Формовочный песок

Характеристики

Формовочный песок – это не какая-то отдельная обособленная разновидность песчаных масс. То есть его добывают обычным способом с мест, где обнаруживают большие залежи песка. Например: дно морей и океанов, русла рек, пустыни и прочие природные участки.

Самое важное – это требования заказчиков, потому что существует не одна технология литья металла в формы, где согласно рецептуре применяется тот или иной вид добытого песка. Например, производители выпускают как мелкозернистую фракцию, так и крупнозернистую. И обе фракции используются в литейном производстве.

В состав самого формовочного песка входят:

• кварц;
• глина;
• слюда.

Чем меньше примесей в массе (две последние позиции), тем качественнее материал. При этом в государственных стандартах есть разделение материала по разным характеристикам.

1. По влажности: сухие (0,5%), влажные (4%), сырые (6%).
2. По Hp показателю: кислые (6,2), нейтральные (6,2-7), щелочные (более 7).
3. По содержанию вредных примесей.
4. По коэффициенту угловатости: округлые, полуокруглые, угловатые.
5. По газопроницаемости.
6. По потери массы в процессе прокаливания: низкие (0,2%), средние (1%), высокие (3%).

И еще важный момент – продаваемые формовочные пески не должны иметь в своем составе остатков растительности, угольной пыли, торфа, вкраплений известняка и прочих посторонних включений, которые сказываются негативно на прочность и жаростойкость материала.

Виды по ГОСТу

Добыча, производство и реализация формовочного песка проводится на основании ГОСТа под номером 2138-91. В нем в зависимости от массовой доли глины материал делится на три вида:

• кварцевый, обозначаемые буквой «К», в них глинистых примесей не более 2%;
• тощие – «Т», здесь содержание глины от 2% до 12%;
• жирные – «Ж», у этой разновидности 12-50%.

Свойства

Ест восемь свойств формовочного песка.

1. Адгезия – то способность прилипать к другим материалам, в данном случае к формовочному ящику.
2. Когезионность – это связующая способность песчинок. Чем выше этот показатель, тем прочнее формируемая смесь.
3. Способность разрушаться. После заливки металла и его остывания форма должна легко быть разрушена, чтобы можно было без проблем достать готовую отливку.
4. Прочность в сухом состоянии. Когда расплавленный металл попадает внутрь формы, из слоев соприкосновения с металлом интенсивно удаляется влага. Песок становится в этих слоях сухим на 100%. Именно в таком состоянии он должен выдержать нагрузки от металла и высоких температур.
5. Прочность в сыром виде. Готовая форма должна выдерживать большие нагрузки, потому что процесс литья – это масса заливаемого жидкого металла большого веса относительно небольшого объема формы.
6. Пластичность и текучесть. Это способность уплотняться и забиваться во все углы формовочного ящика. Чем тоньше фракция, тем выше оба показателя. То же самое с глиной, чем ее меньше, тем лучше. Обе характеристики создают условия появления качественной отливки за счет создания более точного рисунка будущей детали. Чем точнее деталь после отливки, тем меньше на нее расходуется дополнительных операций по доведению ее до требуемых размеров.
7. Проницаемость, она же пористость. В процессе заливки горячего металла внутри формы образуются не только пары, но и газы, которые нужно удалять из массы спрессованного песка. Если этого не будет происходить, форма просто разрушится.
8. Огнеупорность. Это свойство формовочного песка выдерживать высокие температуры. Зависит она от количественного содержания в материале кварца. Чем больше, тем выше характеристика. Огнеупорность не характеризуется температурой плавления песчаной массы. Здесь учитывается температура спекания.

И дополнительные свойства:

• песок не должен вступать в химическое соединение с металлом;
• не должен липнуть к отливке;
• обладать низким тепловым расширением;
• он должен быть дешевым;
• должна быть возможность его повторного использования.