5. Изготовление стержней и стержневые ящики
Для изготовления стержней используются два типа технологий: 1) с отверждением и упрочнением стержня вне оснастки и 2) в оснастке. При традиционной технологии для упрочнения применяют конвективную сушку вне оснастки. При этом готовый стержень, имеющий низкую сырую прочность, деформируется на сушильной плите до и во время сушки, и его размеры в направлении, перпендикулярном сушильной плите, уменьшаются, а в параллельном – увеличиваются. Это приводит к низкой геометрической и размерной точности стержня, следовательно, и отливок.
Технология изготовления стержней, упрочнение которых происходит в оснастке, обеспечивает существенное повышение точности как стержней, так и соответственно точности отливок. Наибольшее распространение в крупно-серийном и массовом производствах стержней получили прогрессивные технологии по нагреваемой (Hot-box-процесс, 1960-е гг.) и по холодной (Cold-box-процесс, 1980-е гг.) оснасткам. В этих технологиях отверждение стержней происходит в оснастке.
По степени механизации производство стержней подразделяется на ручное и механизированное.
5.1. Механизированные способы изготовления стержней Машинное изготовление стержней с конвективной сушкой
При механизированном изготовлении стержней применяют пескодувные и пескострельные машины и стержневые ящики для них. Средние по массе стержни изготавливают на встряхивающих машинах с поворотно-вытяжными механизмами (рис. 5.1). Применение таких машин и механизмов обеспечивает стабильное извлечение стержней без поломок и нарушения геометрии. Изготовление стержней ведется в открытом стержневом ящике 2, закрепленном на столе встряхивающей машины.
Общими недостатками, свойственными традиционным методам изготовле-ния стержней с конвективной сушкой, являются:
– низкая геометрическая и размерная точность стержней;
– необходимость использования металлических каркасов;
– низкая производительность (на получение готового стержня требуется 1…2 ч, включая сушку).
Рис. 5.1. Схема извлечения средних стержней с использованием поворотно-вытяжных механизмов:
1 – сушильная плита; 2 – стержневой ящик; 3 – стержень;
4 – поворотный стол; 5 – приемный
(вытяжной) стол
Изготовление стержней по горячей оснастке
По этому способу стержни изготавливают на пескодувных и пескострельных стержневых машинах с вертикальной и горизонтальной плоскостью разъема. При этом используется дорогостоящая стержневая оснастка из серого чугуна, которая для извлечения стержней в обязательном порядке снабжается толкателями.
При использовании сухих песчано-смоляных смесей (плакированных) получают оболочковые стержни бункерным, пескодувным, центробежным способами и по кронинг-процессу.
Изготовление стержней с отверждением в холодной оснастке
При изготовлении стержней с отверждением в холодной оснастке используются холоднотвердеющие смеси на основе синтетических смол и жидкого стекла в качестве связующих.
За рубежом такие технологии называют «No bake» и «Cold-box».