Формувальні піски – які вони бувають? Які їх переваги та недоліки? В наших публікаціях ми вже висвітлювали питання формувального піску, зокрема основні його характеристики. Сьогодні хочемо розповісти про 5 основних його видів.

Основний пісок – це тип формувального піску, який використовується для виготовлення прес-форми або сердечника без будь-якого сполучного матеріалу.

Кварцовий пісок (SiO2) можна знайти на пляжі, в руслі річки чи в інших місцях його природного залягання. Цей тип використовують найчастіше. Він виготовляється з допомогою дроблення, видобувається з кар’єрів або намивається з  русла річки чи дна моря.

Точка плавлення чистого кварцу становить 1760º С, однак суміші мають нижчу температуру плавлення внаслідок домішок. Для високотемпературного лиття, наприклад сталей, слід застосовувати пісок з вмістом кремнію як мінімум 98%; однак для металів з нижчою температурою плавлення, таких як чавун і кольорові метали, можна використовувати пісок з меншим відсотком (від 94 до 98%).

Кварцовий пісок використовують найчастіше через його велику кількість і, таким чином, низьку вартість (в цьому є найбільша перевага). Однак він має певні недоліки: високе теплове розширення, яке може спричинити дефекти лиття з високою температурою плавлення і низькою теплопровідністю, що може призвести до неправильного лиття.

Його також не можна використовувати з деякими основними металами, оскільки він хімічно взаємодіє з ними, утворюючи поверхневі дефекти.

Олівін – суміш ортосилікатів заліза та магнію. Основна його перевага полягає в тому, що він не містить кремнезему, тому його можна використовувати з основними металами, такими як марганцеві сталі. Інші переваги включають низьке теплове розширення, високу теплопровідність та високу точку злиття. Врешті решт, його безпечніше використовувати, ніж кварц, тому він користується популярністю у Європі.

Хромітовий пісок є мінералом шпінелі. Його перевагами теж є низький відсоток варцу, дуже висока точка злиття (1850º С) і дуже висока теплопровідність. Недоліком є  його дорожнеча, тому цей тип піску використовується тільки для лиття з дорогої легованої сталі та для виготовлення стрижнів.

Цирконовий пісок являє собою сполуку, що складається приблизно з двох третин оксиду циркону (Zr2O) і однієї третини кварцу.

Він має найвищу точку плавлення всіх основних пісків при температурі 2600º C, дуже низькому тепловому розширенні та високій теплопровідності. Завдяки цим властивостям він звичайно використовується при виплавці легованих сталей та інших дорогих сплавів.

Шамот виготовляється шляхом обпалювання вогнетривкої глини вище 1100º С. Його точка плавлення становить 1750º С і має низьку теплову експансію.

Якщо розглядати всі формувальні піски, то він є другим за дешевизною. Однак він все одно вдвічі дорожчий, ніж кварцовий. Його недоліки – це дуже грубі зерна, що призводять до поганої обробки поверхні. Цей пісок зазвичай використовується при відливання великих сталевих заготовок.

Також необхідним компонентом формувальних сумішей є різні домішки, які утримують разом піщинки. Сюди належать глина і вода, масла та смоли.

Смоли та глина з водою є найпопулярнішими, оскільки мають високу температуру плавлення. Масла ж використовують все рідше внаслідок збільшення їх вартості та необхідності ретельної підготовки для додавання у суміші.

В результаті змішування всіх компонентів в певних пропорціях, готові суміші мають задані властивості, такі як пластичність, вогнетривкість, газопроникність та інші.