Дефекты отливок - Ужимины

Экспериментально установлено, что наименьшую стойкость имеют песчано-глинистые смеси. Песчано-масляная и опилочные смеси в условиях эксперимента не вызывали на отливках ужимин, по длительное воздействие на них жидкой стали приводит к выгоранию органических добавок и к резкому ухудшению чистоты поверхности отливок. При большой продолжительности воздействия струи расплава возможно образование многократных отслоений поверхностных слоев формы. Толщина отслоившейся корки формы связана с критическим временем воздействия струи металла. Для сырой песчано-глинистой формы толщина корки составляет 3—4 мм, для сухой — 8— 10 мм, а для формы из жидкостекольной смеси — 5—6 мм. Ужимипы, образование которых связано с тепловым и механическим воздействием струн расплава, располагаются обычно по периферии места соприкосновения струи с формой, главным образом там, где поверхность формы многократно покрывается жидким ме­таллом и вновь открывается. Большая часть отслоившихся участков формы смывается потоками расплава и разносится по всей отливке. Возникновение ужимин вызывается также отслоением от сте­нок формы или стержней формовочной краски. Подобные ужимины могут образоваться практически в любом месте отливки. В отличие от рассмотренных ранее, эти ужимины имеют вид гладких пленок, соответствующих по толщине слою краски. Отслоение слоя краски связано с температурными напряжениями, обусловленными различием в коэффициентах линейного расширения краски и находящегося иод ней поверхностного слоя формы или стержня. Чем эта разница больше, тем больше возникающие напряжения. Силы сцепления краски с поверхностью формы препятствуют их разделению и образованию ужимин. Температурные напряжения в слое краски тем больше, чем толще слой, больше коэффи­циент линейного расширения наполнителя и больше его в составе краски.

Прочность сцепления слоя окраски с формой или стержней повышается с увеличением глины в составе формовочной смеси и с уменьшением ее в краске. При введении в состав формовочной краски вместо глины бентонита пли органических связующих прочность сцепления повышается, а вероятность отслоения краски уменьшается.

Способы предотвращения ужимин. Одним из распространенных способов предотвращения ужимин является нанесение на поверх­ностях формы, склонных к отслоению, параллельных рисок, образующих сплошную сетку, называемую температурной или противоужиминной. На поверхностях полости формы с рисками ужиминообразование незатрудненное, при котором высушенная по­верхностная корка имеет возможность удлиняться во всех направлениях. Абсолютное удлинение (перемещение) корки при нагреве тем больше, чем больше ее размер. При перемещении корки зона конденсации влаги деформируется и по истечении критиче­ского времени разрушается. Происходит отслоение корки, и на отливке образуется ужимина. При делении поверхностной корки параллельными рисками на более мелкие части расширение каж­дой из них становится меньше предельной величины, при которой она может оторваться. Вследствие этого даже при значительном прогреве поверхности формы расширение этих участков не при­водит к их отслоению и ужимины не образуются.

Расстояние между двумя рисками (шаг сетки) зависит от фи­зико-механических свойств формовочной смеси и условий заливки формы. Так же как и при незатрудненном образовании ужимнм, шаг сетки может быть тем больше, чем больше прочность смеси в зоне конденсации влаги при сдвиге и предельная деформации и меньше температурные напряжения и коэффициент линейного расширения формовочной смеси.  Риски,  образующие сетку,  наносят на поверхность крупных форм вручную, а при массовом производстве выполняются  па модели.

С увеличением длительности заливки шаг протпвоужимной сетки должен уменьшаться, поэтому величину его следует опре­делять исходя из критического времени заливки формы. Чем больше склонность формовочной смеси к образованию ужнмин и продолжительнее заливка формы, тем меньше должен быть шаг противоужимной сетки. Недостатком подобного метода предотвра­щения ужимин является усложнение механической обработки деталей и ухудшение их товарного вида.