Лабораторная работа №1 Приготовление единичное формы и технология заливка чугунных сплавов

Отверждение смесей жидким отвердителем сложноэфирного (СЭ) типа
Самотвердеющие жидкостекольные смеси с жидкими отвердителями сложноэфирного типа обладают высокой сыпучестью и низкой прочностью в исходном (сыром) состоянии - не более 0,003 МПа при сжатии. ХТС с СЭ со­держат уменьшенное количество жидкого стекла (3,5-4,0 мас.ч. на 100 мас.ч. песка), легко уплотняются вибрацией или вручную, позволяют получить ши­рокий диапазон значений живучести (в зависимости от температуры песка и окружающей среды), имеют высокую прочность, весьма технологичны, сво­бодны от азота, фосфора, серы, которые могут неблагоприятно влиять на ка­чество отливок. Кроме того, они обеспечивают достижение благоприятных санитарно-гигиенических условий труда. Ввиду повышенной хрупкости в от-вержденном состоянии, основной областью применения ХТС с СЭ являются средние и крупные формы. Ограничения для стержней связаны с возможно­стью трещинообразования в них при транспортировке за подъемы, в связи с чем рекомендуется изготовлять стержни простой конфигурации. Помимо хрупкости к недостаткам ХТС с СЭ относятся: отставание в скорости отвер­ждения внутренних слоев формы (стержня) по сравнению с внешними зона­ми; усадка при отверждении смеси в оснастке и зажим оснастки; затруднен­ная выбиваемость при нагреве смеси свыше 700 °С; более сложная по сравне­нию с песчано-смоляными смесями регенерация отработанной смеси и огра­ниченное повторное использование полученного регенерата (как правило, не более 50 %).
Технологически необходимая живучесть (в диапазоне 5-30 мин и более) обеспечивается благодаря сочетанию в требуемой пропорции отвердителе быстрого и медленного действия, например диацетина и триацетина, пропи-ленкарбоната или кубовых остатков его производства и триацетин или диацетата этиленгликоля, активированного и неактивированногодиацетатаэти-ленгликоля.
Для ХТС с СЭ используют жидкое стекло (М = 2,34-2,5). Производства, применяющие этот технологический вариант, должны быть оснащены уста­новкой для подготовки исходного жидкого стекла, имеющего М = 2,6-3,0, с целью доведения М до требуемых значений. При снижении плотности (р) жидкого стекла от 1,46-1,50 до 1,35 г/см и менее происходит повышение скорости отверждения, конкретно выражаемое в том, что отвердитель мед­ленного действия начинает вести себя как отвердитель быстрого действия. Это является дополнительным резервом регулирования скорости отвержде­ния ХТС.
Газопроницаемость ХТС с СЭ определяется в основном зерновым составом песка и составляет 150-200 ед.
Оборудование, инструмент и материалы.
Сушила или сушильные шкафы с регулируемой температурой рабочего пространства, стержневые вытряхные и разъемные ящики, сушильные плиты и рамки, комплекты формовочных инструментов, пульверизатор для нанесе­ния разделительного покрытия, лабораторный копер, приспособления для из­готовления стандартных образцов, приборы для определения прочности, газо­проницаемости, твердости сырых и сухих стержней, стержневые составы (не менее трех) на масляном связующем, жидком стекле и жидком стекле с АЦЭГ, разделительный состав (смесь 50 % керосина и 50 % мазута, 2-4 %-ный раствор воска в керосине или уайт-спирите или смесь воскового раствора с серебристым графитом), спецодежда.
Порядок проведения работы.
Работа рассчитана на 2 ч.
Подготовить стержневые ящики: очистить рабочую поверхность от пы­ли и остатков смеси; проверить исправность путем повторения несколько раз операций сборки и разборки, нанести разделительное покрытие на рабочие поверхности стержневых ящиков и собрать их.
Приготовить три состава стержневой смеси: № 1 - на масляном свя­зующем, № 2 - на жидком стекле с глиной, № 3 - на жидком стекле с жидким отвердителем (АЦЭГ).
Изготовить из смеси № 1 стержни в вытряхном ящике и уложить их на сушильную плиту.
Изготовить из смеси № 2 стержни в вытряхном ящике и уложить их на сушильную плиту.
Изготовить по шесть стандартных образцов из трех составов смесей. По трем образцам из каждого состава определить прочность, газопроницаемость и твердость во влажном состоянии (для смеси № 1, № 2).
Выбрать режим сушки для стандартных образцов и каждого типа стержней с учетом толщины стенок и природы связующего (для смеси № 1, №2).
Установить сушильные плиты со стержнями и оставшимися стандарт­ными образцами в сушила или сушильные шкафы и сушить их по выбранным режимам
Измерить прочность, газопроницаемость и твердость высушенных стержней и стержней, отвержденных АЦЭГом.
Оценить качество стержней, полученных из различных смесей, по по­верхностной твердости, газопроницаемости и прочности.
Результаты наблюдений и их обработка.
Результаты измерений внести в таблицу.

	Номер стержневой смеси
	1	2	3
Режим сушки: температура, °С продолжительность, ч
Свойства стержня до сушки: прочность при сжатии, Па газопроницаемость, ед. твердость, ед.
Свойства стержня после сушки: прочность при сжатии, Па прочность при растяжении, Па газопроницаемость, ед. твердость, ед.
Свойства стержня после отверждения АЦЭГом, Па

Содержание отчета.
Общие сведения об устройстве стержней, технологических операциях их изготовления в вытряхном и разъемном стержневых ящиках.
Эскиз стержня со всеми его элементами.
Схемы формовки и извлечения стержней из разъемных и вытряхных стержневых ящиков.
Результаты опытов.
Выводы.
Контрольные вопросы

1. 
   Каково назначение стержней? Какие требования к ним предъявляют?
   
2. 
   Назовите элементы стержня. Каково их назначение?
   
3. 
   Какие технологические операции включает процесс изготовления стержней?
   
4. 
   В чем особенности конструкции разъемных и вытряхных стержневых ящиков?
   
5. 
   Какими способами уплотняют смесь в стержневых ящиках?
   

6. 
   Как получают стержни в вытряхных стержневых ящиках?