Холоднотвердеющие смеси (ХТС) и технологические процессы, основанные на их применении, за последние 10–15 лет стали основными в изготовлении стержней и форм при единичном и серийном производстве в промышленно развитых странах.
И в России идет процесс внедрения ХТС взамен смесей, упрочняющихся при тепловой обработке в сушилах
или за счет теплоты нагретой оснастки. Эти процессы используют при изготовлении отливок практически любой конфигурации из черных и цветных сплавов, они могут быть адаптированы к различным требованиям по производительности, качеству (включая чистоту, размерную и массовую точность, товарный вид и др.), возможностям инвестиций, экологическим и климатическим условиям, квалификации персонала.
В передовых по технологическому уровню странах: США, ФРГ, Японии, Великобритании, Франции, Италии и др. – полностью исключено применение формовочных смесей с глиной, кроме песчанобентонитовых смесей для сырых форм.
Песчано-бентонитовые смеси для сырой формовки (далее ПГС) сохраняют лидирующие позиции преимущественно в изготовлении мелких и средних форм в массовом и крупносерийном производстве (автомобилестроение, транспортное машиностроение, сантехоборудование и др.).
Объем использования синтетических смол в литейном производстве весьма велик. При этом образуется от 30 до 40 %
(по массе) токсичных продуктов в виде газов и конденсата, значительная часть продуктов деструкции остается в отработанных смесях.
Виды ХТС разделены по характеру упрочнения на две группы:
Первая – самотвердеющие смеси, в которые при перемешивании введены все компоненты связующей композиции, в том числе катализатор или отвердитель, а также специальные добавки. Для этих смесей весь период формирования прочности включает два периода: индукционный и основной. В течение индукционного периода внешние технологические свойства смеси (прочность, текучесть) не
меняются, хотя фактически уже идет первая стадия – химическое взаимодействие компонентов связующего. В первом приближении этот период совпадает с живучестью, т.е. временем возможной выдержки готовой смеси до уплотнения без изменения прочности при отверждении.
Вторая группа – это смеси, отверждаемые внешним газообразным реагентом, например третичным амином, углекислым газом или метилформиатом. Характер формирования прочности для смесей этого типа зависит от природы связующей композиции, но уже сразу после завершения продувки уровень прочности является достаточным для извлечения из оснастки и последующих технологических операций (манипуляторная прочность).
В обоих случаях прочность характеризуется несколькими показателями для определенных периодов времени, например сразу после продувки и далее через 1, 4, 24 ч выдержки испытательных образцов на воздухе при фиксируемых температуре и относительной влажности.
Кроме компонентов связующего для ХТС разработаны и поставляются вспомогательные технологические материалы, необходимые для реализации основных элементов технологического процесса. К ним относятся противопригарные покрытия, разделительные покрытия, клеи для монтажной склейки и ремонта стержней и форм, средства для очистки
оснастки, некоторые добавки, улучшающие свойства, например выбиваемость смесей с жидким стеклом, склонность смесей к просечкам и др.
Формовка в ХТС
