Жидкость (связующий раствор) смачивает поверхность тем лучше, чем больше силы сцепления, действующие между молекулами твердой поверхности и жидкости. Количественно это выражается углом смачивания 0 (рис. 6.11). При 0 > 90° суспензия не смачивает модель, с уменьшением угла 0 смачивание улучшается.
При недостаточном смачивании суспензией модели воздух остается на ее поверхности в виде пузырьков и образует шаровидные углубления в оболочке, особенно в острых внутренних углах, что на отливках проявляется в виде шаровидных бугорков. Применение очень вязкой суспензии для первого слоя (например 80—100 с) также способствует образованию этого дефекта. Прочное прилипание суспензии и воспроизведение рельефа поверхности модели оболочкой достигается в том случае, если угол смачивания 0
45°, а условная-вязкость суспензии в пределах 25—60 с по вискозиметру ВЗ-4.
Избирательное смачивание состоит в том, что суспензия может смачивать поверхность модели и поверхность обсыпки, но силы сцепления суспензии с, обсыпкой несколько больше, чем силы сце-рлеййй с моделью. Это проявляйся в том, что при обсыпке блока зернистым материалом суспензия, смачивающая его, лучше, чем модель, отрывается от поверхности последней в отдельных точках, образуя сетку углублений или отдельные кратеры на поверхности оболочки. На практике причину образования подобной шероховатой
Рис. 6.12. Оценка свойств суспензий образовывать трещины при сушке на модели воронки стояка (по шестибалльной системе ЗИЛа).
.
поверхности на отливках называют пробиванием слоя суспензии обсыпочным материалом.
Для достижения смачивания моделей суспензией в нее вводят ПАВ, понижающие поверхностное натяжение воды и не реагирующие с составляющими суспензий.
Зерновой состав пылевидного материала суспензии должен пред* ставлять собой смесь зерен различной дисперсности, включая зерна размером .
Для предупреждения расслоения суспензии, т. е. поддержания постоянства зернового состава по высоте, ее непрерывно перемеши* вают. Чтобы уменьшить скорость оседания твердых частиц, следует увеличить вязкость жидкой составляющей, например введением добавок (см. табл. 6.13).
Склонность оболочки к образованию трещин при сушке оценивают по технологическим пробам (рис. 6.12) в зависимости от состава свя" зующих, пылевидных составляющих, скорости сушки. Слой суспензии не обсыпают, так как при этом снижается влажность, а следовательно уменьшается склонность ее к образованию трещин [34, 411.
Прочность. В затвердевшей оболочке вследствие расширения или усадки моделей, а также при выплавлении или выжигании последних, возникают напряжения растяжения, сжатия, изгиба, среза. Если эти напряжения достигнут предела прочности оболочки, то в ней появятся трещины —наиболее частый дефект.
Расплав во время заливки и после, до образования прочного затвердевшего слоя, оказывает давление на оболочку изнутри и может разрушить ее. Следовательно,(оболочка должна обладать достаточными прочностью и жесткостью, чтобы противостоять давлению-
Рис. 6.13. Принципиальная схема определения и, МПа:.
а — нагружение образца; б — испытание при высоких температурах; 1 — силитовые нагреватели; 2 — опоры; 3 — образец; 4 — шток; 5 — печь; 6 — динамометр.
.
расплава к размывающему действию при его течении.) Особенно важна прочность и жесткость оболочки в горячем состоянии^ После затвердевания отливки оболочка должна быть податлива, чтобы не препятствовать усадке металла во избежание образования внутренних напряжений в отливках, приводящих нередко к короблению и, трещинам в них. Д.
Требования к прочности оболочки в горячем состоянии и податливости ее противоречивы. Предотвратить трещины можно снижением прочности оболочки до возможного предела или повышением температуры формы с тем, чтобы замедлить остывание затвердевшей отливки. Медленное