Формовочная смесь для литья металлов: история создания

 
Обратимся к советскому периоду времени, ведь именно тогда были достигнуты впечатляющие успехи в литейной технологии, благодаря профессору А. М. Ляссу и его соратникам И. А. Онуфриеву, И. В. Рожкову, П. А. Борсуку и другим специалистам из ЦНИИТМАШ — Московского центрального научно-исследовательского института технологии и машиностроения. В то время была поставлена задача устранить главные недостатки литейной технологии. Встал вопрос о свойствах литейной земли, ведь необходимые свойства литейной земли – это залог успеха, а то, каким образом их получить, – задача другая, возможно не менее трудная, но решаемая.

Выводы, сделанные на основе вычислений и проб, оказались озадачивающими. Например, формовочная смесь, во избежание возникновения трещин на готовых изделиях и с целью экономии времени в процессе сушки изделия, должна обладать необходимой твердостью. А что касается литейной земли, последняя не должна быть сыпучей, но жидкой, иначе возникнут сложности с ее уплотнением, ведь сыпучий материал не имеет конечной плотности. Это не единственные задачи, вставшие перед специалистами, потому что был еще ряд условий, к которым относились: простота в подготовке земли, ее способность сохранять нужные свойства в течение времени, в том числе нужную температуру, она должна была быть не опасной для человека и целый ряд других условий.

Было понятно, что выполнение всех этих важных условий – невероятно трудная задача, если не сказать – невыполнимая. Ученые проводили свои исследования в течение нескольких лет, была напряженная работа, в ходе которой применялись различные методы из многих областей науки: из области механики, физики, коллоидной химии и других. Но результаты исследований превзошли все ожидания – нужная смесь была получена.

Специалистам из ЦНИИТМАШ была присуждена Ленинская премия, о них писали в газетах, снимались репортажи на телевидении. Изобретенная смесь удостоилась самых высоких оценок за быстроту и легкость затвердевания, за то, что избавила литейщиков от многих прошлых проблем и сократила их труд до минимума.

Теперь о самом интересном – о том, что именно изобрели профессор А. М. Лясс и его сотрудники и как они решили сложнейшие задачи. Да, они были очень сложными, но путь решения был по-настоящему гениальным, то есть очевидным и элементарным.

Начнем с того, что формовочная смесь – это смесь, которая состоит из компонентов. Один из компонентов решено было насытить поверхностно-активным веществом, что катализировало бы в процессе замешивания смеси константную, то есть стабильную пену. Пена дает возможность песчинкам в смеси избежать трения, сама смесь является сыпучей, но пена дает эффект жидкости, и песчинки не сыплются, а плывут, текут по воздушным пузырькам. Таким образом, смесь становится аналогична жидкости. Это придает ей свойства легкости, способности заполнять самые труднодоступные поры и отверстия. А что самое интересное – вскоре, через какие-то минуты, она уже затвердевает, становясь очень прочной, для чего не требуется ее ни охлаждать, ни уплотнять, ни нагревать, ни заниматься прочими ухищрениями.

Вещество, которое образует пену, может быть приготовлено при большом давлении, что намного снизит ее расход.

Хотя идея, положенная в основу литейной технологии, кажется доступной и понятной, для ее разработки потребовались годы кропотливого и напряженного труда. Взять тот же пенообразователь – его необходимо было найти, протестировать, внести коррективы, подобрать лучшее сочетание тех или иных компонентов, словом, на все требовалось время и усилия ученых. Но в результате огромной работы получилось вывести смеси для литья таких важнейших в промышленности сплавов, как сталь, чугун, алюминий и многие другие. Экономия в приготовлении смесей также впечатляет, ведь в состав смесей вошли самые обыкновенные компоненты, которые дешевы и доступны, и более того – от них необходимо было избавиться: шлаки металлургической промышленности, синтетические отходы, жидкое стекло и химические отходы.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *