8...12 % За об'ємом, а кількість води — 4...5 %. Для виготовлення високоякісних

ливарних форм застосовують бентонітову глину, основа якої монтморилоніт

(А1,О₃ • 4SiO, ■ нН,О).

Протипригарні речовини запобігають утворенню твердої і міцної оболонки — пригару на поверхні відливки. Він виникає внаслідок стоплювання металу з матеріалом форми або проникнення металу в пори форми на певну глибину. Пригар часто псує товарний вигляд відливки, а під час обробки різанням спричинює інтенсивний знос інструменту. Щоб не допустити утворення пригару, робочу поверхню форми покривають тонким шаром протипригарного матеріалу у вигляді порошку або суспензії. Одні з протипригарних речовин (кам'яновугільний порошок, мазут) згоряють під час дотику з металом, а утворені гази (CO, CO,) захищають форму від стоплювання з металом, а також заважають виникненню оксидів заліза. Наявність останніх є причиною утворення із кремнеземом (SiO,) легкотопкої сполуки 2FeO • SiO,. Інші порошкоподібні речовини (кварц, циркон, магнезит, графіт) заповнюють пори на робочій поверхні форми, заважаючи проникненню металу в глибину форми. До складу протипригарних суспензій входять вогнетривкі порошки (магнезит, циркон, маршаліт, електрокорунд — А1,О, [12,13]) і зв'язувальна речовина (патока, сульфітна барда, декстрин, рідке скло і смоли).

3.1.3. Стрижневі суміші

Стрижнева суміш служить для виготовлення стрижнів, які перебувають у складніших робочих умовах, ніж форма, оскільки вся їх поверхня, за винятком знаків, оточена розтопленим металом. Під дією високої температури металу в стрижні вигоряють органічні складники, а під час охолодження відливки він стискається за рахунок усадки металу. Ось чому стрижень порівняно з формою повинен мати вищу міцність, газопроникність, податливість і вогнетривкість. Водночас опір руйнуванню стрижня під час вибивання його з відливки має бути незначний.

Головними складниками стрижневих сумішей є пісок і зв'язувальна речовина (синтетична смола, рідке скло, природна смола, декстрин, сульфітно-спиртова барда, сульфітний щелок, цемент, рослинна олія тощо). Для захисту відливки від пригару поверхню стрижня покривають тонким шаром протипригарного матеріалу.

Синтетичні смоли (феноло-формальдегідна, фуранова, епоксидна, уретанова, поліакрилатна або їх поєднання [14]) є найперспективнішими зв'язувальними речовинами. В процесі синтезу цих смол реакції до кінця не доводять й отримують проміжні продукти порівняно низької молекулярної маси — преполімери.

Після виготовлення стрижнів преполімери переходять у полімери внаслідок полімеризації або поліконденсації. Згадані реакції ініціюють каталізатори або нагрів. Утворені полімери добре з'єднують зерна піску. В останні роки намітилась тенденція до затвердіння стрижнів в стрижневих ящиках при кімнатній температурі [15,16] замість сушіння стрижнів у теплових камерах. Внаслідок цього заощаджують значну кількість тепла й підвищують точність стрижнів.

Рідке скло є колоїдним водяним розчином силікату натрію (Na,O • «SiO, ■ ■ gH,O). Стрижні, виготовлені на рідкому склі, продувають протягом 6... 15 хв. вуглекислим газом (CO,). Під час цього рідке скло і CO, утворюють гель кремнієвої кислоти, що з'єднує між собою зерна піску. До переваг рідкого скла належать його низька вартість і нетоксичність. Недоліком є трудомісткість вибивання стрижнів. Останнім часом, щоб полегшити вибивання стрижнів, знижують частку рідкого скла в стрижневій суміші до 3...3.5 % [17] проти 5...7 %, як це було раніше.

Природні смоли (пек, сланцева смола, каніфоль та ін.) вводять до суміші у вигляді порошків або емульсій. Пек отримують із кам'яного вугілля або торфу, а каніфоль — із живиці хвойних дерев. Стрижні на природних смолах треба су­шити. Тоді смола, що є на поверхні зерен піску, топиться, а під час охолодження твердне, з'єднуючи їх.

Зв'язувальні речовини органічного походження — декстрин (отримують із крохмалю) і сульфітно-спиртова барда (відходи паперового виробництва) вводять до суміші у вигляді суспензій. Кінцевих властивостей на перелічених зв'язуваль­них матеріалах стрижні набувають тільки після сушіння.

Портландцемент — один з найдешевших зв'язувальних матеріалів. Його додають до 10 % для виготовлення великих стрижнів, час сушіння яких при кімнатній температурі триває до трьох діб. Стрижні на цементі вибиваються легше, ніж на рідкому склі.

Лляну олію, з огляду на дефіцитність, застосовують обмежено [18] лише для дуже відповідальних стрижнів, додаючи до піску біля 0,8...2 %. Стрижні на лляній олії сушать при температурі 200...220 °С протягом 1...3 год. Під дією температури й кисню повітря на поверхні зерен піску утворюється клейка плівка.

Оліфа натуральна, оліфа синтетична і оліфа оксоль можуть бути замінниками лляної олії. Оліфу оксоль виготовляють із мінеральної оливи.