процент содержания песка и глины при изготовлении формовки обеспечивает высокие физико-механические свойства.
Наполнительная смесь для литья. Для приготовления такого вида смеси оборотную землю смешивают с небольшим количеством глины и песка (5-10%) для совместной переработки. В последующем данной смесью наполняют форму, на которую первоначально была нанесена облицовочная смесь.
Единая формовочная смесь для литья. Служит для заполнения всего объема литейной формы и способна одновременно объединять свойства облицовочной и наполнительной смеси. Чаще всего используется при машинной формовке для изготовления мелкого и среднего литья в серийном и массовом производстве. Сoстав единой формовочной смеси включает большее содержание свежих материалов, а именно, глина и огнеупорные виды песка. Дополнительно в небольшом количестве могут входить добавки в виде молoтого угля, торфяного пека и др. Это и обеспечивает долговечность.
На практике для изготовления крупных отливок или отливок сложной формы используют облицовочную и накопительную смеси. Широкое распространение также получило использование самозатвердевающих смесей для изготовления средних и крупных отливок.
СГР Prestige Ferro Vest V.H.T. Investment Binder |
Как улучшить отделку поверхности алюминиевого литья в песчаные формы? Foundry Guide
Поверхность алюминиевого литья в песчаные формы не такая гладкая, как при других методах литья. Тем не менее, литейное производство может улучшить шероховатость алюминиевой отливки и улучшить ее внешний вид, строго контролируя выбор песка, компонентов покрытия формы, метода уплотнения формы, температуры заливки и дополнительных процессов.
Всегда есть список критериев, на которые можно посмотреть, чтобы настроить качество отливки. В этой статье мы собираемся обсудить один из важных факторов, который чаще всего волнует клиентов — отделка поверхности .
Для многих покупателей гладкая поверхность литых деталей больше, чем бонус визуального внешнего вида. Этот первый раунд испытаний невооруженным глазом может быть признаком того, что литейный завод производит высококачественные отливки.
С технической точки зрения качество обработки поверхности влияет на характеристики отливки. Некачественная поверхность отливки с такими дефектами, как пористость, трещины, может снизить прочность изделий и привести к увеличению возможных затрат на очистку, доводку и механическую обработку.
Обработка поверхности зависит от процесса литья. В рамке содержания этого поста мы сосредоточимся только на обсуждении отделки поверхности литого алюминия при литье в песчаные формы .
В нашем посте вы найдете подробный анализ факторов, определяющих чистоту поверхности алюминиевого литья в песчаные формы, а также рекомендации по получению «хорошего» внешнего вида.
Содержание
- Обеспечивает ли литье в песчаные формы чистовую отделку алюминиевой поверхности?
- Какие факторы определяют качество поверхности алюминиевого литья в песчаные формы?
- Материал формы/ Выбор песка
- Типы формовочной смеси
- Состав формовочной смеси
- 5 Свойства, которые следует учитывать при выборе формовочной смеси
- Формование Методы уплотнения 3 обработка поверхности литья в песчаные формы
- Материал формы/ Выбор песка
- Компонент покрытия формы
- Процесс заливки расплавленного металла
- Механическая и чистовая обработка
- Заключение
Обеспечивает ли литье в песчаные формы чистовую отделку поверхности алюминия?
Несмотря на то, что существует множество методов изготовления металлических отливок, литье в песчаные формы по-прежнему является одним из наиболее предпочтительных процессов, применяемых в литейном производстве. По статистике, более 70% отливок во всем мире изготавливаются из литья в песчаные формы, которые используются в различных отраслях промышленности: от садовой мебели, транспорта, автомобилестроения, энергетики, морского судоходства до аэрокосмической промышленности.
Вкратце, литье в песчаные формы — это метод литья, при котором песок является основным материалом для создания формы для литья. Процесс литья в песчаные формы можно разделить на 2 основных типа в зависимости от различных способов связывания песка: литье в зеленый песок и литье в фурановый песок .
Популярность литья в песчаные формы объясняется тем, что это экономичный метод литья и гибкость размеров отливок (позволяет производить от нескольких фунтов до нескольких тонн). Что касается простых изделий для литья, литейное производство предпочитает использовать литье в сырые песчаные формы, чтобы минимизировать затраты. В то же время песок из фурановой смолы подходит для изготовления более сложных деталей, а стоимость его изготовления выше.
Литье в песчаные формы в целом является экономичным методом, однако они по-прежнему сильно влияют на чистоту поверхности. Отделка поверхности алюминиевого литья в песчаные формы часто хуже, чем у других методов литья, таких как литье под давлением, литье в оболочковые формы или литье в постоянные формы.
Вы можете ссылаться на типичную отделку поверхности алюминиевого литья в песчаные формы и другие процессы, измеренные компаратором Американского литейного общества, рассчитанные в единицах RMS (среднеквадратичное значение) в Таблице 1 ниже.
Таблица 1: Поверхность алюминия в различных процессах литья
Методы литья алюминия | . | 150-600 | |
Литье по газифицируемым моделям | 125-175 | ||
Литье под давлением | 90-200 | 780082 | 75-150 |
Литье по выплавляемым моделям | 50-125 |

Как правило, по сравнению с другими методами литья алюминия качество поверхности алюминиевого литья при литье в песчаные формы является одним из самых плохих. По этой причине большинство изделий из алюминиевого литья в песчаные формы требуют дополнительной обработки, такой как обработка поверхности, механическая обработка, отделка.
Какие факторы определяют качество поверхности алюминиевого литья в песчаные формы?
Как упоминалось выше, чистота поверхности алюминия при литье в песчаные формы может варьироваться от 150 RMS (приемлемо и требует меньше механической обработки) до 900 RMS (требуется множество дополнительных процессов). Фактически, литейный цех может добиться минимизации шероховатости, хорошо контролируя факторы, влияющие на качество поверхности алюминиевого литья в песчаные формы.
Здесь мы перечисляем и указываем элементы, которые имеют огромное влияние на чистоту поверхности алюминиевого литья в песчаные формы, о которых вы всегда должны помнить.
Материал формы/ Выбор песка
Кварцевый песок широко используется в качестве материала формыРазличные материалы формы определяют уровень чистоты поверхности отливки.
Песок является основным материалом, составляющим большую часть форм при литье алюминия в песчаные формы. Таким образом, качество поверхности литья во многом зависит от типов песка и их качества. Любая поломка песчаной формы может привести к шероховатости поверхности отливки.
Таким образом, выбор материала песка для формовки требует тщательного анализа соответствующих типов песка.
Типы формовочных смесей
Классифицируются по составу
В зависимости от состава формовочные смеси можно разделить в основном на 2 типа: натуральные и синтетические.
Натуральные формовочные смеси содержат достаточное количество связующего, тогда как синтетические формовочные смеси требуют добавления искусственных связующих и добавок для связывания зерен песка. Естественно, связующий песок часто называют зеленым песком с хорошим содержанием влаги, в то время как песок из фурановой смолы в основном используется в качестве синтетического формовочного песка.
Зеленый песок экономит затраты производителя, а также конечную цену для клиента, однако, что касается гладкости поверхности отливки, зеленый песок не обеспечивает хорошего качества поверхности (Таблица 1).
С другой стороны, стоимость смоляного песка выше, но он обеспечивает лучшую отделку алюминиевой поверхности. Этот тип синтетического песка обычно применяется для изготовления изделий с высокими требованиями к поверхности, таких как автомобильные детали.
Классифицируется по назначению
Формовочная смесь также может быть классифицирована в зависимости от ее использования, включая подкладочный песок, основной песок, сухой песок, облицовочный песок и т. д.
Таблица 3: Характеристики типов формовочной смеси для различных целей Типы формовочной смеси

Состав формовочной смеси
Составы | Особенности |
Кварцевый песок | Основной состав формовочного песка, обладающий огнеупорностью, достаточной для придания стабильности, прочности и проницаемости формовочному и стержневому песку.![]() |
Связующее | Неорганическое вещество: каолинит, шариковая глина, огнеупорная глина, лимонит, фуллерова земля и бентонит Органическое вещество: декстрин, патока, зерновые связующие вещества, льняное масло и смолы, такие как фенолформальдегид, мочевина-формальдегид и т. д. Наиболее часто используемым связующим является бентонит. |
Влажность | Влажность формовочной смеси составляет от 2 до 8%. Это количество воды жестко удерживается глиной и в основном отвечает за развитие прочности песка. |
Добавки | Для улучшения специальных свойств формовочной смеси. Распространенными добавками являются угольная пыль, кукурузная мука, декстрин, морской уголь, смола, древесная мука, кварцевая мука и т. д. |
5 Свойства, которые необходимо учитывать при выборе формовочной смеси0155
Мелкий песок
Чем мельче песчинки, тем более гладкой будет поверхность алюминиевого литья.
Когда расплавленный алюминий течет в полость, более крупные песчинки могут создавать пики и впадины, которые вызывают шероховатость на поверхности. С другой стороны, мелкие зерна песка могут плотно прилегать к отливке, обеспечивая гладкую поверхность отливки.
Однако более мелкие песчинки также приводят к менее проницаемой форме и улавливанию газа, что является причиной пористости и других дефектов газового литья в окончательной отливке.
Огнеупорность
Огнеупорность – это способность песка выдерживать тепло или температуру заливаемого расплавленного алюминия без разрушения. Если огнеупорность песка недостаточна, это может привести к расплавлению песка и его сплавлению с отливкой.
Что касается алюминиевого литья, формовочная смесь должна выдерживать температуру 650°C (1202°F).
Проницаемость
Проницаемость относится к тому, насколько хорошо песок может вентилироваться и насколько хорошо газы проходят через песок. Эта способность песка позволяет отводить газы, такие как азот, пар, водород и углекислый газ, которые образуются при заливке алюминиевой жидкости.
Если формовочная смесь менее проницаема, эти газы могут задерживаться, что приводит к образованию газовых дефектов, таких как газовые отверстия, газовые отверстия в готовых алюминиевых литейных деталях.
Связность / сцепление
Связность – это способность связывания песка для сохранения формы отливки, когда модель извлекается без какого-либо разрушения.
Это свойство очень важно, потому что, если песок недостаточно склеивается, могут возникнуть дефекты литья , так как полость формы не заполнена.
Сжимаемость
По мере затвердевания отливки песок должен легко разрушаться, чтобы обеспечить свободное сжатие алюминия. Если песок имеет плохую разрушаемость, пресс-форма препятствует сжатию алюминия, что приводит к таким дефектам, как горячие разрывы и растрескивание. Это свойство особенно необходимо в ядрах.
Обычно в формовочную смесь добавляют добавку для улучшения разрушаемости песка.
Методы прессования формования
Уплотнение – это процесс, при котором песок утрамбовывается и вдавливается в форму. Песчаная форма должна быть плотно и правильно утрамбована, чтобы все края формы были полностью заполнены и не могли сломаться в процессе литья.
Этот этап может быть выполнен различными методами, и различные способы формования уплотнений обеспечивают различный уровень гладкости поверхности алюминиевого литья в песчаные формы.
Таблица 4: Измерение гладкости при различных методах формовочного прессования
Compaction methods | Surface finish measurement |
Hand ramming | 1 |
Blowing | 3 |
Jolt-squeeze method | 4 |
Automatic формовочные машины | 5 |
Примечание : Каждому методу уплотнения присваивается определенное место в таблице размеров. Уровень плавности увеличивается от 1 до 5. Соответственно 1 относится к плохой плавности, а 5 — к превосходной плавности.
Покрытие формы
Покрытие формы представляет собой слой, разработанный для того, чтобы выдерживать высокие температуры, когда расплавленный алюминий течет в полость формы, и барьер между горячей алюминиевой жидкостью и поверхностью формы и стержня. Покрытие формы также известно как защитное покрытие, огнеупорные покрытия, промывки и т. д.
Влияние покрытия формы на отделку поверхности алюминиевого литья в песчаные формы
Покрытия формы представляют собой суспензии высокотемпературного минерала или огнеупора в жидкой форме. После нанесения на поверхность формы или стержня жидкость испаряется, а огнеупорный слой прилипает к поверхности песка.
Этот слой действует как защитный слой для уменьшения или устранения таких явлений, как проникновение металла, пригорание, эрозия песка расплавленным алюминием, обрезками, и, таким образом, улучшает качество поверхности алюминиевого литья и снижает затраты на очистку.
Чем лучше огнеупорный слой на покрытии формы, тем более гладкой будет поверхность алюминиевого литья в песчаные формы.
Покрытие формыОднако обратите внимание на то, что преимущества покрытия формы для улучшения качества поверхности отливки в песчаные формы проявляются только в том случае, если слой покрытия правильно выбран, нанесен и правильно высушен. Неподходящие типы покрытия или неправильная подготовка могут привести к ухудшению качества поверхности и даже дефектам покрытия, таким как струпья, вздутия, газовые отверстия, включения и т. д. при литье алюминия в песчаные формы.
Компонент покрытия плесени
Плесени. элемент покрытия пресс-формы. Огнеупор обычно составляет 90-95% в слоях покрытия, в то время как другие компоненты составляют только 10-15%.
Огнеупорный минерал играет жизненно важную роль в определении сопротивления барьера покрытия расплавленному алюминию, влиянии покрытия на свойства алюминиевого литья и отделку поверхности.
Огнеупоры часто смешивают для улучшения качества поверхности алюминиевого литья в песчаные формы.
При выборе огнеупорного минерала для покрытия алюминиевой формы литейщик должен учитывать следующие факторы:
- Способность выдерживать температуру выше 650°C (1202°F).
- Теплопроводность
- Тепловое расширение и сжатие
- Стоимость
- Токсичность
- Проницаемость
В литейном производстве обычно используются огнеупорные минералы: графит, кокс, древесный уголь, кремнезем и слюда.
Носитель/разбавитель
Носитель, разбавитель или растворитель, носитель, часто используемый взаимозаменяемо для обозначения жидкой фазы композиции для покрытия, используемой для разбавления смеси для покрытия.
Функция носителя, как следует из его названия, доставлять огнеупорные частицы к поверхности формы и стержня. После нанесения покрытия жидкость носителя испаряется, оставляя огнеупорный слой прилипшим к поверхности формы и стержня.
Существует несколько критериев, которые литейщики должны учитывать при выборе носителя, в том числе:
- Совместимость носителя со связующим и огнеупором
- Метод покрытия (распыление, погружение, кисть, облив, тампон)
- Метод сушки и доступные инструменты
- Стоимость носителя и рабочей силы
- Требуемая скорость сушки
- Токсичность
Наши рекомендуемые носители для улучшения чистоты поверхности, а также удовлетворения почти всех вышеперечисленных требований: вода и изопропиловый спирт. Кроме того, вы также можете рассмотреть метанол и нафту.
Связующее
Связующий компонент предназначен для связывания огнеупорных частиц вместе, а также для приклеивания огнеупорных частиц к песку. Обычные связующие, обычно используемые в литейном производстве, включают акрилы, крахмалы и смолы, полученные из древесины.
Выбранное связующее должно обеспечивать баланс твердости пленки, гибкости, адгезии к песку и потерь при прокаливании. Надлежащее связующее создает хорошую сухую пленку, которая позволяет высохшему покрытию выдерживать манипуляции, компенсирует расширение песка и предотвращает образование пористости.
Суспендирующий агент
Суспендирующий агент сохраняет взвешенность тугоплавких частиц и предотвращает твердое осаждение покрытия, а также поддерживает вязкость покрытия при нанесении на поверхность формы и стержня. Кроме того, суспендирующие агенты также влияют на то, насколько легко повторно смешивать покрытие (в случае необходимости) и как наносить покрытие (окунанием, распылением, кистью, тампоном).
Некоторыми из обычных суспендирующих агентов являются полимеры, смолы и глины.
Специальные добавки
Специальные добавки, такие как биоциды, диспергаторы, выравнивающие агенты, пеногасители, смачивающие агенты и т. д. добавляются в покрытие формы для модификации и улучшения других свойств и производительности отливки по мере необходимости.
Процесс заливки расплавленного металла
Хотя подготовка песчаной формы является наиболее важным фактором, определяющим качество отделки поверхности алюминиевого литья в песчаные формы, от литейщика также требовалось учитывать другие технические процессы для получения гладких отливок.
Помимо процесса плавления, литейный цех должен контролировать и рассчитывать достаточную температуру заливки алюминия для получения более гладкой поверхности.
Тепловое излучение от алюминиевой жидкости может привести к снижению качества поверхности литейной формы, что приведет к ухудшению качества поверхности алюминиевой отливки.
Кроме того, турбулентность, вызванная неправильным нагревом заливки, может привести к дефектам литья в алюминиевом литье в песчаные формы, таким как дефекты отделки поверхности литых алюминиевых изделий.
Вы можете обратиться к условиям заливки литого алюминия, чтобы увеличить поверхность литейных алюминиевых деталей здесь.
Механическая обработка и чистовая обработка
В отличие от других методов литья алюминия, поверхность литья в песчаные формы остается более шероховатой, что требует дополнительных операций для придания ей более гладкого вида.
Обычно черновая отливка алюминия при литье в песчаные формы часто проходит этапы механической обработки и обработки поверхности.
Это хороший альтернативный выбор, если вы не хотите менять другие передовые методы литья, чтобы сохранить низкую стоимость. Таким образом, вы можете обсуждать со своими клиентами решения по обработке и отделке.
Зависит от вашего литейного производства и оборудования. Но мы рекомендуем литейным заводам по литью в песчаные формы инвестировать в дробеструйные машины или станки с ЧПУ (токарные, шлифовальные), чтобы улучшить внешний вид ваших отливок.
Заключение
Это правда, что не следует корректировать книгу по обложке. Но это действительно бонус, когда обложка так же хороша, как и история внутри. Мы считаем, что хорошая отделка поверхности отливки еще лучше выполняет свои функции.
В нашем алюминиевом литейном заводе мы всегда ставим себя на место клиентов, чтобы превзойти их ожидания. Все наши изделия из алюминиевого литья должны не только хорошо выглядеть, но и хорошо работать. От металлургических исследований, выбора материала пресс-формы, уплотнения, типов покрытия, температурных условий литья до механической обработки, мы все строго контролируем и рассчитываем, чтобы максимизировать совершенство изделий из алюминиевого литья, а также минимизировать затраты для клиентов.
Надеемся, что благодаря нашему обмену вы найдете полезную информацию. Не стесняйтесь оставлять комментарии, чтобы поделиться своими мыслями и вкладом в нашу тему. Если вам нужны дополнительные технические советы по литью металлов, еженедельно проверяйте наш блог, чтобы получать обновления.
Всего наилучшего!
Как смешать песок для литья алюминия плесень. Один из методов изготовления алюминиевой формы называется литьем в песчаные формы. Он включает в себя смешивание мелкого песка, небольшого количества глины и небольшого количества воды, чтобы смесь стала связной. Эта смесь называется зеленым песком, потому что она влажная, а не потому, что она на самом деле зеленая. Зеленый песок утрамбовывается в коробку с вставленной в нее полой формой. В полость заливают расплавленный алюминий и дают ему остыть. После охлаждения песок удаляется, а формованная алюминиевая деталь удаляется.
Просейте песок через проволочную сетку в пластиковый поддон.
Постепенно добавляйте воду в песок. Тщательно перемешайте песок и воду руками и кельмой, пока вода не распределится равномерно.
Постепенно добавляйте бентонитовый порошок руками и шпателем.
Не менее трех раз измельчите зеленый песок. Муллинг – это топтание смеси, а затем ее взбивание кельмой. Очень важно, чтобы бентонит равномерно распределился по всему песку. Консистенция должна быть такой, чтобы, когда вы крепко сжимаете горсть в кулаке, образовывался сплошной комок. Если вы сломаете комок, должен быть чистый разрыв. Если он крошится, добавьте еще глины.
Поэкспериментируйте с различным процентным содержанием ингредиентов, чтобы определить, какой из них лучше всего подходит для ваших целей.
Вещи, которые вам понадобятся:
- Большая пластиковая или металлическая кастрюля
- 10 фунтов. кварц или другой мелкий песок
- Мелкая металлическая сетка
- 1,2 фунта. порошкообразная бентонитовая глина
- 12 унций. вода
- Мастерок
Наконечник
Перед началом этой процедуры убедитесь, что песок и глина чистые. Сделайте свой собственный порошок из бентонитовой глины, мелко измельчив глину для кошачьего туалета. Убедитесь, что это комкующийся тип, который содержит бентонит. Попробуйте разные виды песка для разных видов отделки. Помните, что чем мельче песок, тем ровнее будет поверхность формованного изделия и тем лучше будут детали. Держите зеленый песок в закрытом контейнере, чтобы вода не испарялась перед его использованием.
Предупреждения:
- Надевайте маску при смешивании мелкого песка и глины. Чрезвычайно мелкие частицы можно вдохнуть и вызвать проблемы с дыханием. Всегда надевайте защитную одежду, перчатки и очки при работе с расплавленным металлом. Никогда не используйте шамот вместо бентонитовой глины. Для формования железа и стали требуется смесь сырого песка, смоченная маслом вместо воды, из-за высоких температур, необходимых для их плавления. Не используйте смоченные водой песчаные смеси для чугуна или стали, так как скопление пара может привести к взрыву формы.