Остання редакція: 2016-02-20
Тези доповіді
Дорошенко В.C., Шинский В.О.
(ФТИМС НАН Украины, г. Киев)
При изготовлении форм из сыпучего наполнителя, уплотняемого вибрацией, важным критерием качества форм является максимально возможная степень уплотнения применяемого песка. Однако традиционный способ определения уплотняемости и насыпной плотности формовочных смесей со связующим (ГОСТ 23409.13-78), в котором используют удары копра, для сыпучего сухого песка неприменим. Полезным был бы контроль плотности песка непосредственно в литейной форме с моделью. Хотя в ряде случаев верхний слой песка в форме выше модели на 5...15 мм не уплотняют [1], практически все информационные источники, включая монографию В. С. Шуляка, рекомендуют достигать виброуплотнением за короткое время максимальной плотности песка как условия стабильного качества отливок. Это привело к созданию способа определения момента достижения такой плотности во время виброуплотнения песка в литейной форме любого вида [2]. При разной жесткости контейнерных опок литейных форм с различными моделями и массой песка, обычно уплотняемых в литейном цехе на одном столе, каждой форме для получения максимальной плотности песка необходима разная продолжительность вибрации. Недостаточное время вибрации конкретной формы увеличивает уровень брака литья, затраты на его исправление и очистку отливок, избыточное время - увеличивает энергозатраты, может привести к деформированию модели и расслоению песка.Поскольку при вибрации происходит уплотнение песка на величину, составляющую до 20 % объема его свободной засыпки, то предложили при виброуплотнении в форме контролировать уровнемером наличие процесса понижения верхнего уровня песка в опоке, и, как только этот уровень прекратит понижение, сразу отключать вибрацию [2].
Мониторинг изготовления литейных моделей из пенополистирола (ППС) или льда также можно использовать для оптимизации качества моделей. На рис. 1 из монографии В. С. Шуляка об ЛГМ видны максимумы деформации и расширения объема ППС. Материал моделей - гранулы ППС расширяются при получении модели в пресс-форме. Контролируя давление от деформации ППС или изменение его объема в пресс-форме, рекомендовано прекращать нагревание ППС при достижении максимума характеристик, показанных на рис. 1. Пресс-формы охлаждают, извлекают из них модели. Оптимизация процесса получения моделей сократит энергозатраты, потери от «перепекания» моделей и стабилизирует их размеры.
Рис. 1. Зависимости: а - деформации ППС от температуры; б - объема вспененных гранул ППС от времени выдержки в теплоносителе.Получение ледяных моделей замораживанием воды в пресс-формах также характеризуется изменением давления льда и объема. Электропроводность льда гораздо ниже воды. Контроль этих показателей в пресс-форме с учетом их максимума позволит оптимально регулировать процесс получения моделей.
Литература:
1. Пат. России 2020027: МПК В22С 9/02. Способ вакуумно-пленочной формовки / В. С. Дорошенко, Н. И. Шейко.- Опубл. 1994, Бюл. №18.
2. Пат. України 81014, МПК В22С 9/02. Спосіб виготовлення піщаної форми / О. Й. Шинський, В. С. Дорошенко - Опубл. 2013, Бюл. 12.