Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое формовочный песок

Что такое формовочный песок?

Формовочный песок относится к рыхлым осадочным породам и широко используется для создания формовочных и стержневых растворов, после чего в литейном производстве из них изготавливаются различные формочки и стержни. Нецементированный горный материал имеет фракцию 0,1-2,4 мм, а также глинистые примеси в количестве до 50 % размером до 0,023 мм. Основным компонентом является кварц, который может эксплуатироваться при температуре до 1710°C.

Формовочные смеси

Существует несколько типов, отличающихся эксплуатационными качествами, которые могут применяться для литья тех или иных изделий (при этом возможность взаимозаменяемости практически отсутствует):

1. Кварцевый песок.

Содержание глинистых элементов может достигать 2 %, однако его классифицируют на группы, характеризующие качество.

ГруппаМассовая доля глины, %
10,2
20,45
31,0
41,4-1,5
52,0

Маркировка песка

Соответственно следует учесть содержание самого кварца в составе такого песка.

ГруппаМассовая доля кварца, %
К199,0
К298,0
К397,0-97,5
К495,5
К593

Однородность играет важную роль в качестве формовочной смеси.

ГруппаКоэффициент однородности, %
О180,0
О275,0
О365,0
О455,0
О545,0-50,0

Фракционность также разделяется на группы: 01 – до 0,14 мм, 016 – 0,16-0,18 мм, 02 – 0,2-0,23 мм, 025 – 0,24-0,27 мм, 03 – до 0,3 мм. Маркировка песка может иметь вид 2К2О402: примесь глины – до 0,5 %, кварц – 98 %, однородность – 55 % и размер зерна – около 0,2 мм.

Формовочный кварцевый песок

Глинистая составляющая может быть до 12%. Он обладает более низкими показателями, чем кварцевый, но не менее популярен в строительной отрасли.

ГруппаМассовая доля глины, %
14,0
28,0
312,0

Содержание кварца в маркировке: Т1 – 96 %, Т2 – 93 %, Т3 – 88-90 %. Однородность полностью совпадает с кварцевым, поэтому область их применения практически одинаковая. Фракции регламентируются теми же группами, однако прочность зерен несколько снижается. Тощий формовочный песок маркируется как 1Т3О102: включение глины – 4 %, кварца – 90 %, однородность достигает 80 %, а зерна имеют размер 0,17-0,22 мм.

Отливка в песочных формах

Такой вид наименее прочный, так как глинистый компонент в составе варьируется в пределах 12-50 %. При этом прочностной предел на сжатие определяется только во влажном состоянии.

Читайте так же:
Сетка для облицовочного кирпича
ГруппаПоказатель прочности, кгс/см2
Ж10,81
Ж20,65-0,71
Ж30,45-0,52

Фракция классифицируется по тому же принципу, что и предыдущие виды. Материал имеет маркировку Ж1025: предел прочности – 0,8 кгс/см2 (0,08 МПа), а фракционность варьируется от 0,24 до 0,28 мм. Здесь не учитывается коэффициент однородности.

Наполнитель для формовочных составов

Основные технические параметры

Формовочный материал обладает дополнительными свойствами, которые учитываются при покупке и использовании в литейном производстве. По содержанию влаги различают: сухие пески – до 0,6 %, влажные – 5 %, сырые – 6,5 %. Также они имеют определенное насыщение водородными ионами: кислые – не более 6,1 рН, нейтральные – 6,1-6,9 рН, щелочные – более 7,0 %.

Все смеси включают в химическом и минералогическом составе низкосортные примеси, поэтому следует смотреть на их процент.

ГруппаМассовая доля примесей, %
Оксиды щелочей (Na2О, K2О, CaO, MgO)Оксиды железа
10,450,22
20,850,43
31,250,64
41,60,87
52,31,1

Фракция песка могут различаться по форме, поэтому разделяют округлые, полуокруглые и угловатые. Чтобы приобрести качественный формовочный материал, следует учитывать показатель газопроницаемости.

ГруппаГазопроницаемость, м2/кг
135
2110
3210
4340
5520-550

Стальное литье предполагает использование только формовочного кварцевого песка, так как он имеет минимальное количество глинистых примесей. Для чугунных и цветных сплавов можно применять тощие или жирные виды.

Мелкие фракции рекомендованы для изготовления тонких отливок, средние (0,2-0,4 мм) – для небольшого литья, а крупные (свыше 0,4 мм) для формовочных масс использовать не рекомендуется.

Формовочная смесь для литья

Для изготовления отливок разнообразных деталей и их элементов на современных литейных предприятиях используются полупостоянные и разовые литейные формы. В соответствии с условиями технологии литейного процесса, для изготовления таких литейных форм используются специальные смеси для литья, представляющие собой сочетание высокоогнеупорных веществ (асбест, шамот) с песчано-глинистыми составляющими. Компоненты, входящие в составы для литья, могут быть как природного, так и искусственного происхождения (синтетические). В результате смешения составляющих формовочных смесей в определенных пропорциях, готовые составы могут обладать заранее заданными свойствами и иметь нужную податливость, огнеупорность, прочность, формуемость, газопроницаемость и так далее.

Виды смесей

Формовочные смеси для литья в зависимости от характера использования делятся на несколько основных категорий:

  • Облицовочные смеси. Данный вид формовочных смесей предназначен для изготовления рабочего слоя литейной формы. Высокие физические и механические свойства таких смесей обеспечиваются повышенным процентом содержания исходных материалов для формовки (песка и глины);
  • Наполнительные смеси для литья. Данные формовочные составы для литья используются для наполнения формы, после того, как на модель была нанесена облицовочная смесь. Для приготовления такой смеси исходные формовочные материалы (глина и песок) перерабатываются совместно с остатками оборотной смеси;
  • Единая формовочная смесь для литья. Смесь такого типа представляет собой формовочный материал, объединяющий в себе свойства одновременно и наполнительной, и облицовочной смеси. Единые смеси используются на автоматических линиях в серийном и массовом изготовлении при машинной формовке. Долговечность таких смесей обеспечивается присутствием в составе глин с высокой связующей способностью и наиболее огнеупорных видов песков.
Читайте так же:
Сталь р18 характеристики и применение

Состав формовочной смеси для литья

Химический состав, который может иметь формовочная смесь для литья, зависит от совокупности следующих факторов:

  • От рода используемого сплава и размеров отливки;
  • От способа формовки и вида литья (цветное литье, стальное или чугунное);
  • От характера производства и имеющихся в распоряжении производства технологических средств.

Также состав, который имеет формовочная смесь для литья, может различаться в зависимости от того, в каком состоянии она должна находиться перед заливкой. Формовочные смеси для сухих форм содержат в своем составе повышенное количество воды и глины. Кроме того, в состав таких смесей могут дополнительно вводиться такие выгорающие добавки, как торф или опилки. В составе формовочных смесей для сырых форм снижается процентное содержание оборотной смеси. Формовочные составы для литья металлов в подсушенные формы отличаются одновременным наличием и оборотных компонентов, и свежих материалов (глины и песка), и крепителей.

Литье в песчаные формы

Литье в песчаные формы — это технический процесс создания отливок, заключающийся в наполнении литьевой формы расплавленным металлом и последующей обработке готовых изделий. Существует немало разновидностей литья: литье в песчаные формы, литье в кокиль, литье по выплавляемым моделям, литье под давлением и др. Но одной из наиболее актуальных является технология литья в песчаные формы.

Данная технология сегодня считается одним из самых распространенных методов создания отливок. Для литья в песчаные формы пригодны любые литейные материалы.

Технология

Литье в песчаные формы является традиционной производственной технологией. Формы, используемые для создания отливок, создаются из кварцевого песка или глины с примесью связующих компонентов. Производство форм осуществляется через воссоздание моделей из металла или других веществ, что дает возможность получать отливки сложной геометрии. После затвердевания отливки песчаная форма разрушается, а песочные стержни вымываются или вытряхиваются. Обычно технология литья в песчаные формы играет в серийном производстве не первостепенную роль. Главенствующей сферой применения остается изготовление прототипов и небольших серий изделий. Процесс литья в песчаные формы осуществляется посредством литья форм под низким давлением.

Читайте так же:
Что называется сварным швом

Особенности

Суть технологии литья в песочные формы сводится к созданию деталей путем вливания расплавленного металла в одноразовую форму, изготовленную из формовочной смеси на основе песка. Технологический процесс создания отливок состоит из цепочки действий, обязательных для изготовления литьевой формы и ее сборки.

Производство литейных форм называется формовкой, и задействует несколько необходимых элементов:

1. Формовочная смесь, необходимая для создания литейной формы. Как правило, это кварцевый песок и глинистая или смолистая субстанция, имеющая повышенную термическую стойкость. При изготовлении литьевой формы влажную формовочную смесь для поддержания ей необходимой формы уплотняют методами сжатия или встряхивания.

2. Литейная опока, или формовочный контейнер. Служит для фиксации формосмеси в процессе ее перевозки и заливки металлом. При литье в песчаные формы в стенках опоки сделаны отверстия, служащие для облегчения просушки и выпуска газов в процессе заливки металлом.

3. Литейная модель. С ее помощью при литье в песчаные формы создают полости с формами и размером, соответствующим конструкции создаваемой отливки.

Технические возможности

Методом литья в песчаные формы создают различные конфигурации отливок массой от 1 грамма до 200 тонн и более, длиной от 1 сантиметра до 20 метров. Толщина стенок при этом составляет 0,5 мм до полуметра (корпуса и крышки редукторов, зубчатые колеса, станины станков, станины прокатных станов, турбинные лопатки и т.д.). Отливки можно получить из черных сплавов (чугунов, сталей) и цветных сплавов (алюминий, магний, медь, цинк, титан и др.). Разные сплавы имеют присущие только им литейные свойства, характеризующиеся определенными параметрами, такими как:

1. Жидкотекучесть, т.е. способность металлов, будучи в расплавленном состоянии, протекать по каналам литьевой формы, наполнять ее полости и детально воспроизводить контуры отливки.

Читайте так же:
Пресс для опрессовки наконечников кабеля

2. Усадка. Возможность сплавов для литья в песчаные формы снижать габариты при охлаждении и отвердевании. Процесс усадки в отливах протекает с момента попадания жидкого металла в форму вплоть до его полного остывания.

Globatek.3D — официальный дилер в России лучших производителей трехмерного и литейного оборудования. Компания представляет всемирно известные бренды: 3DSystems, SLM Solutions, Realizer, Artec, Creaform, Solutionix. Оборудование этих производителей надежно служит в самых разных сферах человеческой деятельности: от медицинских лабораторий до промышленного производства.

Globatek.3D обеспечивает доставку, настройку и эффективную работу техники. Если вам нужна консультация в выборе 3D-принтера, позвоните по номеру +7 (495) 646-15-33, и наши специалисты ответят на все ваши вопросы.

Формовка и литье

Кварцевый песок широко применяется в производстве формовочных смесей для форм и стержней в чугунолитейной, сталелитейной и других видах металлургической промышленности. Формовочные смеси на основе кварцевого песка должны обладать определенными свойствами:

  • содержание кремнезема (SiO2) до 98%,
  • минимальный процент примесей щелочи и оксидов металлов,
  • четко нормированный процент содержания глинистых примесей (в зависимости от марки формовочной смеси),
  • окатанная форма песка.

Формовочные песком от группы компаний «Хохольский песчаный карьер» марок 3О403, 5К3О3025 и 1Т1О302-03 формовочные обогащенные пески фракций 0,1-0,4; 0,16-0,63 соответствуют всем нормам и требованиям, предъявляемым ГОСТ 2138-91 «Формовочные пески» Наличие определенных марок формовочных песков уточняйте у консультантов.

В настоящее время прорабатывается вопрос поставки и запуска оборудования по обогащению песков до марок 1К2О303, 1К2О2025 и 1К2О202.

Качественный кварцевый формовочный песок

Данный вид песка добывается открытым способом. Кроме зёрен кварца песок содержит частицы глинистых, различных минералов, слюды, оксидов железа, полевых шпатов. В местах добычи песок обогащают, освобождая его от посторонних примесей, что повышает качество и ценность формовочного песка. Затем песок разделяют на фракции по размерам зёрен.

Формовочные пески используются в качестве огнеупорного материала в литейном производстве при изготовлении литейных форм и стержней, также являются основным составляющим материалом для приготовления цемента, бетонита, синтетической смолы и других.

Выбор качественного, обогащённого формовочного песка даёт возможность сэкономить на дорогом связующем материале и при этом обеспечить необходимые физико-механические свойства смесей.

Читайте так же:
Пила для металла электрическая

Основным качественным показателем химического состава формовочных песков является содержание в нём кремнезёма SiO2. Чем выше его количество, тем выше качество песка.

Особенность зёрен кварца в том, что они очень твёрдые, имеют большую огнеупорность и прозрачность.

Именно поэтому кварцевые пески имеют светлый цвет. Различные цветные оттенки формовочному песку придают примеси. Чем меньше содержится в песке примесей, тем он светлее и тем выше его огнеупорные свойства.

В зависимости от содержания кремнезёма, глинистой составляющей, и вредных примесей по ГОСТ 2138-91 «Пески формовочные. Общие технические условия» различают несколько классов формовочных песков: обогащённые (Об1К, Об2К, Об3К), кварцевые (1К, 2К, 3К, 4К), полужирные (П), жирные (Ж), очень жирные (ОЖ).

Фракционный состав песка определяется путём просеивания через набор сит с размерами ячеек в диапазоне от 2,5 до 0,005 мм. Остаток песка, расположенный на трёх смежных ситах, называют основной фракцией песка. Её содержание не должно быть менее 70 %.

По размеру зёрен кварцевые формовочные пески классифицируются по следующим группам:

Класс песка№ группыРазмер зёрен кварца
Пылевидный0050,063 мм. и менее
Тонкий00630,100 — 0,005 мм.
Очень мелкий010,160 — 0,063 мм.
Мелкий0160,200 — 0,100 мм.
Средний020,315 — 0,160 мм.
Крупный03150,400 — 0,200 мм.
Очень грубый040,630 — 0,315 мм.
Грубый0631,000-0,400

Категории формовочного песка

По распределению основных фракций песка на трёх смежных ситах существует две категории песков: А и Б. К категории А относятся пески с остатками основной фракции на крайнем верхнем сите, большим, чем на крайнем нижнем сите; к категории Б — пески с остатком основной фракции на крайнем нижнем сите, большим, чем на крайнем верхнем.

В маркировке песка на первом месте стоит обозначение класса, на втором — зерновой группы, на третьем — категории. Например, маркировка об 1К02А означает: обогащённый кварцевый песок класса обогащения 1К зерновой группы 0,2 категории А.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector