Главной составляющей почти всех формовоч- ] ных смесей является кварцевый песок, или кремнезем. Однако чистый песок не обладает ни пластичностью, ни какой-либо прочностью, поэтому песок смешивается с различного рода связующими веществами. Для большинства формовочных смесей таким связующим веществом является глина. Если песок, хорошо перемешанный с глиной, увлажнить, то получим готовую формовочную смесь. При изготовлении формы эту смесь нужно уплотнить, действуя трамбовками, помощью прессования, или встряхивания на формовочных машинах, или пескометом. Такая уплотненная смесь уже будет обладать известной прочностью, тем большей, чем больше степень уплотнения. Уплотнять формовочную смесь можно лишь до известного предела, так как с увеличением уплотнения промежутки, или поры, между зернами смеси уменьшаются, и газопроницаемость падает. Для получения более прочных форм количество глины в смеси увеличивают, получают «жирную» смесь, к-рую сильно уплотняют в форме, а затем форму сушат. Сухая форма обладает очень большой прочностью, а в то же время глина при сушке, делая усадку, образует по всей толще формы массу мельчайших волосяных трещинок, к-рые обеспечивают ее газопроницаемость.
Для увеличения газопроницаемости в такие;? смеси часто добавляют органические вещества: конский навоз, древесные опилки, торф и т. п., к-рые, выгорая во время сушки и заливки металла, оставляют на своем месте пустоты, служащие для отвода газов. Указанные выше тощие и жирные смеси называются формовочными землями. Если же взять большое количество глины, смешать с небольшим количеством песка и с большим, почти равным по объему количеством органических примесей, то получится формовочная глина, употребляющаяся гл. обр. при формовке по шаблону крупных изделий. В этом случае стенки формы выкладываются из кирпича на этой глине, внутренняя поверхность формы обмазывается глиной и сгребается по шаблону. Чем огнеупорное должна быть форма, тем более огнеупорными должны быть материалы, входящие в состав формовочной смеси; так напр., для отливки стали глина, входящая в смесь, должна быть белая, огнеупорная; для полупостоянных форм, выдерживающих большое число отливок, основной массой формы вместо песка служит молотый шамот, иногда шамот, а также молотые старые тигли. Стержневые земли представляют собой обыкновенно жирные смеси, подобно смесям для сухих форм, т. к. стержни должны обладать большой прочностью при хорошей газопроницаемости. Но глинистые стержни недостаточно податливы во время усадки металла, поэтому вместо глины в качестве связующих для стержней применяют часто льняное масло, декстрин, крахмал, патоку, муку, канифоль, сульфитный щелок и др. В особенности получили распространение песчаномасляные смеси, изготовляемые из речного или кварцевого песка с примесью 1—3% льняного масла и иногда небольшого количества декстрина. Стержни из такой смеси сушатся при темп, до 200° и после сушки являются очень прочными, а после отливки под действием высокой температуры масло в них перегорает, связь теряется, стержни становятся очень податливыми. Чтобы песок не пригорал к поверхности металла во время заливки, поверхность сырыхформ посыпают или пропыливают особым припылом, состоящим из молотого древесного угля, а для более крупных форм — мелко размолотого графита. Сухие формы красят литейной краской или формовочными чернилами, состоящими из графита с небольшим количеством молотого кокса, разведенного в воде.
Смеси песка и глины в должных пропорциях в готовом виде часто встречаются в природе и называются естественными формовочными землями. Там, где таких земель мало, приходится искусственно смешивать кварцевый песок с глиной, приготовляя т. о. синтетические формовочные земли. Для приготовления формовочной смеси прибавляют к свежим естественным или синтетическим землям старой или горелой, бывшей уже в употреблении земли, получившейся от выбивки залитых форм. При изготовлении форм модель обыкновенно обкладывается по всей поверхности слоем, толщиной ок. 2 см, особо приготовленной модельной или облицовочной земли, имеющей в своем составе от 30% до 70% свежей земли, а вся остальная форма заполняется т. н. наполнительной землей, представляющей собой старую, бывшую в употреблении землю, просеянную и увлажненную до требуемой нормы. Очень часто для сырых форм, в особенности при машинной формовке, применяют только одну общую землю без разделения на модельную и наполнительную, причем в старую землю после каждой отливки добавляют от 4 % до 8 % свежей формовочной смеси.
Приготовление Ф. м. — одна из ответственных операций. Свежие земли подвергаются сушке в особых печах, просеиванию и размалыванию в ситах, комбинированных с бегунами, и после этого поступают в смешение со старой землей.
Старая земля разминается вальцами, сепарируется от могущих попасть в нее металлических предметов на магнитных сепараторах, просеивается и поступает в смешение. В качестве смешивающих аппаратов применяются бегуны, лопаточные* смесители и месильные машины.
Одновременно со смешиванием земля подвергается увлажнению и затем разрыхляется на дезинтеграторах и аэроторах.
По американским данным, большое количество брака отливок получается вследствие недоброкачественных формовочных смесей. Поэтому в литейных большое внимание следует уделять постоянному контролю качества Ф. м.
Такие испытания у нас принято производить по стандартному методу, разработанному Американской ассоциацией литейщиков. Для испытаний по этому методу существует ряд лабораторных приборов, с помощью к-рых определяется содержание глины в земле, влажность, газопроницаемость, размер зерен, составляющих смесь, или зернистость, крепость определенным образом сделанных из смеси образцов на изгиб и на сжатие и огнеупорность. На основании таких испытаний составляются характеристики свежих земель и постоянно контролируются качества приготовленных в литейной формовочных смесей.
Лит.: Берг П. П., Курс формовочных материалов, Л. — М., Свердловск, 1933; ТарховН. П., О формовочном песке, М., 1932; Лабораторные исследования формовочных песков (под ред. Б. П. Селиванова), Л., 1932; Карлов К., Формовочные материалы..., Москва — Ленинград, 1931.
ФОРМОВОЧНЫЕ МАШИНЫ, машины, применяемые в литейном производстве для механизации процесса формовки. Они механизируют две
