Литье в холоднотвердеющие смеси

Для отверждения смол применяется продувка стержневых ящиков различными третичными аминами. Возможность получать отливки 7 класса точности по ГОСТ 26645-85. Холодно-твердеющие смеси крайне редко применяются в качестве общих формовочных материалов вследствие высокой стоимости связующих и затруднительной регенерации смесей.

      Применение ХТС для изготовления форм экономически оправдано в том случае, когда отношение массы формы к массе заливки металла не превышает 3:1. Поэтому эти смеси используются преимущественно для изготовления стержней, позволяющих формовать полости в отливке. Технология литья в ХТС позволяет обеспечить высокое качество поверхности литья, отсутствие газовых дефектов и засоров в отливке. Технология получила свое название именно из-за того, что для отверждения состава не нужно термовоздействие и дополнительная просушка, в отличие от других типов формовки на основе песка.

        В состав холоднотвердеющих смесей входит песок кварцевый, смола (полимерная или органическая) и катализатор отверждения смолы. Помимо основных компонентов, в состав могут входить регуляторы скорости отверждения и другие ингредиенты, обеспечивающие достижение нужных технических характеристик материала (например, облегчающие выбивку). В настоящее время разработано более 100 составов холоднотвердеющих смесей для изготовления форм и стержней. Все многообразие XTC можно классифицировать по виду связующего, по способу отверждения (ввод катализатора в смесь при ее приготовлении, продувка формы или стержня реагентами), по длительности цикла отверждения (с длительным циклом- 30-45 мин и коротким циклом — 5-180 с) и по реологическим свойствам смеси (пластичные, сыпучие, жидкоподвижные).    

      Для приготовления ХТС используются высокопроизводительные смесители лопастного или шнекового типа. Смесь готовится очень быстро, поэтому установки для ее создания размещаются прямо на производственном участке, где осуществляется формовка. Сначала в смешивающее устройство помещается песок, затем катализатор в жидком виде, и в последнюю очередь – смола. Состав остается в жидком состоянии не более получаса, поэтому формовку нужно выполнять как можно быстрее, пока состав не затвердел. Из смесителя состав подается прямо в опоки — специальные стержневые ящики.

      Основное преимущество процесса литья в ХТС состоит в том, что готовые формы можно использовать многократно для отлива деталей. Если ваша компания заинтересована в снижении затрат, то технология литья ХТС станет для вас оптимальным решением.

      Высокая стоимость работы с холоднотвердеющими смесями компенсируется тем, что отливки получаются точными и гладкими, они практически не нуждаются в доработке.    

     Изготовление стержней и форм для литья из холоднотвердеющих смесей называется ХТС-процесс. Они создаются из сыпучих смесей под воздействием газовых реагентов. Чтобы сделать материал более прочным, применяются специальные химикаты, которые надежно скрепляют частицы состава; термообработка при этом не требуется. ХТС-процесс является относительно «молодой» технологией – она получила активное распространение всего около 10 лет назад. В силу высокой стоимости и определенной сложности процесса, эта технология пока не является массовой, хотя само ее существование открывает широкие перспективы в металлургии и различных сферах промышленности.

      Для формовки ХТС просто заливается в опоку и остается там до отверждения. Как правило, это не более 20-30 минут при комнатной температуре (около 20°С). По размеру литейные ХТС меньше, если сравнивать их с литьем в песок. При этом стоимость получается выше – именно поэтому в массовом производстве ХТС используются довольно редко.

     При соблюдении технологии все выполняется очень быстро и просто, не требуются никакие дополнительные манипуляции; нужно лишь использовать качественное сырье и следить за временем. Для сравнения – при литье в землю будущую заготовку нужно трамбовать, что требует определенных усилий и времени, в итоге технологический процесс усложняется.

      Литье в ХТС – оптимальный способ создания сложных отливок, с углублениями под поверхностью. Главные преимущества литья в ХТС – высокая точность и гладкость поверхности изделий.

      Еще одно огромное преимущество процесса литья в холоднотвердеющие смеси — полученные формы многоразовые, их можно использовать для отливок повторно. В масштабах серийного производства это дает существенную экономию средств и трудозатрат. Изделие сразу приобретает нужную конфигурацию с гладкой поверхностью и без дефектов. В большинстве случаев получается практически готовое изделие, которому не нужна постобработка.

     Особенности литья в ХТС. Припуски на доработку закладываются минимальные – всего 1-3 мм. Для сравнения: при литье в песок приходится закладывать на припуски от 5 до 40 мм – в итоге требуется серьезная доработка, а также остается значительное количество металла в отходах. В масштабах большого производства все эти доработки отливок и отходы металлов превращаются в значительные статьи расходов – так что и ХТС процесс уже не выглядит чересчур дорогим.