ZÁSADITÁ OSTěIVA - OSTěIVA FORMOVACÍCH A JÁDROVÝCH SMċSÍ

1. NETRVALÉ FORMOVACÍ SMċSI

1.1 OSTěIVA FORMOVACÍCH A JÁDROVÝCH SMċSÍ

1.1.3 ZÁSADITÁ OSTěIVA

Zirkon

- zirkonová ostĜiva jsou tvoĜena smČsí silikátĤ ZrO2 · SiO2 a ZrO2. Hustota je pĜibližnČ 4600 kg.m^-3. Teplota tání je 2500°C. V porovnání s kĜemenným ostĜivem mají nižší lineární roztažnost, dvojnásobnou tepelnou vodivost a vysokou stabilitu vĤþi oxidĤm železa. Jsou odolné proti penetraci a zapékání povrchĤ odlitkĤ. Nelze je použít pro odlévání manganových ocelí, protože vykazují kyselou reakci díky obsahu SiO2 . PevnČ vázaný SiO2 nezpĤsobuje na rozdíl od kĜemenného ostĜiva vznik silikózy. Na zirkon lze použít všechny druhy pojiva.

Zirkonová ostĜiva jsou velice nákladná, proto se používají jen pro speciální formovací smČsi.

Velké uplatnČní nacházejí v rĤzných typech slévárenských nátČrĤ a námazkĤ. NejþastČji se zirkon vyskytuje na území Ukrajiny, Srí Lanky, Brazílie a Austrálie [3].

Magnezit

- MgO, umČle vytvoĜené ostĜivo vytvoĜené z minerálĤ pálením a slinováním MgCO = MgO+CO2. Slinuje se pĜi teplotách 1400°C a odolává teplotám cca 2000°C.

Obsahuje 85% MgO. Používá se pro odlévání legovaných ocelí.

Magnezitchrom

^Ǧobsahuje 60% MgO do 20% Cr2O3. Pro tato ostĜiva jsou charakteristickými vlastnostmi vysoká tepelná vodivost, vyšší hustota a nízký souþinitel lineární roztažnosti, který dává pĜedpoklady k odolnosti vĤþi náhlým zmČnám teplot.

V tabulce 1.1 je uveden pĜehled základních druhĤ ostĜiv, jejich chemická podstata a pĜíslušné teploty tání.

Tab. 1 P

^Ĝ

ehled základních druh

^Ĥ

ost

^Ĝ

iv a jejich teplot tavení

^[1]

Druh ostĜiva Základní složka Teplota tavení

KĜemen SiO2 1710 °C

ͳǤʹ POJIVA FORMOVACÍCH A JÁDROVÝCH SMċSÍCH

ýástice ostĜiva prakticky nevytváĜejí mechanicky stabilní soustavu, neboĢ pĜitažlivé síly mezi nimi se zaþínají projevovat až u þástic o rozmČru menším než 0,001mm. Proto musí být ke spojení zrn ostĜiva ve formovací smČsi použito tzv. pojiv, látek, které jsou schopny vytvoĜit na þásticích ostĜiva souvislou vrstvu, jejímž prostĜednictvím se þástice dotýkají a vytváĜejí se mezi nimi vazby. Pojiva se dČlí podle chemické podstaty, resp. pĤvodu na:

1) Anorganická pojiva 2) Organická pojiva

1) Anorganická pojiva

Jsou minerálního pĤvodu, udČlují formovací smČsi vaznost již v surovém stavu, nebo jí vytvrzují po chemickém nebo fyzikálním zpevnČní. PatĜí mezi nČ pĜedevším jíly, cementy, sádra, vodní sklo, organické estery kyseliny kĜemiþité aj. Tato pojiva jsou vhodná pro lití za syrova (bez vysušení). Díky své chemické podstatČ vyvíjí málo plynĤ pĜi lití (výjimku tvoĜí sádrové formy, které je pĜed použitím nutno sušit a žíhat). NapĜ. formy pojené vodním sklem mají po odlití zhoršenou rozpadavost. CelkovČ lze konstatovat, že anorganická pojiva vykazují nižší plynotvornost, než pojiva organická.

2) Organická pojiva

TvoĜí velkou oblast formovacích a jádrových smČsí. PatĜí sem pĜedevším umČlé pryskyĜice, oleje a sacharidy. Charakteristickými vlastnostmi tČchto smČsí jsou vysoká tekutost za syrova a možnost Ĝízeného tepelného, nebo chemického ztužení. Jejich nevýhodou je znaþný vývin plynĤ pĜi lití. Naopak vykazují dobrou tepelnou destrukci, vyhoĜívání pĜi lití a dobrou rozpadavost. Znaþná zdravotní závadnost všech organických pojiv vyžaduje dodržování pĜísných bezpeþnostních opatĜení.

V souþasné dobČ je vývoji slévárenských pojiv vČnována znaþná pozornost také z hlediska dopadu na životní prostĜedí. Pojiva formovacích a jádrových smČsí se dČlí podle zpĤsobu pojení na:

1) Pojiva I. generace (mechanický zpĤsob pojení) 2) Pojiva II. generace (chemický zpĤsob pojení)

3) Pojiva III. generace (pevnost se získává v dĤsledku fyzikálních sil)

PĜedpokládá se, že þtvrtá generace pojiv bude splĖovat ekologické a hygienické podmínky. Tato pojiva by mČla být na bázi proteinĤ nebo živých organismĤ, nesmí být toxická a nesmí zatČžovat lidský organismus ani životní prostĜedí [2].

Obr.4 Rozd

^Č

lení pojiv

1.2.1 POJIVA I. GENERACE

Jedná se o jílová pojiva, která se svým významem Ĝadí na první místo v použití. PatĜí k nejrozšíĜenČjším slévárenským pojivĤm, protože jsou ekonomicky dostupné. Jedná se o smČsi jemnČ rozpadlých jílových nerostĤ. Vlivem vysokých vazných sil dodávají formovacím smČsím dobrou pevnost za syrova i za sucha. Podle struktury se rozlišují jíly kaolinitické, illitické a montmorillonitické. DĤležitou souþástí formovacích smČsí s jílovými pojivy je volná (molekulová) voda, která umožĖuje rozvinout plastické vlastnosti jílĤ pĜi vytváĜení vaznosti smČsi.

Pojení je výsledkem sil kapilárního tlaku a velmi malých Van der Waalsových sil.

Mezi þásticemi ostĜiva a pojiva pĤsobí síly adhezní (pĜilnavé) a mezi þásticemi pojiva pak síly kohezní.

Kaolinitický jíl

^Ǧ

kaolinit

^{– (Al}²^O³^.2SiO²^.2H²O), viz.obr. 5 – je hlavní souþástí žáruvzdorných jílĤ. Má vysokou žárovzdornost, ale dosahuje pomČrnČ malé vaznosti. Do smČsí se jich pĜidává až 20%. Používají se pro formy na tČžké ocelové odlitky a jsou základem šamotových

formovacích smČsí. PĜi teplotách 500 až 600 °C dochází k jejich dehydroxylaci, tedy k odstranČní chemicky vázané vody. Proto se musí šamotové formovací smČsi vypalovat [2].

Illitické jíly

^-jsou slídové jíly, které se nacházejí ve vČtšinČ pĜirozených formovacích pískĤ.

NejdĤležitČjší z illitických jílĤ je glaukonit, který je tvoĜen drobnými krystalky zelené barvy.

Podle barvy i složení je to železnato-železitý jíl s 20 až 25% oxidĤ železa. Po dokonalém rozetĜení je velmi plastický a formovací smČsi s ním dosahují vysokých vazností. Spékavost tČchto pojiv je okolo 1300°C. Na líci formy vytváĜí tenkou speþenou vrstviþku formovacího materiálu, která se nerozplavuje a snadno se odlupuje z odlitkĤ. Dodávají smČsím dobrou pevnost za syrova a velkou pevnost po vysušení.

Montmorillonitické jíly

^-^Al²^O³^.4SiO²^.H²^{O.n H}²O – Montmorillonit (hlavní minerál horniny zvané Bentonit, viz obr. 6) vznikl zvČtráním sopeþných hornin, jako þediþe, diabasu a hlavnČ

jejich popela. Proces bentonizace probíhal pĜedevším v zásaditém prostĜedí na rozdíl od kaolínu, jehož metamorfóza pĜedpokládá kyselé prostĜedí. Od kaolínu se bentonit liší i svým vzhledem, je rĤznobarevný (žlutý, šedý, þervený), na omak mastný. Pro svou dobrou plastiþnost, absorpþní schopnosti a tixotropní vlastnosti je využíván v chemickém prĤmyslu, pĜi tČžbČ nafty, v zemČdČlství a pĜedevším ve slévárenství.

Vysoká vaznost bentonitových jílĤ ve formovacích smČsích umožĖuje snížit jejich obsah až 3x oproti jílĤm jiných druhĤ. Malý obsah jílu znamená také nízký obsah vody ve formovací smČsi, což umožĖuje odlévání forem na syrovo.

Obr. 6 Zemitý

^þ

ervenohn

^Č

dý montmorillonit

^[15]

1.2.2 POJIVA II. GENERACE

Postata pojení je založena na chemické reakci, která mĤže probíhat jak za tepla, tak za studena. Pojiva druhé generace se dČlí na organická a anorganická (minerálního pĤvodu).

ORGANICKÁ POJIVA II. GENERACE:

SmČsi používající organická pojiva druhé generace se vyznaþují vysokou pevností po vytvrzení v ohybu, nízkou teplotou termodesktrukce a dobrou rozpadovostí. To je

pĜedurþuje k uplatnČní pĜedevším v oblasti výroby jádrových smČsí, využívajících moderní metody tvorby jader.

Olejová pojiva

patĜí mezi nenavlhavá a ve vodČ nerozpustná. V praxi se používají pouze ty, které mají schopnost tuhnout na základČ oxidace za vzniku pryskyĜiþných látek. NejþastČji se používají pro výrobu jader, smČsi obsahují 2 - 4% olejového pojiva (fermeže). Jejich

hlavní surovinou jsou estery rozliþných mastných nenasycených kyselin, jejichž základem je benzenové jádro s nČkolika dvojnými vazbami (napĜ. kyselina olejová) [4].

Obr. 7 Strukturní vzorec kyseliny olejové

^[3]

Sacharidy

na rozdíl od olejových pojiv jsou ve vodČ rozpustné, proto mĤže být pĜi pojení smČs vlhká. Sacharidy výraznČ zvyšují vaznost písku za syrového stavu. Jejich hlavní nevýhodou je pĜejímání vlhkosti ze vzduchu. Po vysušení vykazují dobré pevnostní vlastnosti, a proto se používají pĜi výrobČ jader [2].

Prysky

^Ĝ

ice

jsou v dnešní dobČ hojnČ využívány hlavnČ díky svým dobrým slévárenským vlastnostem. Po vytvrzení jsou ve vodČ nerozpustné a odolávají navlhání ze vzduchu.

PĜi vytvrzování dochází k obalení zrna ostĜiva a vytvoĜení kompaktní, tepelnČ nevratné hmotČ. Jako pojiva se nejvíce používají pryskyĜice: fenolformaldehydové, moþovinoformaldehydové, furanové a kombinované.

Vytvrzováním syntetických pryskyĜic dochází k polykondenzaci. PĜi polykondenzaci vznikají nejprve makromolekuly jako meziprodukty. BČhem reakce neustále vzrĤstá molekulová hmotnost jednotlivých molekul na úkor molekul menších rozmČrĤ.

Vaznost smČsi za syrova je ovlivnČna viskozitou pryskyĜiþných pojiv. NejviskóznČjší jsou smČsi fenolformaldehydové, dále moþovinoformaldehydové a nakonec furanové.

Je-li vaznost pojiva pĜíliš malá, je nutné upravit pryskyĜici dalšími pĜísadami napĜ. sacharidy nebo malým množstvím bentonitu.

Vytvrzování pryskyĜiþných pojiv všemi zpĤsoby probíhá mnohem vyšší rychlostí než u dĜíve používaných pojiv. Pevnost v ohybu po vytvrzení smČsi za studena závisí na mnoha

þinitelích, z nichž mezi hlavní Ĝadíme: typ použitého ostĜiva, pryskyĜice, katalyzátoru a zpĤsobu pĜípravy.

Z chemického hlediska jsou pryskyĜice zásaditého charakteru a vývoj jejich uplatnČní ve slévárenství je založen na posunu jejich zásaditosti s pĜidáním kyselého média do oblasti vyšší kyselosti. názvy. Pojiva, která se používají v posledních letech, jsou zdravotnČ ménČ závadná a nČkteré

mají i pĜíznivČjší pojící úþinky. Podle zpĤsobu vytvrzování se pryskyĜice dČlí na:

a) tvrditelné teplem b) Tuhnoucí za studena

c) Vytvrditelné vzdušnou emulzí triethylaminu.

Teplem tvrditelné prysky

^Ĝ

ice

- pĜi ohĜevu fenol-formaldehydové pryskyĜice vznikají reakce, které zvČtšují její molekulovou hmotnost. PĜi teplotách nižších než je 170°C reaguje methylová skupina s reaktivním vodíkem jiného fenolického jádra, tvoĜí se methylenový mĤstek a dochází k odštČpování vody.

Obr. 8 Strukturní vzorec reakce fenol-formaldehydové prysky

^Ĝ

ice

^[3]

Druhá etapa tepelných reakcí zaþíná po pĜekroþení teploty nad 160 °C a dosahuje maxima pĜi teplotČ 200°C. PĜi této etapČ dochází k þásteþné ztrátČ formaldehydu a voda se pĜestává odštČpovat.

Celý proces se dá rozdČlit na tĜi stavy, v nichž se pryskyĜice bČhem konverze nachází.

Nejprve je to tavitelný rozpustný produkt (resol) obr. 9, poté se z nČho stává rozpustný netavitelný (resitol) a nakonec nerozpustný a netavitelný (resit). Zpoþátku se vytvoĜí centra izokoloidního charakteru, jejichž tvar, velikost a poþet závisí na reakþní teplotČ a na množství katalyzátoru. S pokraþující reakcí se vytváĜí kolem center stále vČtší aglomeráty, až se pĜiblíží sférokoloidní struktuĜe (resitolu). Celý pochod je pĜipravován na krystalizaci. Dalším zvýšením teploty pokraþují reakce, pĜi kterých se aglomeráty pospojují navzájem a vytvoĜí tak trojrozmČrnou strukturu resitu, která odpovídá koneþnému stavu vytvrzené pryskyĜice.

a) resol b) resitol c) resit

Obr. 9 Stadia vytvrzování fenol- formaldehydové prysky

^Ĝ

ice

^[3]

SmČsi na bázi fenol-formaldehydových pryskyĜic obsahují cca 100 hmotnostních dílĤ ostĜiva a 3,5 až 4,5 hmotnostních dílĤ FC Resolu 5260. Doba míšení 2 až 3 minuty, životnost pĜi 20°C je cca 12 hodin. Optimální teplota v horkém jaderníku 190 – 200 °C. Doba vytvrzování 2 až 5 minut. Pevnost smČsí po vytvrzení v ohybu þiní 5,5 až 6,5 MPa.

B) Prysky

^Ĝ

ice vytvrzované za studena

- schopnosti samovolného vytvrzování derivátĤ furanových pryskyĜic v kyselém prostĜedí bylo poprvé využito na konci šedesátých let.

Této skuteþnosti bylo využito také pĜi pĜípravČ formovacích smČsí, které jsou-li pojeny furanovými pryskyĜicemi, velice rychle tvrdnou i za studena. Podmínkou je použití kyselých katalizátorĤ. Technologie furanových smČsí úplnČ vylouþila sušení jader a výraznČ zkrátila výrobní i vytvrzovací þasy. Jádra dosahují výborných pevnostních vlastností, a proto se mohou vyrábČt bez výztuh. K tuhnutí smČsí dochází pĜímo v jaderníku a díky tomu se dosáhne vysoké pĜesnosti rozmČrĤ. Po odlití mají jádra dobrou rozpadovou schopnost.

Obr. 10 Strukturní vzorec tvorby lineárních molekul v kyselém prost

^Ĝ

edí

^[3]

Základní složkou furanových pryskyĜic je fufrurylalkohol. Reakce vzniku pryskyĜic z furfurylu je založena na mezimolekulární kondenzaci, pĜi níž se odštČpuje asi 18% vody.

PryskyĜice je tvoĜena ĜetČzovými molekulami, tvoĜenými z furanových jader spojených

Rychlost konverze pryskyĜice do netavitelného a nerozpustného stavu závisí na teplotČ, aktivnosti a koncentraci kyselých katalyzátorĤ. Proces samokondenzace lze

v kterémkoliv okamžiku zastavit nebo zpomalit ochlazením nebo pĜidáním zásaditých látek.

Proces formování musí být zajištČn kvalitním odsáváním, pĜípadnČ hermetizací formovací linky.

C) Vytvrditelné vzdušnou emulzí triethylaminu -

princip polykondenzace je založen na použití dvousložkového systému, který vlivem katalyzátoru tuhne za studena pĜi teplotČ okolního prostĜedí. První složku tvoĜí fenolová pryskyĜice v roztoku a druhou složkou je roztok polyisokyanátu. Vlivem pĤsobení triethylaminu dochází ke spojování OH- skupiny fenolové pryskyĜice s NCO- skupinami polyisokyanátu a vzniká uretanová pryskyĜice viz obr 11.

V praxi dČj probíhá nejprve promísením ostĜiva se dvČma kapalnými složkami, následuje vstĜelení smČsi do jaderníku a vytvrzení profouknutím smČsi plynnou emulzí triethylaminu.

Obr. 11 Rovnice chemické reakce polykondenzace

^[3]

Formovací smČsi využívající pro pojení uretanové pryskyĜice patĜí mezi systémy s ovládaným ztužováním pojiva. Pro pĜípravu triethylaminu jsou konstruovány speciální generátory, v nichž se pĜipravuje vzdušná emulze, jíž se profukují jádra z fenolisokynátové smČsi tlakem 0,2 MPa.

V souþasné dobČ se jedná o jednu z nejrychlejších metod pĜípravy jader. Jádra

ANORGANICKÁ POJIVA II. GENERACE

Sádry

se používají pro výrobu sádrových forem, které jsou urþeny k výrobČ pĜesných odlitkĤ.

Sádra plní funkci ostĜiva i pojiva, jen ve výjimeþných pĜípadech se pĜidává jemné ostĜivo.

Prášková sádra pĜedstavuje polohydrát síranu vápenatého. Ten se po smísení s vodou zmČní na sádrovou bĜeþku, která po urþité dobČ ztuhne v kompaktní celek. Z chemického hlediska pĜedstavuje ztuhlá sádra dihydrát síranu vápenatého.

Cement

jako pojivo se používá pĜedevším v zahraniþí (Francie, SRN), cementové formovací smČsi obsahují 70 až 80 hmotnostních dílĤ kĜemenného písku 10 až 12 dílĤ cementu a zbytek tvoĜí voda. Dnes se jako pojivo používá zĜídka. Cement dává již v množství 10 až 15%

dobrou pevnost po ztuhnutí. Nevýhodou je pomČrnČ dlouhá doba tuhnutí (i nČkolik dnĤ), špatná rozpadavost po odlití a potíže s vratným pískem.

Vodní sklo

z chemického hlediska pĜedstavuje smČs kĜemiþitanĤ sodných o rĤzné hmotnosti molekul. NejdĜíve se smČsi používající vodního skla jako pojiva nazývaly „chemicky tvrzené“

CT smČsi a pĜinesly do slévárenství velké zmČny. Používají se pro výrobu forem. Pro výrobu jader jsou nevhodné, díky zvýšené pevnosti po vysušení. Vodní sklo jako pojivo vytvrzované CO2 má Ĝadu nevýhod, které vedly k masivnímu vývoji nových technologií vytvrzování (pĜidání sacharózy, vytvrzování pomocí teplého nebo studeného vzduchu, pomocí mikrovln atd.). Mezi hlavní nevýhody patĜí:

• Malá vaznost (pevnost za syrova)

• Nižší pevnost po vytvrzení ve srovnání s organickými pojivy

• Vysoká spotĜeba CO²

• Zhoršená rozpadavost

Formovací smČsi s vodním sklem se dČlí do dvou skupin:

a) SmČsi s ovládaným ztužováním (profukováním CO2 , vytvrzování vzduchem, vytvrzování mikrovlnné a infraþerveným záĜením)

b) SmČsi bez ovladatelného ztužování (ST smČsi a samotvrdnoucí smČsi)

Pojivový systém vodní sklo – CO

; výroba CT sm

^Č

sí

Princip metody spoþívá v profouknutí upČchované formy z kĜemiþitého skla s vodním sklem oxidem uhliþitým. Tato technologie se používá jak pro výrobu jader, tak forem. Jeho výhody jsou dostupnost smČsí, jednoduchá pĜíprava, dobrá tekutost, spČchovatelnost, rychlé vytvrzování, dostateþná životnost, nízká plynotvornost a odolnost proti vzniku zálupkĤ.

Proces se dá zapsat chemickou reakcí:

Na2O ·

m

^SiO²^·

n

^H²^{O + CO}²^ĺ

m

^Si(OH)⁴^{+ Na}²^CO³ ⁽¹⁾

Oxid uhliþitý je suchý, kyselý plyn, který vodní sklo vysuší a souþasnČ pĜevede do kyselé rosolovité podoby, tím vzniká gel kyseliny kĜemiþité (

m

^Si(OH)⁴). Gel kyseliny kĜemiþité postupnČ pĜechází v tuhou hmotu, která získává pevnost v tlaku cca 1MPa. Dalším produktem reakce je soda (Na2CO3). Ta se mĤže pĜi vyšších teplotách rozkládat na plyn Na2O, který je pro proces odlévání škodlivý (možné naplynČní taveniny).

Možnosti použití vodního skla se odvíjí od jeho horší rozpadavosti, která ho pĜedurþuje spíše jako pojivo pro formy. Proto se v poslední dobČ vynakládá znaþné úsilí

k zlepšení tČchto vlastností pomocí rĤzných pĜísad, které podporují rozpadavost. Díky nim se mĤže technologie používat také pro jádrové smČsi, kde je rozpadavost žádoucí vlastností.

Pojivový systém samotvrdnoucích sm

^Č

sí s vodním sklem (ST- sm

^Č

si)

Jedná se o smČsi s vodním sklem, kdy je proces vytvrzování založen na jiném principu a je doprovázen buć exotermickou reakcí, nebo bez exotermické reakce.

Mezi tyto metody se Ĝadí ST smČsi vytvrzované práškovými þistými kovy (Al, Zn, atd.) nebo práškovým FeSi nebo CaSi, což je N-metoda (Nyshiama- proces). ObČ skupiny ST smČsí využívají principu rozkladu vody kovem (reakce alkalických roztokĤ s kovy) za vzniku vodíku a velkého tepelného efektu, který podporuje dehydrataci alkalického kĜemiþitanu.

N- proces je založen na velké sluþivosti kyslíku s kĜemíkem:

FeSi + 2H2O ĺ SiO2 + Fe + 2H2 (2)

FeSi reaguje s NaOH: vytvrzování vodního skla. Jedním z nich je vytvrzování esterolem. Esterol obsahuje dvČ složky esterĤ, první složka má nízkou rychlost vytvrzování a druhá vysokou. Esterol je hnČdá až žlutá nehoĜlavá netoxická kapalina, bez zápachu a agresivních úþinkĤ.

Vytvrzovací proces je založen na dvoustupĖové reakci. V prvním stupni dochází v alkoholickém prostĜedí vodního skla k rozkladu esteru, kdy se uvolĖuje kyselina. V druhém

stupni dochází vlivem uvolnČné kyseliny z prvního stupnČ k želatinaci vodního skla a ke vzniku pojivových gelĤ kyseliny kĜemiþité. Mechanismus je podobný jako pĜi

reakci vodního skla a Co2. Vodní sklo se sterolem vykazuje velmi dobrou rozpadavost.

SamovolnČ vytvrzované smČsi s vodním sklem se hodí k výrobČ jednoduchých až stĜednČ složitých jader bez zúžených prĤĜezĤ, tenkých výstupkĤ apod. s dostateþnČ velkými

známkami zajišĢujícími odvzdušnČní a na formy zhotovované podle modelĤ takového tvaru, který umožĖuje vyjímání modelu ze ztvrdlé formy. Proti metodČ CO2 je použití této smČsi omezeno a vyžaduje kontinuální pĜípravu a dopravu do jaderníkĤ nebo formovacích rámĤ [3].

1.2.3 POJIVA III GENERACE

Nejedná se o pojiva v pravém slova smyslu, ale spíše o pojivové systémy, neboĢ využíváme fyzikálních úþinkĤ pojení s ostĜivem. Fyzikální úþinek je vyvolávám pomocí zmrazení, magnetického pole nebo vakua. PĜi magnetickém zpĤsobu pojení je nutno využívat speciálního ostĜiva, které je složeno z malých magnetických brokĤ. Pro ostatní zpĤsoby se používají klasická ostĜiva jako napĜ. kĜemenné [4].

1.3 PěÍSADY VE FORMOVACÍCH SMċSÍCH

Do formovacích materiálĤ se nČkdy pĜidávají další pĜísady, kterými se mají zlepšit urþité vlastnosti. V podstatČ jde o látky uhlíkaté, neplastické a plastifikátory. Uhlíkaté látky (nejþastČji mleté þerné uhlí – letek) se pĜidávají do bentonitových formovacích smČsí na syrové formy pro litinové odlitky. K vysvČtlení mechanismu jejich pĤsobení ve smČsi existuje nČkolik teorií. ZjednodušenČ lze Ĝíci, že pĜi odlévání dochází k jejich pyrolýze a vzniklé pyrolýzní produkty brání kovu proniknout mezi zrna písku a tím zlepšují povrch odlitku. Neplastické látky (kĜemenná mouþka, šamotová mouþka) jsou velmi jemné a vyplĖují mezery mezi zrny formovacích pískĤ. Tím se sice zlepšuje povrch odlitku, ale klesá prodyšnost formy. Plastifikátory (dextrin, glukóza, sulfitový louh) zlepšují plastické vlastnosti smČsí a také jejich prodyšnost. Sacharidy zároveĖ zmenšují osychání formovacích smČsí.

KromČ toho existuje i urþitá skupina pĜísad pro zlepšení rozpadavosti smČsí s anorganickými pojivy.

1.4 VODA VE FORMOVACÍCH A JÁDROVÝCH SMċSÍCH

Funguje ve formovacích a jádrových smČsích jako plastifikátor (dává formovací smČsi vlastnosti potĜebné k udržení tvaru po formování). Voda tvoĜí ve formČ 3 - 4% celkové hmotnosti formovací smČsi. Nejvíce se voda používá u smČsí využívajících pojiva I. Generace (jílová pojiva), též pĜi výrobČ sádrových a cementových forem.

Voda je jedním z nejvíce plynotvorných prvkĤ ve formovacích smČsích. ZahĜíváním formy taveninou dochází k jejímu vypaĜovaní a tím vzniku plynĤ a par [9].

2. PLYNOTVORNOST FORMOVACÍCH A JÁDROVÝCH SMċSÍ

Plynotvornost je nepĜíznivá vlastnost formovacích a jádrových smČsí. ýím nižší bude hodnota plynotvornosti, tím bude lepší jakost povrchu odlitku. Dochází k nČmu pĜi styku taveniny o vysokých teplotách s povrchem formovací smČsi. Plynotvornost se vyjadĜuje v cm³ na 1 gram smČsi nebo na cm³smČsi. Množství plynĤ uvolĖujících se z pískové formy záleží na druhu použitého pojiva a jeho podílu ve smČsi. Dále na zrnitosti ostĜiva, na jeho

In document Technická univerzita v Liberci Fakulta strojní Katedra strojírenské technologie (Page 13-0)