Исследование, разработка и внедрение в производство литейных формовочных смесей на основе комплексных неорганических связующих с целью повышения их технологических свойств

• Автор: Дмитриев, Эдуард Анатольевич
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 327 с. : ил.

Глава 1. ИССЛЕДОВАНИЙ. Наполнители. Связующие материалы. Технологические добавки. Выводы и постановка задач исследований. Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ СМЕСЕЙ С КОМПЛЕКСНЫМИ ЖИДКОСТЕКОЛЬНО ПОЛИМЕРНЫМИ СВЯЗУЮЩИМИ . НКМЦ. Структура и прочностные свойства смесей с комплексным связующим жидкое стекло ИКМЦ. Прочностные свойства жидкостекольиых смесей
приготовленных с использованием песка плакированного ПВС. Структура и прочностные свойства смесей с комплексным связующим жидкое стекло полистирол. Выводы. Глава 3. Исследование структуры и свойств смесей с использованием в качестве связующего смеси солей сульфат магния сульфат натрия. Связующие свойства 4. Исследование структуры и свойств смесей с использованием в качестве связующего смеси солей сульфат магния фосфат магния. Сравнительная характеристика смесей с известными, и с разработанными солевыми связующими. Выводы. Анализ литературной информации показал, что целенаправленные исследования управления структурой формы в процессе ее изготовления велись в основном применительно к керамическим формам .


Общими недостатками смесей с фосфатными вяжущими являются гигроскопичность, повышенная хрупкость и нестабильность свойств материалов используемых в качестве отвердителей. Смеси на основе водорастворимых солевых связующих используются достаточно давно. В Японии используется смесь, состоящая из глиноземистого наполнителя и связующего хлористого алюминия отверждаемого кислотным катализатором. Формы, изготовленные из такого связующего не разрушаются при заливке и выдержке в них чугуна в течение 1 ч. После затвердевания металла, формы и стержни, изготовленные из такой смеси, легко разрушаются струей воды, после чего сырая смесь может быть использована повторно. Отверждение таких смесей возможно продувкой СО2. При выбивке залитую форму опрыскивают водой, что приводит к полному разупрочнению смеси. Влажную смесь используют повторно. В США используют смеси содержащие в качестве связующих спиртовий раствор неорганических солей, оксидов или их гидратов. Особеностями таких смесей является низкое содержание влаги отверждение смеси на воздухе растворимость связующего в воде. Для приготовления связующего к 0 неорганического соединения 2, КА2, ВаО, , ВаОН2 и ряд других добавляется 0 этилового спирта и 0 воды. Для приготовления формовочной смеси 2 смеси смешивают с наполнителем. Одна из самых последних инновационных разработок получивших название x предложенной фирмой Германия. Продемонстрированная на крупных международных выставках IА и x . Концепция x технологии основана на ассоциации с пляжем от англ. Сущность и особенность технологии заключается в свойствах разработанного нового поколения неорганического связующего i в основе, которого лежит сульфат магния , способный упрочнятся при переходе соли из водной системы в твердую с выделением кристаллизационной воды при низкотемпературном нагреве. Состав нового связующего не раскрывается. Очевидно, что состав его близок по составу к рассолу морской воды, состоящего из смеси солей , , I и др. Поскольку процесс отверждения обратим, то отвержденая смесь мгновенно разрушается при контакте с водой, что обеспечивает отличную выбиваемость стержней при минимальных затратах энергии. На рисунке 1. Рис. Полностью отсутствуют выбросы вредных газов в атмосферу. Технология x успешно развивается в Германии, Японии. Используется для изготовления сложных стержней для моторного литья. Предполагается внедрение технологии x на одном из Российских заводов для изготовления цельных стержней чугунных радиаторов . На выставке I была продемонстрирована усовершенствованное связующее для x технологии имеющее сульфатно фосфатно боратно гидроксило силикатную матрицу обладающее более высокими прочностными свойствами. Таким образом, можно заключить, что в мировом литейном производстве наблюдается устойчивая тенденция развития формовочных и стержневых смесей с применением неорганических связующих. Технологический процесс формирования формы или стержня подбирается в зависимости от состояния смеси и способа отверждения смеси. По состоянию готовые смеси разделяют на следующие группы сыпучие, пластичные, жидкие. Основной задачей всех технологических процессов при формировании формы или стержня произвести уплотнение смеси, а именно упаковать зерна наполнителя так чтобы между ними образовалось максимальное количество контактов. В настоящее время существует достаточно большое количество всевозможных методов уплотнения смеси с целью формирования из нее формы или стержня. Наибольшее распространение для пластичных и сыпучих смесей получили следующие методы уплотнения прессование встряхивание импульсное уплотнение пескодувное пескострельное виброуплотнение. Из жидких смесей формы и стержни формируются чаще всего иод действием гравитационных сил, либо путем послойного нанесения жидкой смеси на поверхность оснастки. Прессование, встряхивание и импульсное уплотнение в основном используется для получения форм, каждый из этих технологических процессов достаточно хорошо изучен . Пескодувный и пескострсльные методы уплотнения широко используются в современных машинах и автоматах для изготовления стержней и небольших форм .