Формовочная смесь для литья алюминия: Рецепт формовочной смеси

Применение формовочных смесей для алюминия в производстве

Применение формовочных смесей для алюминия в производстве

От favorit-adminраздел Полезные статьи

803

К основным требованиям, выдвигаем к формовочным смесям для литья алюминия относится жаропрочность и механическая прочность. Наибольшее внимание к правильности состава формовочной массе необходимо уделять при изготовлении больших отливок. Чтобы увеличить уровень устойчивости к температурным и химическим воздействиям формы подвергаются сушке. Эта технологическая операция увеличивает время технологического процесса, из-за чего наибольшее распространение получили быстрозатвердевающие смеси.

Наиболее распространенные составы

Технологический процесс широко использует формовочный материал на основе жидкого стекла. Такие формы хорошо переносят высокие температуры и применяются при изготовлении крупных отливок.

Хромомагнезитовые смеси с основой из жидкого стекла имеют несколько меньшую податливость, чем аналогичные смеси с основой из технического лингосульфаната. Недостатком такого продукта является низкая степень газопроницаемости, из-за чего толщина облицовочного слоя не может превышать 15 миллиметров. При приготовлении формовочной смеси для литья алюминия используется переработанный хромомагнезитный кирпич, в котором содержится Сr2O3 в пределах 15-20% и не менее 42% оксида магния.

Не менее популярны составы на основе хромистого железняка. В составе такой смеси должно содержаться не более 40% мелкофракционного железняка, а чтобы увеличить прочность формы в некоторых случаях добавляют до 3% технического лингосульфаната.

Очень редко состав содержит цирконовый песок. Применение таких материалов позволяет получать отливки с высокими показателями чистоты поверхности. Однако из-за высокой стоимости материалов их использование рентабельно только в исключительных случаях.

Очень широко применяется песчано-глинистая смесь на основе жидкого стекла. Использование таких материалов существенно снижает продолжительность технологического процесса, увеличивает производительность и качество изделий. Однако существуют трудности с использованием регенерата.

Изготовление отливок из алюминия при хтс литье требует обеспечение чистоты поверхности. Требования к огнеупорности несколько занижены, по сравнению с литьем из черных металлов. Часто в состав входит мелкодисперсный песок. Также масса может содержать небольшую часть отработанных элементов. Для защиты от пригара применяется мазут и другие схожие материалы, либо специализированные противопригарные покрытия.

Особенности алюминиевого литья

При контроле качества отливок необходимо уделять особое внимание стабилизации состава формовочной массы, так как она оказывает непосредственное влияние на качество изделий и, как следствие, количество брака. Приготовление формовочных смесей для литья алюминия происходит на специальном литейном оборудовании. Например, смесители песка позволяют существенно повысить производительность технологического процесса, не повышая себестоимость.

ФОРМОВОЧНЫЕ СМЕСИ ДЛЯ ЛИТЬЯ

• оборудование
• литейные сплавы
• цветные сплавы
• сплавы из стали
• алюминиевые сплавы
• формовочные смеси
• литье из нержавеющей стали
• стальное литье
• латунь
• лигирующие элементы
• метод вакуумного всасывания
• свойства латуни
• литье
• литье под низким давлением
• рафинирование расплава меди
• способы рафинирования меди
• центробежное литье
• литьё
• литьё под давлением
• медь
• свойства меди
• оливки из меди
• механическая обработка
• виброобработка
• формы
• отливки

апреля 15, 2020

Для изготовления различных отливок современные литейные предприятия в своем производстве используют специальные литейные формы.

Литейные формы и стержни изготавливают, применяя специальные смеси для литья, состав которых зависит от вида литья, способа формовки и характера сплава. Для их приготовления используют природные и искусственные (синтетические) материалы. Основными базовыми материалами являются песок и глина, вспомогательными – добавки и связующие компоненты. На практике также используют так называемые отработанные, бывшие в употреблении смеси. Дополнительные связующие смеси составляют 1-3% от общей массы. Их подразделяют на растворимые, нерастворимые в воде, органические и неорганические (битум, цемент, жидкое стекло, термореактивные смолы и другие).

Одним из основных важных требований, которыми должны обладать формовочные смеси это высокая механическая прочность, газопроницаемость, термостойкость и теплоемкость. За счет соединения компонентов смесей в необходимых пропорциях, готовые сплавы могут обладать заранее заданными характеристиками – прочность, огнеупорность, податливость, текучесть, пластичность, негигроскопичность, газопроницаемость.

Для изготовления отливок с отверстиями или полостями для формовочных смесей используют материалы различного состава, которые применяются для литья бронзы, стали, чугуна, алюминия и других сплавов. В составе формовочных смесей для литья используют песок, глину и дополнительные связующие компоненты. Широкое распространение получило использование кварцевых песков, в состав которых входит силикатная основа, обеспечивающая возможность использоваться совместно с расплавами температура которых может достигать до 1700 градусов. Качество отливок повышает использование противопригарного покрытия и мелкофракционного наполнителя.

Виды смесей:

Облицовочная смесь. Применяется для изготовления рабoчего лицевого слоя формы для литья. Толщина облицовочного слоя варьируется от 20  мм и может достигать более 100 мм. Ее размеры напрямую зависят от габаритов отливки и состава смеси. Повышенный процент содержания песка и глины при изготовлении формовки обеспечивает высокие физико-механические свойства.

 

Наполнительная смесь для литья. Для приготовления такого вида смеси оборотную землю смешивают с небольшим количеством глины и песка (5-10%) для совместной переработки. В последующем данной смесью наполняют форму, на которую первоначально была нанесена облицовочная смесь.

Единая формовочная смесь для литья. Служит для заполнения всего объема литейной формы и способна одновременно объединять свойства облицовочной и наполнительной смеси. Чаще всего используется при машинной формовке для изготовления мелкого и среднего литья в серийном и массовом производстве. Сoстав единой формовочной смеси включает большее  содержание свежих материалов, а именно, глина и огнеупорные виды песка. Дополнительно в небольшом количестве могут входить добавки в виде молoтого угля, торфяного пека и др. Это и обеспечивает долговечность.

На практике для изготовления крупных отливок или отливок сложной формы используют облицовочную и накопительную смеси. Широкое распространение также получило использование самозатвердевающих смесей для изготовления средних и крупных отливок.

---

Алюминиевый литейный завод | Литейный завод LB

Нажмите, чтобы увеличить

Компания Leitelt Brothers Inc. имеет более чем 100-летний опыт проектирования и производства качественных алюминиевых отливок в песчаные формы.

Процесс литья алюминия в песчаные формы

Зеленый песок является наиболее часто используемым материалом для изготовления алюминиевых отливок. Процесс прост, форма создается путем помещения смеси песка, бентонитовой глины и воды. Как только форма будет создана, она будет нести форму узора. Песочная форма состоит из двух частей; рукоятка (вверху) и перетаскивание (внизу). Каждая форма содержится в корпусе, называемом колбой. Перед закрытием опоки все песчаные стержни, необходимые для изготовления деталей детали, помещаются в половинки формы. Две половинки закрываются и скрепляются зажимами, а затем в форму заливается расплавленный металл.

Литье в песчаные формы является наиболее прямым и недорогим способом преобразования металла в желаемую форму. Алюминиевые отливки практически не ограничены в своих возможностях, предоставляя пользователям широкий спектр преимуществ и областей применения.

Алюминий имеет высокое отношение прочности к весу, которое составляет примерно одну треть от веса чугуна, стали, латуни и цинка.

Благодаря отличной коррозионной стойкости, сокращению циклов механической обработки и способности к анодированию, полировке, гальванике и порошковому покрытию алюминиевые отливки делают их более рентабельными, чем сварные детали, штамповка или ковка.

Термическая обработка T5 и T6

Существует две термообработки для A356: T5 и T6. Термическая обработка T5 является более простым вариантом для наших отливок, когда экструдированный алюминий охлаждается естественным путем.

Наша термообработка T6 алюминиевых отливок A356 более сложна и требует 2 этапов. После того, как отливкам дают остыть естественным образом, их затем нагревают до высокой температуры и мгновенно охлаждают в воде, этот метод обеспечивает повышенную твердость.

Области применения алюминиевых отливок в песчаные формы

Легкий вес алюминия, повышенная прочность, обеспечиваемая конструкционными сплавами, и повышенная способность процесса литья в песчаные формы производить более прочные и тонкостенные детали позволяют нам производить для наших клиентов разнообразные отливки размером от 1 унции. до 600 фунтов для широкого спектра

отраслей, таких как:

• Архитектурные и декоративные отливки

• Строительные отливки

• Отливки дизельных двигателей

• Электрические отливки

• Отливки для оборудования пищевой промышленности

• Отливки осветительных приборов

• Морское и судостроительное литье

• Медицинский

• Военный

• Производители оригинального оборудования (OEM) Отливки

• Отливки насосов и клапанов

319 Алюминиевый сплав

Алюминиевый сплав

319. 0 имеет отличные литейные и механические характеристики.

Подробнее »

356 Алюминиевый сплав

Алюминий

A356.0 обычно используется в термообработанном состоянии.

Подробнее »

535 Алмаг Алюминий

535.0 — алюминиево-магниевый сплав, не требующий термической обработки для достижения полных свойств.

Подробнее »

Нажмите здесь, чтобы отправить запрос на коммерческое предложение
или позвоните нам сегодня по телефону 773-721-1186

Литье алюминия в песчаные формы

Литье алюминия в песчаные формы с использованием печи на древесном угле

Литье в песчаные формы — это процесс литья расплавленного металла в форму, сформированную в песке. На самом деле есть только два основных требования: чтобы в песке была полость в форме объекта, который вы хотите отлить, и чтобы был канал, в который вы можете залить металл, который приведет к полости. Существует много способов формирования полости пресс-формы, и в этом уроке мы рассмотрим одну из них.

Скамейка для архитектурной лепки.

Как и во многих дисциплинах, литье в песчаные формы имеет свой собственный словарь.

Ригель используется для просеивания формовочной смеси с целью разбивания комков и удаления мусора.

Трамбовки используются для сжатия песка в опоку. Фляга — это контейнер, на котором сидят трамбовщики, в котором находится формовочный песок.

Объект, вокруг которого будет формироваться полость формы, называется шаблоном. Поиск изображений в Google по запросу «литейный завод» даст много других примеров. Стиль и тип создаваемого рисунка часто определяется предполагаемым объемом производства, доступным оборудованием и материалами, а также другими факторами. Это очень простой 3D-печатный шаблон, выбранный из соображений целесообразности и гибкости. Не отливая эту геометрию раньше, я не был уверен, как я хочу поместить ее в форму, а базовый 3D-печатный шаблон дает возможность попробовать несколько стратегий формования, чтобы выяснить, что работает лучше всего.

Я хочу отлить эти узоры в этой ориентации. Причина, по которой я выбрал эту ориентацию, заключается в том, что я хотел бы, чтобы внутренняя и внешняя поверхности этой угловой скобки были параллельны, но мне нужен уклон, чтобы иметь возможность удалить узор с песка. Если бы я сориентировал эту часть, сидящую на плоской плоскости, определяемой внешней стороной двух ножек, с одной ногой, ориентированной вертикально, на каждой вертикальной поверхности должно было бы быть уклон примерно на 5 градусов, что резко изменило бы рисунок. В этой ориентации все грани находятся под углом 45° относительно линии разъема.

Поскольку первым этапом изготовления формы будет трамбовка песка в верхнюю часть опоки, мне нужно было сделать временную основу под выкройку. Эта основа, простая кучка формовочного песка, которую я уплотнил рукой и вдавил в нее выкройку, выполняет три функции:
1. Поддерживает выкройку от разрушения во время трамбовки
2. Помогает удерживать выкройку на месте во время трамбовки и
3. Следите за тем, чтобы песок, который я утрамбовываю, не попадал под узор.

После того, как я уплотнил холмик из песка, я вдавил в него шаблон и дополнительно уплотнил формовочный песок вокруг него.

Это хорошая возможность представить формовочный песок. Мы используем Petrobond, так называемый «песок на нефтяной связке», который изготавливается из мелкого кварцевого песка, глины и минерального масла. Глина, смоченная маслом, действует как связующее и придает прочность песку после его уплотнения. Альтернативой пескам, связанным с нефтью, являются «зеленые пески», которые состоят из песка, глины, воды, древесной муки и некоторых других ингредиентов. Нефтяные пески прочнее, требуют меньше обслуживания и, как правило, проще в использовании, но они дороже и требуют нефтепродуктов. Зеленые пески дешевле, и их можно сделать своими руками, но они требуют большего ухода, так как вода будет испаряться. Слишком сухие, и они не будут хорошо формоваться, слишком влажные, и пар, образующийся при заливке расплавленного металла в форму, вызовет множество проблем. В контексте академического магазина более щадящий нефтеносный песок имеет больше смысла.

После утрамбовки песка вокруг моих моделей для их поддержки я использовала прямой кусок лома в качестве стяжки, чтобы удалить излишки материала. Здесь выкройки лежат на формовочной доске, очищены дочиста.

Следующим шагом будет закрепление накладки на молдинге. Верх, опять же, — это верхняя половина фляги, которая является сосудом, в котором будет находиться песок. Вы можете увидеть следы ожогов на верхней части гребня от контакта с расплавленным алюминием во время предыдущих заливок. Это ориентация, в которой опока будет находиться в процессе литья.

Перед утрамбовкой песка я добавляю разделительную пыль (в нашем магазине это детская присыпка), которая позже поможет отделить рисунок от песка и предотвратит сцепление песка, который я собираюсь добавить, с поддерживающей пирамидой из песка шаблон.

Здесь я пропускаю формовочный песок через загадку, чтобы разбить комки и помочь найти любой мусор, такой как обрезки алюминия, инструменты, такие как ложки, осколки и другие вещи, которые могли смешаться с песком.

Просеянный песок в насыпи, готовый к трамбовке.

Использование трамбовки для уплотнения формовочной смеси в (другую) опоку.

Немного забегая вперед (у меня есть несколько пробелов в этой документации, которые нужно заполнить), мы видим крышку, теперь перевернутую, с зажатым перетаскиванием (нижняя часть колбы) и пирамиду из песка, которая была под шаблоном для поддерживайте его вычерпанным ложкой. Также была нанесена свежая прощальная пыль.

Деталь выкройки, встроенной в воротничок. Я вычистил свободные кусочки песка перед тем, как утрамбовать половину пресс-формы.

Если пропустить еще несколько шагов вперед, на этом изображении показано перетаскивание (нижняя половина колбы) после того, как оно было отделено от крышки. Я также вручную копал колодцы, полозья и ворота. Это было сделано ложкой после отделения гребня и волока. Колодцы – самые глубокие углубления. Они предназначены для улавливания тяжелых включений, таких как кусочки песка, отколовшиеся от формы в процессе заливки, и улавливания их, чтобы они не попали в полость формы. Бегуны — это горизонтальные каналы, ведущие к самому шаблону, а ворота — это фактические отверстия, которые соединяют шаблон с бегунками. Я понятия не имел, как это обернется, так что это был настоящий тест. Будущая версия шаблона для этой детали будет изготовлена ​​на плоской пластине и будет включать в себя геометрию лунок, направляющих и литников. Когда я пишу это, я намереваюсь добавить эту версию в этот учебник, как только он будет завершен.

Пропустив еще один шаг вперед, готовая рама с удаленными выкройками, литник и подступенок вырезаны. Литник – это отверстие, в которое заливается металл. На этом изображении не показан конус, который я выкопал ложкой на другом конце литника, чтобы облегчить заливку. Подступенок, расположенный напротив литника, предназначен для того, чтобы поддерживать центральный стержень отливки в горячем состоянии. Цель всегда состоит в том, чтобы детали, которые вы изготавливаете, затвердели в первую очередь, а инфраструктура полости пресс-формы (литники, направляющие, колодцы, стояки, литник) затвердела после. Это делается для того, чтобы, если деталь, которую вы изготавливаете, достаточно сжималась при охлаждении, чтобы в полость втянулся дополнительный металл, был резервуар с еще расплавленным металлом, из которого можно было бы вытягивать.

После некоторых технических трудностей, связанных со сборкой половинок колбы, мы приступили к плавке алюминия. На колбе теперь видно конусообразное отверстие на литнике. Печь зажжена, внутри тигель (сосуд, в котором находится расплавленный металл) с алюминиевым ломом, в основном расплавленным, и я измеряю температуру металла термопарой. Алюминий плавится при температуре около 660 ° C, а наша целевая температура заливки составляет около 750 ° C. Не показанные шаги включают закрытие колбы, поджигание древесного угля, заполнение и размещение тигля. Изображенный на фото фен служит нагнетателем для подачи большего объема воздуха через горящий уголь для выработки энергии, необходимой для плавления алюминия. В зависимости от температуры снаружи, температуры печи и необходимого объема алюминия иногда требуется досыпать древесный уголь на полпути расплава.

Здесь алюминий достиг температуры заливки, и я использую щипцы, чтобы вытащить тигель из печи.

Используйте самодельный инструмент для снятия нежелательных частиц с поверхности расплавленного алюминия. Цель состоит в том, чтобы удалить все плавающие примеси на этом этапе.

Заливка завершена, в верхней части литника имеется лужица излишков алюминия.

Здесь я закрываю литник огнеупорным кирпичом. Это сделано для того, чтобы изолировать литник, чтобы он оставался жидким до тех пор, пока деталь не замерзнет.

Вот и готово литье. Результат не идеальный, но более удачный, чем я ожидал. Это небольшая часть, и она охлаждалась около 30 минут, прежде чем я открыл колбу, чего как раз достаточно, чтобы очистить инструменты вокруг печи снаружи. Большие отливки требуют более длительного времени охлаждения.

Песок передает более мелкие детали, чем текстура FDM-отпечатка. Здесь вы можете увидеть более шероховатую сторону этой части, где отслоился плот от процесса печати.