Масло и его заменители

Растительные масла являются лучшими связующими для стержневых смесей. Они придают им исключительно высокие физико-механические свойства, что позволяет из таких смесей изготавливать очень сложные тонкие с несколькими полостями стержни.

Связующее действие масла заключается в том, что оно обволакивает каждую песчинку и при сушке окисляется, образуя плотную пластичную пленку, состоящую из сложного соединения - линоксина. Окисление масла протекает быстрее при повышенных температурах и в присутствии катализаторов - сиккативов. Оптимальная температура сушки 200 - 220° С. Процесс окисления масла является необратимым.

Поскольку применение в литейном производстве растительных масел, относящихся к продуктам питания, запрещено, вместо них используют заменители:

связующее 4ГУ - раствор растительного масла или рыбьего жира (25%) и канифоли (50%) в уайт-спирите;

связующее П - раствор окисленного бакинского петролатума (32%) и битума (18%) в уайт-спирите (55%);

связующее ГТФ - генераторная тяжелая фракция сланцевой смолы, получаемая при тепловой обработке эстонских сланцев;

связующее ЗИЛ - раствор битума (25%) и ГТФ (55%) в уайт-спирите (20%);

связующее СП - эмульсия сульфитно-дрожжевой бражки; связующее УСК-1 - продукт термообработки кубового остатка синтетических жирных кислот, асфальтосмолистых веществ и парафиновых углеводородов;

раствор канифоли в ацетоне, скипидаре, спирте и других органических жидкостях.

Гипс

Гипс как связующее применяется главным образом в ювелирной промышленности. Имеются сведения о применении гипсовых форм при изготовлении отливок из цветных сплавов в основном с низкой температурой плавления.

В природе гипс встречается преимущественно в виде дигидрата гипсового камня (CaSO₄ • 2H₂O).

Гипсовый камень при нагреве до 107°С разлагается. Реакция протекает по следующей схеме:

CaSO₄ · 2Н ₂О = CaS0₄ • 0,5H ₂0 + 1,5H ₂0.

В зависимости от способа тепловой обработки образуется b- или a-модификация полуводного гипса. Модификации различаются кристаллической структурой и свойствами.

В интервале температур 170-200 ° С продолжается удаление химически-связанной воды.

После полного удаления воды в интервале температур 200-300 ° С полугидрат почти полностью переходит в растворимый ангидрид.

При температурах 300-450 °С получается «намертво» обожженный гипс, который почти совсем не схватывается.

При более высоких температурах (750-1000 °С) образуется эстрих-гипс, характеризующийся медленным схватыванием и небольшой механической прочностью.

Прочность гипса определяется тем, насколько тесно кристаллы дигидрата сплелись друг с другом, как срослись в кристаллические группы и агрегаты. Значительную роль при этом играют форма и размер кристаллов.

В процессе затвердевания гипса происходит ряд химических и физических изменений. Процесс затвердевания заключается в том, что гипсовое тесто, представляющее собой механическую смесь порошкообразного гипса (полугидрата) и воды, превращается в камневидное тело, постепенно густея и уплотняясь. Затвердевание заканчивается после того, как образовалась структурная решетка из кристаллов двугидрата. Прочность гипса достигает максимума при высушивании,