ВПЛИВ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ФАКТОРІВ НА ВЛАСТИВОСТІ СТРИЖНЕВИХ СУМІШЕЙ НА ОСНОВІ СМОЛИ СФП011Л ТА МЕТИЛАЦЕТАТУ

Анотація

Розвиток сучасного машинобудування вимагає підвищення якості, надійності, довговічності литих деталей і одночасно масової точності, досягнення яких забезпечується екологічно безпечним ливарним процесом.
Лиття за моделями, що газифікуються відрізняється від інших відомих способів отримання виливків наявністю моделі у формі в період її заливання. Даний вид литва широко використовується в світовій практиці виробництва точних виливків, обʼєм яких перевищує 900 тис. т в рік.
Для виготовлення моделей найбільш широко використовують пінополістирол. Пінополістиролові моделі отримують автоклавним методом або методом теплового удару шляхом обробки парою вихідних гранул.
Одним з недоліків лиття за моделями, що газифікуються є неможливість отримання виливків зі складними внутрішніми порожнинами. Тому був розроблений метод отримання порожнистих виливків за допомогою застосування піщаних стрижневих сумішей на основі смоли СФП011Л та розчинника-метилацетату, який використовується замість ацетону, що являється забороненою речовиною. Дані стрижневі суміші в меншій мірі втрачають міцність під дією гарячої пари при виготовленні комбінованих моделей, а дані по застосуванню метилацетату в якості розчинника відсутні.
В дослідженнях вибрані стрижневі суміші , склад яких наведений в табл. 1.
Таблиця 1 – Склад сумішей, які використовувались в дослідах
Номер
суміші Склад суміші, % Час перемішуванння,
с Міцність суміші, кг/см2*
Пісок СФП 011 Л Метилацетат
1 100 2 1,5 120 1,9
2 100 3 1,5 135 3,03
3 100 4 1,5 155 6,42
4 100 6 2 238 8,02
5 100 7 2 304 12,73
6 100 8 2 310 16,41
* температура спікання 220° С, час спікання – 10 хв.
Як показали дослідження, що зі збільшенням кількості смоли збільшується час перемішування. Так найменший час перемішування спостерігається в суміші № 1 з мінімальною кількістю смоли СФП011Л та метилацетату, а найбільший в суміші № 6, з 8% смоли та 2 % метилацетату.
Як видно з табл. 1, під час спікання суміші при температурі 220 ° С протягом 10 хв, максимальну міцність має суміш з 8 % смоли та 2 % метилацетату, а мінімальну – суміш з 2% смоли та 1,5 % метилацетату.
Досліджено вплив часу та температури спікання на міцність суміші з 7 % смоли та 2 % метилацетату (табл. 2, табл. 3).
Таблиця 2 – Вплив часу Таблиця 3 – Вплив температури спікання
спікання на міцність суміші. на міцність суміші
Час спікання, хв Міцність суміші,
кг/см2
5 5,6
7 13,3
10 22,6
12 23,5
14 20,0
Температура спікання, ° С Міцність суміші,
кг/см2
200 4,8
220 13,8
240 21,5
260 28
280 25,5

Досліди з часом спікання проводились при температурі 240 ° С (табл. 2) , і при кожній температурі зразок спікався 10 хв (табл. 3).
Встановлено, що зі збільшенням часу спікання з 5 до 12 хв міцність суміші зростає з 5 до 23,5 кг/см2. Подальше збільшення часу спікання призводить до зменшення міцності внаслідок термодеструкції звʼязувального компоненту.
Показано, що оптимальна температура спікання становить 260 ° С, при якій міцність суміші досягає максимального значення – 28 кг/см2. Підвищення температури спікання до 280 ° С призводить до зниження характеристик міцності також внаслідок термодеструкції звʼязувального компоненту.
Таким чином встановлено, що метилацетат можна використовувати в якості розчинника для сумішей на основі смоли СФП011Л так як забезпечуються необхідні характеристики міцності.