Eco-time - Публикации, научные разработки - Криотехнология литейного производства: оболочковые формы с кристаллогидратами, полученные по ледяным моделям.
Активный образ жизни и чистая окружающая среда – основы долгой, счастливой и полноценной жизни
Публикации, научные разработки
Криотехнология литейного производства: оболочковые формы с кристаллогидратами, полученные по ледяным моделям. В. С. Дорошенко (dorosh@inbox.ru)
(Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины).
Такие кристаллогидраты, как цемент, гипс и металлофосфаты предложены в качестве связующих для изготовления оболочковых песчаных форм по одноразовым ледяным моделям с использованием жидкости от таяния моделей для гидратации и твердения этих связующих. Исследования показали, что наиболее подходят для этой цели быстротвердеющие цементы, которые позволяют в течение до 5...7 минут образовать твердую корку вокруг моделей в контейнерной форме из сухой песчаной смеси. Приведены примеры оболочковых форм.
Ключевые слова: песчаная форма, лед, ледяные модели, криотехнология, формовка, оболочковая форма, кристаллогидраты.
В цикле исследований по созданию экологически чистой технологии производства металлотливок по одноразовым моделям изо льда как конструктивного или матричного материала с добавками или примесями (разновидность еvaporative pattern casting process, а также одна из криотехнологий литейного производства) разработаны способы получения песчаных форм по ледяным моделям, новизна которых состоит в том, что продукты таяния модели частично или полностью впитываются в поровое пространство сухого песка формы [1, 2]. При этом в сухую песчаную формовочную смесь предварительно вводят связующее в порошкообразном виде, способствующее созданию прочной песчаной корки в результате взаимодействия с продуктами расплавления модели. После нанесения такой смеси на модель в процессе изготовления формы и таяния модели получают оболочковую песчаную форму. При опробовании этих способов формовки и разработке их до опытно-промышленного уровня исследователи столкнулись с рядом физико-химических явлений пропитки с одновременным отверждением, пока слабо используемых в технологии песчаной формы и подлежащих изучению, опираясь на последние классические работы отечественных ученых-формовщиков [3, 4].
На этом этапе работы в качестве связующих материалов, твердеющих при взаимодействии с водой и создающих прочную корку, для введения в формовочную смесь использовали полуводный гипс и цемент. По классификации из свыше 100 различных связующих, в настоящее время используемых для формовочных и стержневых смесей, эти материалы относят к кристаллогидратам - кристаллическим веществам, включающим молекулы воды [3]. Их характерными представителями выступают цементы и фосфаты при расширении объема использования последних.
Типичными кристаллогидратами являются многие природные минералы, например гипс CaSO4 2H2O, кристаллизационную воду до полуводного состояния из которого удаляют нагреванием. В технологии строительных материалов гипс относят к воздушным вяжущим веществам, которые характеризуются тем, что, будучи смешаны с водой, способны твердеть, т. е. переходить в камневидное состояние, сохранять и повышать свою прочность на воздухе (5). Цемент относят к гидравлическим вяжущим веществам, которые после затворения их водой способны твердеть, а после предварительного твердения на воздухе продолжать сохранять и наращивать свою прочность в воде. Однако цементные смеси с использованием недорогих строительных марок цемента (400, 500) имеют довольно значительную длительность твердения, что тормозит процесс формовки по ледяным моделям и требует длительного удержания стенки формы из сыпучих материалов без обрушения на тающей модели, что представляется непростой технологической задачей.
source
Комментариев нет:
Отправить комментарий