Покрытия пресс-форм. 
Охрана труда и охрана окружающей среды в технологиях художественного литья

В последнее время установлено, что покрытия в условиях работы пресс-форм на машинах литья под давлением, с противодавлением, литья под низким давлением и жидкой штамповки интенсивно пропитываются жидкими сплавами. Плотность и глубина пропитки находятся в прямой зависимости от наличия открытых пор, микропор и микрои макротрещин покрытий, электронейтральности и особенностей строения кристаллических решеток частиц наполнителя, а также величины давления жидкого сплава. Кроме того, покрытие испытывает существенное механическое воздействие поверхностного слоя отливок, особенно при литье с противодавлением и прессованием при кристаллизации. В качестве покрытия пресс-форм используется пирофиллит Al2(OH)2[Si4O10], который в молекулярном виде имеет пластинчато-лучистое строение. В соответствии с принципом размерного и ориентационного соответствия кристаллических решеток контактирующих фаз (принцип П. Д. Данкова), плоскость (001) пирофиллита имеет кристаллохимическое сходство с решеткой алюминия и поэтому оказывает активизирующее влияние на процессы зародышеобразования кристаллов и регулирует структуру металла в поверхностном слое отливки.

Связующими материалами являются и двухзамещенные соли фосфорной кислоты. У фосфатов цинка, магния, алюминия, хрома существует склонность к образованию комплексных соединений с вяжущими свойствами в широком интервале температур. Вяжущая способность определяется не только твердением при нагреве, но и, благодаря образованию водородных связей, способностью к адгезии с поверхностью пресс-формы. Это обстоятельство играет важную роль в процессе работы покрытия при литье силуминов под низким давлением и под давлением прессования сложнопрофильных отливок. Соотношение пирофиллита и фосфата в составах покрытия может быть в пределах от 2: 1 до 1: 1. В зависимости от габаритов, сложности и конфигурации отливок к основным компонентам покрытий добавляются тальк, борная кислота, коллоидный графит. При этом наполнители покрытий применяют в дисперсном состоянии с размером частиц не более 20 мкм при плотности формовочных суспензий 1,3—1,5 г/см³.

Покрытие наносится на очищенную и подогретую поверхность пресс-формы при температуре 180—220° С. Окончательное формирование покрытий происходит после подогрева пресс-формы газовой горелкой в течение 3—5 мин. Составы покрытий на основе пирофиллита следует использовать для покрытий пресс-форм при получении художественных отливок со сложным профилем из силуминов АЛ2, АЛ9 и АЛ19. Отработка новой технологии с применением пирофиллита способствует получению тонкостенных отливок с хорошо проработанным орнаментом при высокой точности размеров.

Технологические параметры процесса определяются многими факторами; важнейшим из них является вид заливаемого металла (табл. 2.3).

Таблица 2.3

Технологические параметры процесса заливки разных металлов.