Реферат: Производство стержней из холоднотвердеющих смесей
Министерство образования Украины
НМетАУ
Кафедра литейного производства
Реферат
на тему:
лПроизводство стержней из холоднотвердеющих смесей
Выполнил: cт.гр. ПТ-01 Eugene T-off
Проверила: асс. Осипенко И.А.
г. Днепропетровск
2004
Использование новых типов связующих материалов (синтетиченских смол) привело
к созданию новых технологических процеснсов изготовления стержней из
холоднотвердеющих смесей. Эти процессы основаны на отверждении синтетических
смоляных свянзующих в присутствии катализаторов при нормальной темперантуре.
ХТС состоят из наполнителя (кварцевый песок), синтетинческого связующего,
катализатора отверждения и различных улучшающих смесь добавок. Приготовление
смесей осуществлянют последовательным перемешиванием песка, связующего,
катанлизатора отверждения и добавок. Подача, дозировка и загрузка в смеситель
исходных составляющих смеси, а также выпуск гонтовой смеси легко
механизируются и автоматизируются применнением специального оборудования.
Заполнение стержневого ящика смесью и ее уплотнение пронизводят свободной
засыпкой с последующим уплотнением вручнную, встряхиванием, вибрацией или
пескодувным способом. Отнверждение стержней в ящиках осуществляется выдержкой
их на воздухе или продувкой сжатым воздухом, подогретым или норнмальной
температуры, а также добавлением активного каталинзатора или без него.
Остальные технологические операции (изнвлечение стержня, отделку, окраску,
сборку и др.) выполняют практически так же, как и при других процессах
изготовления стержней.
Технологические процессы изготовления стержней из ХТС подразделяют в основном
на три группы. К первой группе отнонсят процессы изготовления стержней из
песчано-смоляных самонтвердеющих смесей. Продолжительность твердения стержней
в ящиках составляет 5Ч60 мин. Эта группа процессов широко распространена при
изготовлении мелких, средних и крупных стержней в литейных цехах с единичным,
мелкосерийным и сенрийным характером производства стальных и чугунных
отливок, а также отливок из цветных сплавов.
Две другие группы технологических процессов применяют при массовом и
крупносерийном производстве отливок. Для одной из двух последних групп
характерно резкое возрастание скорости отверждения смеси в ящиках до 0,5Ч3
мин за счет использованния высокореакционных связующих материалов и
катализаторов отверждения.
Другая группа технологических процессов основана на принменении песчано-
смоляных смесей с длительной живучестью. Высокая скорость затвердевания
достигается за счет продувки смеси в ящике газообразным или жидким (в виде
паровоздушнной смеси) катализатором.
Однако последние две группы процессов по ряду причин шинрокого
распространения в СССР не получили. Первая группа процессов не нашла
распространения и за рубежом, и в СССР из-за частых остановок оборудовании и
повышенной трудоемнкости очистки пескодувного резервуара и насадки, а вторая
группа Ч в связи с большой токсичностью газообразного или жидкого
катализатора. Несмотря на это, за рубежом эти пронцессы развиваются очень
широко.
Исходные материалы. В состав песчано-смоляных холоднонтвердеющих смесей
входят наполнитель, связующее, катализатор отверждения и в отдельных случаях Ч
специальные жидкие или порошкообразные добавки, улучшающие свойства смеси.
В качестве наполнителя используют в основном пески, а так же другие
высокоогнеупорные наполнители.
В качестве связующих материалов применяют карбамидно-формальдегидные,
карбамидно-фурановые, фенольные, фенолофурановые, а также некоторые
изоцианатные, эпоксидные и понлиэфирные синтетические смолы.
В качестве катализаторов холодного твердения применяют неорганические кислоты
(ортофосфорную, азотную) и их соли, водные и неводные растворы ароматических
сульфокислот (бензосульфокислоту, паратолуолсульфокислоту, синтетические
сульфокислоты).
Наряду с основными исходными материалами иногда применяют дополнительные
добавки и смесь, предназначенные для улучшения некоторых технологических
свойств смеси и стержней, например для увеличения живучести смеси, улучшения
противонпригарных свойств, податливости стержней, предотвращении образования
подкорковой газовой пористости и просечек. В канчестве таких добавок
применяют оксид железа, древесную муку. этиловый спирт, оксид алюминия,
колчедановый огарок, керонсин.
Оборудование для приготовления холоднотвердеющих сменсей. Основной
особенностью стержневых смесей, отверждающихся без применения нагрева или
другого внешнего воздейнствия, например без продувки газообразным
катализатором, является обратная взаимосвязь между скоростью их отвержденния и
живучестью. Это обстоятельно выдвигает определенные требования к процессу
смесеприготовления. Во-первых, процесс приготовления смеси должен быть
кратковременным (3Ч30 с), и, во-вторых, смесь должна использоваться немедленно
после приготовлении.
Для приготовления холоднотвердеющих песчано-смоляных смесей наиболее широко
применяют шнековые смесители непренрывного действия, обеспечивающие
достаточно высокое качество перемешивания компонентов смеси. Максимальные
значения прочности смеси, как правило, достигаются при продолжительности
перемешивания до 0,5 мин в смесителях непрерывного действия и до 1 мин в
смесителях периодического действия.
Конструкция смесителей состоит из следующих основных частей: основания,
смесительной камеры с приводом, дозатора песка, дозаторов жидких компонентов
и системы управления.
Смесительная камера (рис. 1) представляет собой желоб, в котором находится
шнек, т. е. вал с лопастями, расположеннными по винтовой линии. При вращении
шнека компоненты сменси одновременно перемешиваются и транспортируются вдоль
оси шнека, а затем выгружаются из смесительной камеры.
Рис. 1. Смесительная камера шнекового смесителя непрерывного действия:
1 - нал, 2
- лопасти, 3 - шнек
Современные конструкции шнековых смесителей позволяют обслуживать
значительные производственные площади, подавая смесь непосредственно в
стержневые ящики, что существенно в связи с ограниченной живучестью
холоднотвердеющих смесей,
Шнековые смесители имеют одно или два шарнирно связаннных плеча (рукава).
Смесительная камера смесителей с одним плечом закреплена консольно на
основании и может поворачинваться вокруг вертикальной оси. Приготовленная
смесь может быть выдана в любую точку, находящуюся на расстоянии, равнном
длине от оси поворота смесительной камеры до отверстия выдачи готовой смеси,
в пределах угла поворота.
Смесители с двумя шарнирно связанными плечами обеспечинвают подачу готовой
смеси в любую точку обслуживаемой зоны производственной площади. Угол
поворота первого плеча сменсителей обоих типов составляет 180Ч270
