Холодно твердеющие смеси в литейном производстве

Холоднотвердеющие формовочные и стержневые смеси

В настоящее время разработано более 100 составов холоднотвердеющих смесей для изготовления форм и стержней. Все многообразие XTC можно классифицировать по виду связующего, по способу отверждения (ввод катализатора в смесь при ее приготовлении, продувка формы или стержня реагентами), по длительности цикла отверждения (с длительным циклом- 30-45 мин и коротким циклом — 5-180 с) и по реологическим свойствам смеси (пластичные, сыпучие, жидкоподвижные).

По виду связующего можно выделить смеси с неорганическими (жидкое стекло, фосфаты, кристаллогидраты), органическими (смолы, ЛCT и др.) и комбинированными связующими (органическими и неорганическими).

Жидкостекольные смеси. Это наиболее широко применяемые холоднотвердеющие смеси. Для обеспечения твердения смесей с жидким стеклом используются продувка CO2, ввод в смесь двухкальциевых силикатов, жидких эфиров, ферросилиция, выдержка на воздухе.

СО2-процесс. Освоение жидкостекольных смесей, отверждаемых продувкой CO2, было начато в 1950-х гг. Эти смеси явились первыми холоднотвердеющими смесями, позволившими во многих случаях исключить сушку форм и стержней, повысить производительность труда и качество отливок, снизить их себестоимость.

На практике применяются следующие способы продувки форм и стержней углекислым газом:

• продувка через отверстия в модели и стенках стержневого ящика;

• продувка через каналы в форме по контуру модели или в знаковой части стержня (до извлечения из оснастки);

• установка на полуформу или стержневой ящик со стержнем герметизированной камеры, из которой CO2 поступает в рабочее пространство формы или стержень;

• выдержка стержней в камере, наполненной CO2.

Для продувки форм и стержней применяют чистый, пищевой углекислый газ либо углекислый газ, разбавленный воздухом или дымовыми газами (до концентрации CO2 50-60 %). Прочность смеси и скорость твердения увеличиваются при повышении температуры газа.

Важными параметрами смесей являются модуль и плотность жидкого стекла, а также его содержание в смеси. В процессе продувки прочность смеси повышается до некоторой величины, а затем уменьшается. С увеличением модуля жидкого стекла длительность продувки до достижения максимальной прочности сокращается, но при этом снижается величина максимальной прочности. Поэтому при необходимости отверждать формы и стержни быстро при малом сроке их хранения следует применять жидкое стекло с модулем 2,6-3.

С увеличением модуля жидкого стекла падает живучесть смеси. Для сохранения пластических свойств смеси в течение нескольких суток целесообразно применять жидкое стекло с модулем 2,3-2,6. При изготовлении крупных форм и стержней, обладающих высокой прочностью, следует использовать жидкое стекло с модулем 2-2,3.

Оптимальные вязкость и содержание влаги в жидком стекле обеспечиваются при его плотности 1480-1520 кг/м3. При большей плотности ухудшается распределение жидкого стекла по зернам песка, а при меньшей плотности снижается прочность смеси.

Обычно в смесях содержится 5-7 % жидкого стекла. При меньшем содержании прочность смесей мала, а при большем ухудшается выбиваемость смеси. Для СО2-процесса следует применять пески с минимальным содержанием глины, которая снижает прочность в обработанном состоянии.

XTC с жидким стеклом нетоксичны, обладают хорошей податливостью. На стальном литье при их применении получается легкоудаляемый пригар, даже без окраски формы. К недостаткам этих смесей следует отнести их плохую выбиваемость и затрудненную регенерацию. Составы и свойства типичных жидкостекольных смесей приведены в табл. 5.34.

Твердение смеси при тепловой сушке и провяливании. При сушке XTC на жидком стекле образуется прочная структура стекловидной пленки силикатов натрия. Оптимальная температура сушки составляет 150 °С, длительность — 0,5-1,5 ч. Максимальная прочность (11 МПа) достигается при остаточной влажности 0,3 %. При пропускании горячего воздуха через смесь длительность сушки сокращается до 30-40 мин. При высушивании смеси жидкое стекло теряет влагу. При 200 °C потери влаги составляют 93 %. По мере обезвоживания жидкого стекла формируется весьма прочная стекловидная структура в виде кремнекислородного каркаса.

На практике применяют комбинацию продувки смесей CO2 с последующей тепловой обработкой при 200 °С. При этом с повышением длительности продувки CO2 эффективность последующей сушки падает, что приводит к уменьшению прочности с увеличением продолжительности предварительной продувки CO2. При выдержке на воздухе XTC с жидким стеклом твердеют медленно (от 7 до 24 ч). Сравнительные данные А.М. Лясса по прочности и продолжительности отверждения XTC различными способами приведены в табл. 5.35.

Отверждение двухкальциевыми силикатами. Жидкостекольные ХТС, в которых для отверждения применяют двухкальциевые силикаты (ферро-хромовый шлак и нефелиновый шлам), бывают двух видов: пластичные и жидкие самотвердеющие смеси.

Жидкие самотвердеющие смеси. Они обладают высокой жидкотекучестью, позволяющей ей качественно заполнять стержневые ящики и пространство между опокой и моделью под действием собственного веса без применения внешних воздействий. Обеспечение высокой текучести основано на применении ПАВ. Все поверхностно-активные по отношению к воде вещества имеют асимметричную молекулярную структуру. Их молекула состоит из двух значительно отличающихся по своим свойствам частей: полярной гидрофильной группы с большим сродством к воде — на одном конце молекулы и длинной неполярной гидрофобной углеродоводородной группы — на другом.

Полярные группы чаще всего имеют вид -ОН, -NH2, -СООН, -SO2OH, -SO3Na, -O-SO2OH и др. Молекулы ПАВ самопроизвольно адсорбируются из растворов на различных поверхностях раздела жидких, газообразных и твердых фаз. Адсорбция ПАВ на границе «жидкость — газ» приводит к снижению поверхностного натяжения жидкости и при замешивании воздуха — к пенообразованию. На рис. 5.42 схематично показаны строение молекулы ПАВ, расположение молекул на поверхности воды и процесс образования пены.

Текучесть смеси при применении ПАВ объясняется пенообразованием и снижением поверхностного натяжения воды, приводящим к уменьшению сил связи между смоченными зернами наполнителя. К ПАВ, используемым в ЖСС, предъявляются следующие основные требования: высокая пенообразующая способность и умеренная устойчивость пены (пена должна опадать за относительно короткое время, 5-20 мин).

Пенообразующая способность и устойчивость пены зависят от длины углеводородного радикала и количества содержащихся в нем атомов углерода. Низкомолекулярные ПАВ (при малом числе атомов углерода в углеводородном радикале) обладают низкой пенообразующей способностью с малой устойчивостью пены, а высокомолекулярные — высокой пенообразующей способностью с высокой устойчивостью пены. Поэтому для получения пенообразователей с оптимальными свойствами необходимо сочетать, по крайней мере, два вещества, выбираемые из низших и высших гомологов ПАВ.

В практике приготовления ЖСС используют следующие пенообразователи:

• натриевые соли сульфокислот, получаемые из продуктов перегонки нефти (ДС-РАС — детергент советский рафинированный алкиларилсульфонат). Структурная формула ДС-РАС показана ниже. В этой формуле R -углеводородный радикал, содержащий 8-12 атомов углерода:

• смесь сульфокислот, получаемых при сульфирировании керосинового или газойлевого дистиллята (контакт Петрова). В структурной формуле контакта Петрова R — радикал, содержащий 8-20 атомов углерода:

• мылонафт (нерастворимые в воде натриевые мыла нафтеновых кислот). Формула мылонафта CnH2n-22O2Na (n колеблется от 8 до 20);

• смачиватель HE (некаль) — натриевая соль сульфирированного продукта конденсации нафталина с бутиловым спиртом;

• КЧНР — контакт черный нейтрализованный (получается из кислого гудрона);

• НЧК — нейтральный черный контакт, по структуре близкий к ДC-PAC.

ДС-РАС обладает высокой пенообразующей способностью с повышенной устойчивостью пены. Для снижения устойчивости пены (уменьшения времени ее опадания ДС-РАС комбинируют с НЧК, который образует быстроопадающую пену и является пеногасителем. Контакт Петрова обладает повышенной, но меньшей, чем ДС-РАС, пенообразующей способностью, и образует малоустойчивую пену. Для повышения устойчивости пены контакт Петрова комбинируют с мылонафтом. КЧНР обладает оптимальной устойчивостью пены. Для повышения устойчивости пены при применении НЧК его комбинируют со смачивателем HE.

В состав ЖСС входят жидкая композиция (ПАВ, жидкое стекло и вода), наполнитель, отвердитель и различные добавки для регулирования технологических и рабочих свойств смеси.

Состав и количество жидкой композиции должны обеспечивать общую влажность смеси в пределах 4,5-5 %. Содержание жидкого стекла в смесях составляет 6-7 % при использовании в качестве отвердителя феррохромового шлака и 3,5-4,5 % при применении нефелинового шлама. В качестве пенообразователей используют следующие ПАВ: контакт Петрова (0,5 %) + мылонафт (до 0,15 %) или ДС-РАС (0,1-0,15 %). В состав жидкой композиции вводят 1,5-2 % воды. Жидкое стекло должно иметь модуль 2,6-2,9 при плотности 1,46-1,52 г/см3. Общее содержание жидкой композиции в смесях — 5,5-10 % (сверх 100 % твердой составляющей).

В качестве наполнителей для ЖСС используют кварцевые пески групп 016-04 с содержанием глинистой составляющей не более 2 %. Могут применяться и другие наполнители указанного гранулометрического состава. Для обеспечения твердения смесей в них вводят 3-5 % феррохромового шлака или нефелинового шлама. Феррохромовый шлак имеет следующий минералогический состав: 2СаО * SiO2 — 70 %, MgO * Al2O3 и FeO(Al, Сr)2O2 — 20-25 %. Содержание CaO в феррохромовом шлаке должно быть не менее 48 %, влажность — не более 1,5 %, удельная поверхность частиц шлама — не ниже 1800-2000 см2/г.

Нефелиновый шлам (побочный продукт производства глинозема из нефелиновых руд) содержит 80-85 % 2СаО * SiO2. В нем должно содержаться не менее 53 % CaO (с удельной поверхностью зерен 7500-8000 см2/г).

Твердение смесей является следствием обменных реакций между жидким стеклом и силикатом кальция. Первым этапом является растворение силиката кальция в жидком стекле. В растворе происходит взаимодействие в соответствии с реакцией

Раствор оказывается пересыщенным образующимися гидросиликатами. Выделяясь из раствора, они обеспечивают связку зерен наполнителя. Состав образующихся гидросиликатов по мере твердения смеси изменяется в сторону повышения их основности, постепенно приближаясь к равновесному составу. Одновременно изменяется состав жидкой фазы, модуль которой M понижается. Равновесные составы образуются после длительного периода твердения — 1-3 суток. Образование гидросиликатов в процессе твердения смеси сопровождается поглощением SiO2 из жидкой фазы. Поэтому ее модуль изменяется от 2,9 (при модуле жидкого стекла 2,9) в начале твердения до 0,5 в конце. Формирование прочности смеси находится в прямой зависимости от количества образовавшегося гидросиликата.

Нарастание прочности ЖСС во времени характеризуется наличием инкубационного периода ти, величина которого зависит от продолжительности достижения предельной растворимости гидросиликатов в жидком стекле. С повышением концентрации жидкого стекла в смеси эта продолжительность увеличивается, что приводит к возрастанию ти. Увеличение количества отвердителя и его удельной поверхности ведет к снижению ти. С величиной ти связана живучесть смеси. Для обеспечения качественного заполнения опок и стержневых ящиков живучесть смеси должна быть не менее 2-3 мин. Характер изменения пластической прочности ЖСС в процессе твердения показан на рис. 5.43.

Литье в ХТС

Литье в ХТС — формы — это ближайшая альтернатива технологии Литье в землю, но гораздо более совершенная. В качестве формовочного материала используется оливиносодержащая смесь. Литье в формы из холодно-твердеющих смесей — один из самых надежных и экономичных методов, применяемых сегодня для производства деталей из металла.

Преимущества литья в ХТС перед ПГС (литьем в землю):

• Высокая точность форм и стержней.
• Применяя ХТС-технологию, можно создавать любые, даже самые тонкие, детали дизайна изделия.
• Снижение количества различных дефектов, в том числе газовых раковин, уменьшение опасности размыва и обрушения форм.
• Повышение точности получаемых стержней и форм, уменьшение процента пригара.

Холодно твердеющие смеси (ХТС) — технология изготовления отливок в песчаных формах со связующей композицией на основе синтетических смол.

ХТС самые прочные из формовочных смесей, при этом они разрушаются от тепла кристаллизующегося металла, позволяя легко извлечь отливку из формы. Выбор смолы для связующей композиции как раз и должен обеспечить этот баланс свойств – смесь не должна разрушиться до кристаллизации отливки. Часто конфигурация отливки требует применения разных смол в одной форме. Тогда форма напоминает конструктор Лего, с блоками разных цветов и свойств.

Например: для сложных и протяженных стержней используют смеси с большим временем жизни и отверждением при продувке газами, а для мест, где ожидается образование трещин, используют смеси с большей пластичностью. Для стержней, образующих каналы, при очистке которых требуются большие усилия используются смеси с меньшей температурой термодеструкции. При всем этом, непосредственно саму форму можно выполнить из смесей дающих наилучшую стабильность размеров и прочность.

Используются смолы отечественного производства, изготовленные на немецком оборудовании по немецким технологиям.

Но связующая композиция очень дорога, поэтому ХТС — оптимальный выбор для мелкосерийных отливок самой сложной конфигурации. Низкая теплопроводность ХТС позволяет изготавливать и тонкостенные отливки.

Чаще всего нами применяется разновидность ХТС – альфасет-процесс. Эта технология предусматривает использование жидкого эфирного отвердителя, добавляемого при приготовлении в смеси. Регулирование времени отверждения обеспечивается долей эфира в растворе, и может быть настроено в широких пределах, чтобы смесь не затвердевала до полного заполнения формы из смесителя. Альфасет является наиболее распространенной технологией ХТС в России и в мире вследствие своей универсальности.

Литейное производство

ООО «ПМК-Прогресс» предлагает следующие виды литья:

— Литье по газифицированным моделям:

Литье по газифицированным моделям применяется для производства точных (минимальная механическая обработка) отливок из легированных сталей, высоколегированных жаропрочных (хладостойких) и износостойких углеродистых сплавов, высокомарганцовистых сталей, чугуна, высокопрочного чугуна, бронзы и латуни. Масса отливок от 0,2 до 500 кг. Точность отливок в зависимости от размеров 6-10 классов по ГОСТ 26645-85.

Габариты: размеры отливок до 2000×700×500мм. Масса: от 0,2 до 500 кг.

Материал:

сталь марок: 25Л, 35Л, 45Л, 30ХНЛ, 35ХМЛ, 20Х25Н19С2Л, 35Х18Н24С2Л, 35Х23Н7СЛ, 40Х9С2Л, 40Х24Н12СЛ, 40Х23Н10СЛ, 110Г13Л.

чугун марок: СЧ15, СЧ18, СЧ20, ВЧ40,ЧХ16М2,ЧХ28,ЧХ30 и т.д.

— Литье в ХТС (холодно твердеющие смеси):

Холодно-твердеющие смеси – это специальные смеси, которые после изготовления не требуют нагрева в сушильных печах. Благодаря связующим составляющим и отвердителям, они самозатвердевают на воздухе за 10-15 мин. Эта технология очень похожа на традиционную (литье металла в песчано-глинистые формы), только в виде связующего вещества для смесей песка применяют искусственные смолы. Для отверждения смол применяется продувка стержневых ящиков различными третичными аминами. Возможность получать отливки 7 класса точности по ГОСТ 26645-85. Холодно-твердеющие смеси крайне редко применяются в качестве общих формовочных материалов вследствие высокой стоимости связующих и затруднительной регенерации смесей. Применение ХТС для изготовления форм экономически оправдано в том случае, когда отношение массы формы к массе заливки металла не превышает 3:1. Поэтому эти смеси используются преимущественно для изготовления стержней, позволяющих формовать полости в отливке. Технология литья в ХТС позволяет обеспечить высокое качество поверхности литья, отсутствие газовых дефектов и засоров в отливке.

— Литье по выплавляемым моделям:

Это процесс, в котором для получения отливок применяются разовые точные неразъемные керамические оболочковые формы, получаемые по разовым моделям с использованием жидких формовочных смесей. Литье по выплавляемым моделям обеспечивает получение сложных по форме отливок массой от нескольких грамм до десятков килограмм, со стенками толщиной от 0,5 мм и более, с поверхностью, соответствующей 2—5-му классам точности (ГОСТ 26645-85), и с высокой точностью размеров по сравнению с другими способами литья. По выплавляемым моделям отливают лопатки турбин, режущий инструмент (фрезы, сверла), кронштейны, карабины, мелкие детали автомобилей, тракторов.

Габариты: максимальный диаметр, высота, длина, ширина – 300 мм; толщина стенок – от 3 мм.

Масса: от 0,02 до 30 кг (при художественном литье масса не ограничена)

— Литье в землю (литье в песчано-глинистые формы):

Литье в землю является сравнительно простым и экономичным технологическим процессом. Во многих отраслях машиностроения (автомобилестроение, станкостроение, вагоностроение и др.) при массовом производстве отливок чаще всего применяется этот метод. Его технологические возможности: в основном, в качестве материала отливок используется серый чугун, обладающий хорошей жидкотекучестью и малой усадкой (1%), малоуглеродистая сталь (

Центр Передового Инновационного Производства

Разработка холоднотвердеющих смесей (ХТС) – путь к созданию экономичной и эффективной технологии для изготовления литейных форм и стержней. Современные технологии ХТС позволяют получать отливки из цветных и черных металлов массой от 0,5 кг до сотен тонн не используя дополнительную тепловую сушку, что позволяет значительно снизить затраты на расход газа и одновременно повысить качество получаемых литых заготовок. В последние годы внедряются новые эффективные литейные технологии, реализуются наиболее экономичные в литейных цехах мира и России получила технология получения форм и стержней из холодно-твердеющих смесей на смоляных связующих (ХТС-процесс). Экологичные подходы к изготовлению литейных форм и стержней, и как результат минимизируется брак, снижаются трудозатраты. Внедрение в производство (ХТС) смесей позволило не только повысить качество отливок, но и оздоровить условия труда в литейных цехах. Все это позволяет литейным цехам достичь приемлемого сочетания цены и качества отливок, а соответственно деталей и изделий. Это объясняется большими технологическими преимуществами. Преимущества возникающие при использованием Альфа-сет–процесса, такие как легкое извлечение из остнастки, значительное снижение износа моделей, уменьшение загрязнения и поломок моделей позволяют организовать хранение стержневых ящиков и моделей как можно ближе к месту их использования. Таким образом облегчается операция смены моделей и, особенно, при изготовлении небольших серий изделий, облегчается ведение и управление процессом формовки. В настоящее время нашли широкое применение холодно-твердеющие смеси (ХТС) как Альфа-сет-процесс — Самотвердеющая фенольно-щелочная смола, отверждаемая смесью органических эфиров.
Альфа-сет-процесс применяется для изготовления форм/стержней. При изготовлении форм добавляемое количество смолы составляет 1,2 – 1,6 %, при изготовлении стержней 1,3 – 1,8 % от количества песка, а количество отвердителя – 20 – 22 % от количества смолы. Особо мелкозернистые и пылесодержащие пески могут потребовать до 24 % отвердителя для достижения оптимальных значений прочности. Соответствующие значения предела прочности на изгиб на хорошем кварцевом песке составляют 150 – 300 Н/см2. Скорость затвердевания смеси регулируется составом отвердителя, а не его количеством. В процессе приготовления смеси и заполнения форм смесь почти не имеет запаха, что даёт возможность ручного наполнения и уплотнения смеси. Свежеприготовленная смесь очень текучая, и для её уплотнения не всегда требуется вибростол.

Альфа-сет–процесс получил известность благодаря хорошему качеству поверхности отливок. Хорошая текучесть смеси на этапе заполнения формы способствует ее равномерному распределению в форме и стержневом ящике. Беспроблемное извлечение из остнастки и великолепная пригодность Альфа-сет – смеси для нанесения противопригарных покрытий создаёт отличные предпосылки для достижения гладких поверхностей отливок. Связующая система Альфа-сет не содержит серы, снижающей поверхностное натяжение металла. Альфа-сет признан эффективным, щадящим к окружающей среде процессом формовки и изготовления стержней, который позволяет изготавливать ответственное литьё с хорошим качеством поверхности при небольших затратах труда на очистку и окончательную обработку.

Под термином ХТС-процесс в современной металлургии понимается как способ изготовления литейных форм и стержней из сыпучих само-твердеющих, песчано-смоляных смесей. Такие смеси имеют низкую сырую прочность, уплотняют их вибрацией или легким встряхиванием, продолжительность отверждения смеси в форме от 10-30 с до десятков мин. Достоинство способа — самоупрочнения в оснастке, обеспечивает получения форм и стержней высокого качества без расхода внешних энергоресурсов. Применение в процессе литья форм/стержней делает производство отливок гораздо более безопасным с экологической точки зрения. Производство форм и стержней по технологии ХТС-процесс получило большое распространение на территории России и стран СНГ за последнее десятилетие. Это объясняется тем, что способ получения литейных стержней и форм из холодно-твердеющих форм с применением связующих на смоляной основе имеет ряд технологических достоинств: Для изготовления стержней и форм используются единые компоненты (катализаторы, смолы и песок);

Для приготовления холодно-твердеющих смесей (ХТС) наиболее широко применяют лопастные смесители, 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.
Основные преимущества ХТС процессов:
-Для приготовления формовочной смеси и быстрой ее подачи в специальные стержневые ящики (опоки) требуется всего один агрегат – смеситель, который совмещает в себе обе эти функции;

— применение для изготовления форм и стержней единых компонентов (песок, смола, катализатор);
— приготовление смеси и подача ее в опоки (стержневые ящики) совмещены в одном агрегате — смесителе;

— возможность работы при низких температурах окружающей среды;

— ХТС смесь очень текучая, легко заполняет все поднутрения оснастки без особых усилий при трамбовке;

— высокая прочность производимых форм/стержней;

— высокая точность стержней и форм, снижение количества газовых раковин, а также разнообразных дефектов, появление которых связано с обрушением форм, их размывом, снижается процент пригара, а точность получаемых форм и стержней повышается;

— возможность получать формы и стержня высокого качества, снижается расход металла и объем мехообработки;также как и расход металла для отливки одной единицы, а также появляется возможность изготавливать отливки седьмого класса точности по Гост 26645-85
— стержни рассыпаются и легко удаляются из внутренних полостей отливки, т.к. смола выгорает под воздействием температуры металла;
— ХТС может использоваться при изготовлении отливок практически любой конфигурации из черных и цветных сплавов;
— возможность отказа от опочной оснастки, экономия площадей и средств механизации;
— быстрая смена оснастки и, как следствие, гибкость при изготовлении многономенклатурной продукции;
— снижение до 2-х раз расхода формовочной смеси относительно тонны литья. Расход смеси при ХТС 2-4 тонны на 1 тонну годного литья;
— возможность практически полной регенерации формовочной смеси и использование 90…95% регенерата после механической регенерации и до 100% после термической регенерации.

технология регенерации для ХТС-процессов

Благодаря своим технологическим достоинствам процесс ХТС получил широкое применение, однако одним из существенных сдерживающих факторов является высокая стоимость смеси. В чистом виде (без учёта энергетических затрат на смесеприготовление) она складывается из стоимости кварцевого песка, связующего и катализатора. При этом наиболее дорогими являются химические составляющие смеси: связующее и катализатор. На их долю приходится 60-65% стоимости тонны формовочной смеси при использовании свежего кварцевого песка. Уменьшение себестоимости смеси достигается за счёт снижения процентного содержания связующего до минимума, необходимого для достижения смесью необходимых прочностных характеристик. Уменьшение количества связующего так же положительно сказывается и на экологической обстановке литейного участка. В свою очередь количество связующего напрямую связано с качеством применяемого песка. Наиболее оптимальным является использование мытого и классифицированного песка, с содержанием глинистой составляющей не более 0,5%, и основной фракцией песка 0,2…0,315. Использование песка с большим процентом глинистой составляющей и более мелкозернистого влечёт увеличение необходимого количества связующего, следовательно смесь дорожает и увеличиваются вредные выбросы в атмосферу цеха. Обогащённый песок значительно дороже карьерных песков и выбрасывать его после выбивки в отвалы является экономически и экологически невыгодно. Наиболее рациональным решением является регенерация холодно-твердеющих смесей. Наибольшее распространение получили механический и термомеханический способы регенерации. Основной целью регенерации является восстановление зернового состава песка и удаление плёнок связующего с зёрен кварцевого песка. При механической регенерации происходит удаление плёнок связующего от кварцевых песчинок за счёт механического перетирания смеси. Плёнки связующего разрушаются с образованием пыли, удаляемой системами пылеотсоса. Большой процент повторного использования регенерата ( 60-70% при альфа-сет процессе), компактность установок и высокая производительность сделало процесс наиболее востребованным. Технологическая схема механической регенерации включает в себя процессы выбивки формы, дробления спёкшихся кусков смеси, механического перетирания смеси, охлаждения регенерата, пылеудаления. Современные установки регенерации весьма разнообразны и позволяют учитывать индивидуальную специфику литейных производств.

ХТС-процесс в литье

Снижение затрат всегда актуально для любого предприятия в любой отрасли промышленности. Внедренный на многих предприятиях современной металлургии ХТС-процесс является достаточно бюджетным и выгодным решением. Отказ от опочной оснастки, который происходит в результате внедрения ХТС-процесса, дает возможность значительно сэкономить используемые средства механизации и занимаемую площадь.

Применение на литейном предприятии такой технологии, как ХТС-процесс, имеет целый ряд очевидных преимуществ в экономическом смысле:

• Уменьшение объема используемых формовочных смесей практически 3…4 раза, поскольку до 90…95% смеси может составлять регенерат;
• Снижаются объемы проводимых внутри цехов операций, и пропадает необходимость в организации отдельного цеха для приготовления смеси, кроме того снижается количество внутрицеховых транспортировочных перемещений;
• Серийное и мелкосерийное производство получает возможность быть более гибким и изготавливать многономенклатурную продукцию более быстрым способом благодаря легкой смене оснастки.

Литье металлов в холодно-твердеющие смеси (ХТС) — это способ литья на основе изготовления смесей с применением искусственных термоактивных смол, ускоряющих процесс затвердевания форм (не требуется дополнительная сушка). На сегодняшний день ХТС-процесс внедрен на нескольких десятках отечественных предприятий и активно используется как в формовочных цехах, так и в стержневых. Обычно Альфа-сет -метод связывают с хорошим качеством поверхности отливки, её хорошим металлургическим качеством, а также высокой эффективностью процесса изготовления форм и стержней, более экологичным воздействием при формовке, заливке и выбивке.