Существует множество видов формовочного песка, которые можно классифицировать следующим образом в зависимости от минерального состава, источника получения и свойств. Каждый вид песка обладает своими уникальными преимуществами и сферой применения.
Ниже приведены наиболее часто используемые формовочные пески и их подробные описания:
1. Кварцевый песок — самый распространенный и простой
• Состав: Основной компонент — диоксид кремния (SiO₂). Чем выше содержание SiO₂, тем выше огнеупорность.
Он может служить базовым заполнителем в различных связующих системах, включая глинистый песок (зеленый песок), смоляной песок и песок на основе жидкого стекла.
2. Хромитовый песок — высококачественный поверхностный песок
• Состав: в основном состоит из FeCr₂O₄, богатого Cr₂O₃.
• Преимущества:
• Чрезвычайно высокая огнеупорность (>1900 °C)
• Хорошая термостойкость (низкий коэффициент расширения)
• Высокая стойкость к шлакам
• Быстрое охлаждение, что способствует измельчению зерна.
Недостатки:
Высокая стоимость
. Риски для окружающей среды: высокие температуры в щелочной среде могут привести к образованию токсичного шестивалентного хрома, поэтому отходы песка необходимо утилизировать как опасные отходы. Применение: в основном используется для шлифовки поверхности или нанесения покрытия на стальные отливки (особенно крупные детали из углеродистой и легированной стали) для предотвращения налипания песка.
3. Цирконовый песок — наилучший
состав: в основном состоит из силиката циркония (ZrSiO₄).
Преимущества:
чрезвычайно высокая огнеупорность (>2400 °C);
чрезвычайно низкий коэффициент теплового расширения (практически самый низкий среди всех песчаных форм), что обеспечивает чрезвычайно высокую размерную точность отливок;
высокая теплопроводность и быстрое охлаждение отливок;
мелкие, округлые частицы обеспечивают исключительно гладкую поверхность отливок.
Недостатки:
чрезвычайно высокая стоимость. Мировые запасы ограничены, а предложение зависит от геополитических факторов.
Применение: прецизионные отливки, требующие исключительно высокого качества поверхности и точности размеров, например, финишные покрытия и шлифовальные материалы для литья по выплавляемым моделям; лицевой песок для крупногабаритных толстостенных стальных отливок.
4. Оливиновый песок — экологически чистая альтернатива
Состав: в основном состоит из (Mg, Fe)₂SiO₄.
Преимущества:
Низкий коэффициент термического расширения, между коэффициентом кварцевого песка и хромового песка.
Высокая огнеупорность (около 1750-1850°С).
Химически нейтрален, особенно подходит для литья стали с высоким содержанием марганца (не реагирует с MnO).
Не содержит опасной кремниевой пыли, экологически безопасен и нетоксичен.
Недостатки:
Высокая твердость, вызывающая сильный износ оборудования.
Подвержен коррозии оксидом железа при высоких температурах. • Применение: Детали из стали с высоким содержанием марганца (например, стрелочные переводы и башмаки рельсов), детали из легированной стали и чугуна. Экологичная альтернатива кварцевому и хромовому песку.
Применение: Универсальный альтернативный песок с превосходными характеристиками, подходящий для различных процессов, включая литье в 3D-печать, литье под давлением, использование смоляных смесей и смесей с покрытием. Подходит для литья чугуна, стали и цветных сплавов.