Формувальний пісок – що це таке, для чого він і як його використовують? В цій статті ми розкриємо тему застосування піску у ливарній промисловості і поговоримо про такий вид піску, як формувальний.

Формувальний пісок – це пісок, який використовується для приготування форм для литва. Цей спосіб має давнє походження. Клейові форми були використані ще в стародавньому Китаї з часів династії Шан (близько 1600 до 1046 р. до н. е.). Знаменитий Хоумуву дін (китайський посуд для ритуальної їжі) був зроблений за допомогою глиняного лиття.

Формувальний пісок використовується як основний матеріал для прес-форми на ливарних заводах. Також туди додають глину. Суміш, як правило, зволожують водою, але іноді іншими речовинами, щоб покращити міцність і пластичність глини і зробити суміш придатною для формування.

Формувальну суміш засипають в рамку або коробку. Порожнини форм утворюються шляхом ущільнення піску навколо заготовки або вирізування форми прямо в суміші.

Формувальний пісок характеризують наступні показники: вогнетривкість, хімічна інертність, проникність, характер поверхні, суцільність, текучість, здатність до руйнування, а також доступність / вартість.

Вогнетривкість – це здатність піску протистояти температурі рідкого металу, який відливається, без руйнування. Наприклад, деякі піски повинні витримати лише 650ºС при виливанні алюмінієвих сплавів, тоді як сталь потребує піску, який витримає 1500ºC. Пісок з занадто низькою вогнетривкістю буде розплавлюватися і поєднуватися з виливкою.

Хімічна інертність – пісок не повинен реагувати з металом. Це особливо важливо для високореактивних металів, таких як магній та титан.

Проникність – це здатність формувального піску поглинати відпрацьовані гази. Це важливо, тому що під час процесу розливання вивільняється багато газів, таких як водень, азот, діоксид вуглецю та пара, які не повинні затримуватися у формі. В іншому разі отримаємо дефекти лиття, такі як продувні та газові отвори.

Характер поверхні – розміри та форма частинок піску визначають поверхню литої заготовки.

Суцільність – це здатність піску зберігати певну форму після видалення малюнка.

Текучість – властивість піску проникати в складні деталі малюнка та вузькі кути без спеціальних процесів або обладнання.

Здатність до руйнування – це здатність піску легко відділитися від вилитої заготовки після її затвердіння. Пісок з поганою здатністю до руйнування буде сильно прилипати до деталі. При литті металів, які дають значну усадку під час охолодження або мають тривалий час охолодження, пісок з поганою здатністю до руйнування викликає розтріскування в процесі лиття. Для покращення цієї характеристики використовують спеціальні добавки.

Доступність / вартість – наявність та вартість піску є дуже важливою, тому що для кожної тонни металу, що виливається, необхідно від трьох до шести тонн піску. Не зважаючи на те, що пісок можна екранувати і повторно використовувати, частинки в кінцевому підсумку стають занадто чутливими і вимагають періодичної заміни свіжим матеріалом.

У литві великих деталей економно використовувати два різних формувальних піски, тому що більшість піску не контактує безпосередньо з заготовкою, і він не потребує жодних особливих характеристик.

Піски, що контактують з відливками, називаються облицювальними пісками, і саме вони призначені для лиття. Цей пісок розташовують навколо малюнка товщиною від 30 до 100 мм. Пісок, який заповнює простір навколо облицювального піску, називається опорним піском. Цей пісок являє собою просто кварцовий пісок з лише невеликою кількістю зв’язувального матеріалу і без спеціальних добавок.

Отже, ми розглянули основні характеристики формувального піску. В Україні якість такого піску регулюється ГОСТ 2138-82. Згідно з вимогами, формувальним є пісок, вміст якого має не менше 50% кварцу з глинистою складовою (частини розміром менш як 0,22 мм). Такі піски поділяють на кварцові, пісні, напівжирні, жирні та дуже жирні. Про них ми поговоримо в наступних публікаціях.