Нека си припомним забравени технологии, използващи течно стъкло като свързващо вещество в технологията
Доцент доктор. Белобров Е.А., инженери Карпенкова О.Л., Белобров Л.Е., Белобров Е.Л.
КНПП "Формоващи материали на Украйна"
Инвестиционното леене (наричано по-долу LVM) е една от класическите разновидности на специалните методи за производство на отливки. Леярната практика има повече от 20 специални метода на леене [1].
LVM - метод за производство на отливки в многослойни еднопластови еднократни форми, изработени с помощта на изгубен восък, както и разтворими модели за еднократна употреба.
Използването на метода LWM гарантира производството на отливки от всякакви сплави за леене, включително сложни по конфигурация и тънкостенни с висока точност.
С помощта на LVM се получават отливки, които са възможно най-близки по размер и форма до готовата част и в някои случаи не изискват механична обработка.
В резултат на това интензивността на труда и разходите за производство на продукти са значително намалени, консумацията на метал и инструменти, необходимостта от производствени площи, оборудване за металорежещи машини, енергоемкостта на производството намалява, както и нуждата от висококвалифицирани оператори на машини [1].
Един от много сложните фактори на технологията LVM е свързващото вещество, което се използва за фиксиране на огнеупорните слоеве на обвивката на LVM, броят на които може да достигне 20.
Фундаменталните литературни източници [1, 3] съдържат препратки към течното стъкло като потенциално свързващо вещество за LVM, но няма конкретни данни за използването на течно стъкло в технологията LVM, което би им позволило да се считат за технология или основа за технология .
Описанието по-долу и нашето тълкуване на същността на проблема са опит за запълване на горната празнина.
В класическата LVM технология като свързващи вещества се използват етилов силикат (наричан по-долу ETS) от различни марки - ETS-32, ETS-40.
Етил силикатът е синтетична кремнийорганична течност със слаб етерен мирис, хидролизирана с вода. ETS е продукт, получен в резултат на реакцията на силициев тетрахлорид и етилов алкохол. ETS съдържа смес от естери на силициевата киселина. По-специално, етерът на ортосилициевата киселина (С2Н2О) 4Si съдържа 13,5% Si и 86,5% С2Н2О, или 28,8% условен SiO2.
Един от най-трудните елементи в LVM технологията е приготвянето на етил силикатно свързващо вещество, по-специално неговата хидролиза и използването му (свързващо вещество).
Много обещаваща е възможността за използване на течно стъкло като свързващо вещество за LVM в комбинация не с кварц, а с огнеупорни пълнители от алумосиликат или корунд-алуминиев оксид.
Тук недостатъкът на течната стъкло-кварцова обвивка е нейната ниска якост (2,5-3 пъти по-ниска при температура 500-600 ° C, отколкото при 200-400 ° C). Причината за това явление е така наречената β → α трансформация на кварца в температурния диапазон 573-579 с увеличаване на обема му с около 4,5-5,0%. Разширяването на кварцовите разкъсва връзки, образувани при по-ниски температури, което в макрообем причинява намаляване на якостта.
Много важно и полезно свойство на течното стъкло (което означава натрий с плътност 1,48-1,52 g/cm3) е неговото свойство бързо да се втвърдява със загубата на част от неговата влага.
Косвен признак за това е рязко увеличаване на вискозитета с увеличаване на плътността на водното стъкло.
Рязко увеличаване на якостта чрез механизма на свързващи филми се случва, когато тяхната плътност при силикатен модул на водно стъкло от 2,4 надвишава 1,55 g/cm3 (виж фигурата).
Друга индикация за високата тенденция на течносъдържащите състави е бързото им втвърдяване чрез нагряване (напр. На дълбочина 15-20 mm за 20-30 минути). По отношение на пясъчно-глинести състави, които са широко използвани при производството на отливки в зелени и топлинно изсушени форми, такова бързо втвърдяване не се наблюдава.
След тези обяснения преминаваме към схематично описание на технологията за изработване на матрици, използващи течно стъкло като свързващо вещество в метода LVM със следните резерви:
- технологията за производство на отливки по технологията LVM, независимо от опциите за свързващи вещества, се състои от множество секции от един и същи тип, следователно ние се фокусираме само върху раздела, който се занимава с оформяне и свързващо вещество за него, което означава течност стъклена чаша;
- спазвайки нашите интереси, ние представяме този раздел по такъв начин, че заинтересованият читател да не може да внедри тази технология без нашето „знай как“ - участие и без да зачитаме нашите интереси.