Противопригарное покрытие для литейных форм: что это и зачем нужно

Противопригарное покрытие для литья — специальный материал, предназначенный для защиты поверхностей литейных форм, стержней и иных элементов литейного производства. Оно снижает риск пригара металла, улучшает качество поверхности отливок и уменьшает трудоемкость последующей очистки.

«ПК ЛИТПРОМ» производит сертифицированные противопригарные покрытия и поставляет свою продукцию по России и странам СНГ.

Что такое противопригарное покрытие

Наличие пригара портит внешний вид изделия, однако главное — ухудшает качество поверхности отливки и увеличивает объем последующей механической обработки. Очистка отливок не всегда является оптимальным решением проблемы, поскольку требует дополнительных трудозатрат и может быть небезопасной для персонала. Именно поэтому в литейном производстве используют специальные противопригарные покрытия.

Главная задача применения таких составов — снизить риск взаимодействия и прилипания расплава к литейной форме или стержню. Покрытие должно иметь высокий показатель огнеупорности, обладать хорошим сцеплением с поверхностью, низкой газотворностью и низкой гигроскопичностью.

Как работает защитный слой между металлом и формой

В качестве защитного слоя между металлом и литейной формой используется специальный огнеупорный материал. Его задача — разделить расплав и поверхность формы или стержня, снизить риск пригара и улучшить поверхность отливки. Кроме того, покрытие помогает защитить форму и стержень от прямого контакта с расплавом, проникновения металла в поры формовочной смеси и при этом сохранить требуемый показатель газопроницаемости.

Как работает огнеупорный защитный слой:

• снижает риск прилипания материала литейной формы к поверхности металла, что облегчает извлечение отливки и снижает вероятность повреждений;
• уменьшает негативное химическое воздействие за счет ограничения реакции между материалом формы и оксидами расплава;
• помогает рабочей поверхности формы или стержня выдерживать температурные нагрузки в процессе заливки, затвердевания и последующего охлаждения металла;
• повышает стойкость рабочей поверхности формы за счет снижения риска загрязнения, осыпания и разрушения поверхностного слоя.

Выбор подходящего типа защитного слоя напрямую зависит от вида металла, способа литья и производственных условий.

Какие задачи решает покрытие

Профессиональные противопригарные покрытия для литейного производства применяют в разных областях, и именно от этого зависит то, какие задачи они решают. При этом есть несколько ключевых функций, которые объединяют практически все виды покрытий.

Создание физического барьера для предотвращения пригара

Нанесение покрытия снижает прямой контакт жидкого металла с формовочной или стержневой смесью и препятствует проникновению расплава в межзерновые пространства. Такой слой создает барьер между металлом и формой, снижает риск механического и химического пригара, а также уменьшает вероятность образования грубой шероховатой корки на отливке.

Сохранение газопроницаемости слоя

Покрытие должно сохранять газопроницаемость и обеспечивать отвод газов, которые образуются при заливке и нагреве формы, стержня или модели. Это дает возможность предотвратить повышение давления газов, снизить риск образования пузырей, газовых раковин и разрушения защитного слоя.

Для ЛГМ особенно важно, чтобы покрытие отводило газообразные продукты разложения пенополистирольной модели и при этом сохраняло прочность и целостность слоя.

Регуляция тепловых потоков

Покрытие влияет на теплопередачу между горячим металлом и формой. За счет тепловой инерции оно может замедлять нагрев поверхностного слоя формы, регулировать температурный режим в зоне контакта и влиять на скорость кристаллизации металла. Этот эффект зависит от состава покрытия, толщины слоя, наполнителя и условий заливки.

Механическая защита

Покрытие укрепляет рабочую поверхность формы или стержня, снижает осыпаемость и уменьшает риск повреждения поверхности при транспортировке, сборке формы и заливке металла. Особенно это важно для сложных стержней, тонких элементов и участков, на которые воздействует поток расплава.

Где применяются покрытия

Противопригарные покрытия на производственных литейных предприятиях применяют для форм, стержней, ЛГМ, ХТС, ЖСС и других процессов. Помимо снижения риска пригара на отливках, они облегчают отделение отливки от формы и улучшают поверхность литых элементов.

Формы и стержни

Противопригарные покрытия:

• предотвращают налипание, обеспечивая тем самым более легкое извлечение полученной отливки;
• защищают стержни и непосредственно саму форму, чтобы в поры их структуры не проникал жидкий металл, оказывающий агрессивное химическое действие;
• повышают прочность рабочей поверхности и одновременно снижают осыпаемость формы или стержня;
• могут использоваться для окрашивания форм и стержней, изготовленных из ЖСС — жидкостекольных смесей.

Покрытие наносят кисточкой или пульверизатором, а также используют технику облива или окунания.

Литье по газифицируемым моделям, ЛГМ

Принцип этой технологии заключается в применении пенополистирольных моделей, на которые наносят покрытие. После высыхания покрытый модельный блок формуют в песке. Противопригарное газопроницаемое покрытие используется для тщательного смачивания материала, обеспечения адгезии к поверхности модели, прочности слоя и отвода газообразных продуктов разложения при заливке металла.

Для таких задач у ПК ЛИТПРОМ предусмотрены противопригарные покрытия серии ЛГМ, разработанные для процесса литья по газифицируемым моделям.

ХТС, холоднотвердеющие смеси

Для форм и стержней из ХТС применяют покрытия на спиртовой или водной основе. В составе таких покрытий присутствуют огнеупорные вещества и связующие добавки. Обработка ХТС дает возможность повысить прочность рабочей поверхности, снизить осыпаемость и защитить форму или стержень от проникновения расплава.

Противопригарные покрытия серии АКВА

Покрытия серии АКВА поставляются в неделимых мешках от 5 до 30 кг. Они обеспечивают газопроницаемость, быстрое высыхание и высокую адгезию благодаря наличию в составе специальных добавок. Серия АКВА изготавливается на основе огнеупорных материалов, имеющих разный химический состав и размер частиц.

От чего зависит выбор противопригарного покрытия

Перед тем как приобретать противопригарное покрытие для формы, важно учитывать не только материал отливки, но и тип формы или стержня, состав формовочной смеси, температуру заливки, массу и геометрию изделия, способ нанесения и режим сушки.

Также стоит обратить внимание на состав покрытия и его свойства:

• огнеупорность;
• газопроницаемость;
• адгезию;
• вязкость;
• кроющую способность;
• устойчивость слоя после высыхания.

Например, для ХТС-стержней и форм подходят покрытия на водной и спиртовой основе. Для ЛГМ важны смачиваемость пенополистирольной модели, газопроницаемость и отсутствие трещин после сушки. Для аддитивного производства, например 3D-печати форм и стержней, нужны специфические составы, подобранные под материал и пористость основы.

Продукты «ПК ЛИТПРОМ» для литейных форм

Компания производит и поставляет цирконовые, цирконово-бокситовые, корундовые, хромитовые, тальковые и иные виды покрытий для литейных форм. Ниже представлены отдельные продукты, выпускаемые «ПК ЛИТПРОМ».

• СЦП VP / СЦП 2.0 — противопригарное литейное покрытие на основе спирта и цирконового порошка. Этот продукт применяют в стальном литье для средних и крупных форм и стержней. Также покрытие может использоваться по вакуум-пленке.
• СПЦ — пропитывающее покрытие на спиртовой основе. В его составе — высокодисперсный огнеупорный наполнитель и специальные добавки. Покрытие подходит для предварительного окрашивания форм и стержней при среднем стальном и тяжелом чугунном литье. Оно обеспечивает глубокое проникновение в поверхностный слой формы или стержня и помогает уменьшить его пористость.
• СП50Л — покрытие от пригара, в основе которого циркон и высококачественные бокситы. Спиртовой состав СП50Л выбирают для мелкого, среднего и крупного тонкостенного стального литья, а также для чугунного литья.
• СКП — противопригарное корундовое покрытие, которое производят на основе корундового порошка. Его применяют для мелкого и среднего стального литья, а также тяжелого чугунного литья.
• ХПП — хромитовое спиртовое покрытие для стального литья. Его применяют в проблемных тепловых узлах, где металл охлаждается медленнее и выше риск пригара.
• ГАС-1 — графитовое покрытие, которое используют для крупного литья из медных сплавов и серого чугуна. Состав ГАС-1 выбирают для окрашивания стержней и форм, изготовленных из жидкостекольных смесей и фурановых ХТС.
• МПП — магнезитовое покрытие, применяемое при производстве отливок из марганцовистой стали, а также при использовании хромитовых песков.

«ПК ЛИТПРОМ» производит противопригарные покрытия для литейных предприятий и адаптирует рецептуры под производственные процессы заказчиков. В линейке компании представлены спиртовые и водоразбавляемые покрытия с различными огнеупорными наполнителями для стального, чугунного и цветного литья.

Фундамент работы компании — контроль качества выпускаемых продуктов, соблюдение технологических требований и подбор решений под задачи конкретного литейного производства.