Для изготовления различных отливок современные литейные предприятия в своем производстве используют специальные литейные формы. Литейные формы и стержни изготавливают, применяя специальные смеси для литья, состав которых зависит от вида литья, способа формовки и характера сплава. Для их приготовления используют природные и искусственные (синтетические) материалы. Основными базовыми материалами являются песок и глина, вспомогательными – добавки и связующие компоненты. На практике также используют так называемые отработанные, бывшие в употреблении смеси. Дополнительные связующие смеси составляют 1-3% от общей массы. Их подразделяют на растворимые, нерастворимые в воде, органические и неорганические (битум, цемент, жидкое стекло, термореактивные смолы и другие).
Одним из основных важных требований, которыми должны обладать формовочные смеси это высокая механическая прочность, газопроницаемость, термостойкость и теплоемкость. За счет соединения компонентов смесей в необходимых пропорциях, готовые сплавы могут обладать заранее заданными характеристиками – прочность, огнеупорность, податливость, текучесть, пластичность, негигроскопичность, газопроницаемость.
Для изготовления отливок с отверстиями или полостями для формовочных смесей используют материалы различного состава, которые применяются для литья бронзы, стали, чугуна, алюминия и других сплавов. В составе формовочных смесей для литья используют песок, глину и дополнительные связующие компоненты. Широкое распространение получило использование кварцевых песков, в состав которых входит силикатная основа, обеспечивающая возможность использоваться совместно с расплавами температура которых может достигать до 1700 градусов. Качество отливок повышает использование противопригарного покрытия и мелкофракционного наполнителя.
Виды смесей:
Облицовочная смесь. Применяется для изготовления рабoчего лицевого слоя формы для литья. Толщина облицовочного слоя варьируется от 20 мм и может достигать более 100 мм. Ее размеры напрямую зависят от габаритов отливки и состава смеси. Повышенный процент содержания песка и глины при изготовлении формовки обеспечивает высокие физико-механические свойства.
Наполнительная смесь для литья. Для приготовления такого вида смеси оборотную землю смешивают с небольшим количеством глины и песка (5-10%) для совместной переработки. В последующем данной смесью наполняют форму, на которую первоначально была нанесена облицовочная смесь.
Единая формовочная смесь для литья. Служит для заполнения всего объема литейной формы и способна одновременно объединять свойства облицовочной и наполнительной смеси. Чаще всего используется при машинной формовке для изготовления мелкого и среднего литья в серийном и массовом производстве. Сoстав единой формовочной смеси включает большее содержание свежих материалов, а именно, глина и огнеупорные виды песка. Дополнительно в небольшом количестве могут входить добавки в виде молoтого угля, торфяного пека и др. Это и обеспечивает долговечность.
На практике для изготовления крупных отливок или отливок сложной формы используют облицовочную и накопительную смеси. Широкое распространение также получило использование самозатвердевающих смесей для изготовления средних и крупных отливок.