/ 71 1 (74), 2014 УДК 621 .74 .043 .2 + 621 .7 .079 Поступила 23.12.2013 А. А. ПИвовАРчИК, е. А. гоРБАчевСКИй, Уо гргУ им. Янки Купалы, А. М. МИхАльЦов, в. г. ДАшКевИч, БнТУ влияние спосоБов нанесения разделительных поКрытий на толЩину сМазочно-разделительного слоя при литье под давлениеМ Приведены результаты исследований по определению толщины смазочно-разделительного слоя в зависимости от способов их нанесения на поверхность литейной оснастки. The results of researches on determination of thickness of lubricating and separation layer depending on ways of their ap- plication on the surface of foundry equipment are given. Введение В настоящее время приоритетным направлени- ем в машиностроительной отрасли Республики Беларусь является повышение качества изготавли- ваемой продукции и создание конкурентоспособ- ной продукции . Литье под высоким давлением (ЛПД) – одно из наиболее высокопроизводительных способов по- лучения точных литых деталей и заготовок из цвет- ных сплавов с качественной поверхностью [1] . Изготавливаемые методом ЛПД отливки име- ют сложную конфигурацию и, как правило, содер- жат различного рода внутренние полости и отвер- стия, которые выполняют с помощью металличе- ских стержней либо вставок . В момент извлечения отливки из пресс-формы в зоне контакта стержня и отливки возникают силы трения, обусловленные обжатием стержня затвердевающей отливки, кото- рые приводят к образованию задиров на поверхно- сти отливки [2] . С целью снижения сил трения в момент удале- ния отливки из полости пресс-формы необходимо использовать разделительные покрытия (смазки), основным назначением которых является обеспе- чение высокой смазывающей и разделяющей спо- собности . Получение качественных отливок напрямую зависит от удовлетворительной работы смазки, ко- торая в свою очередь, прежде всего, связана с об- разованием на поверхности пресс-формы тонких смазочно-разделительных слоев, образующихся после нанесения разделительных покрытий . При этом толщина слоя разделительных покрытий за- висит от способа нанесения, времени распыления смазки, скорости ее перемещения, состава и свойств компонентов, входящих в состав смазки [3] . Цель настоящей работы – исследование вли- яния способа нанесения водоэмульсионных разде- лительных покрытий на толщину смазочно-раз де- ли тельного слоя при литье алюминиевых сплавов под давлением . Методика проведения исследований Изучение влияния способа нанесения раздели- тельных покрытий на толщину смазочно-разде ли- тельного слоя при литье под давлением проводили на машине литья под давлением мод . Buhler-34D . Марка заливаемого сплава АК12М2 . Температура заливаемого металла составляла 620 ±10 °С . Разо- грев пресс-формы до рабочей температуры прово- дили посредством 10–12 запрессовок . Время вы- держки отливки в форме во всех случаях составля- ло 15 с . В ходе исследований использовали составы разделительных покрытий, разбавленные водой в пропорции 1:50, 1:100, 1:150 (рекомендуемая производителем степень разбавления) . Получен- ные экспериментальные данные приведены на рис . 1–3 . Нанесение разделительных покрытий на поверхность пресс-формы осуществляли следую- щими способами: вручную «квачом», а также ме- ханизировано (пистолетом-распылителем, писто- ле том-распылителем эжекционного типа) . Смазы- вание пресс-формы пистолетами-распылителями производили с расстояния 0,5 м при давлении воз- духа в сети 2,5·105 Па в течение 5 с . 72 / 1 (74), 2014 Толщину образовавшегося слоя разделительно- го покрытия на поверхности пресс-формы опреде- ляли перед запрессовкой расплава и извлечением отливки . Измерение толщины слоя разделительно- го покрытия осуществляли с помощью радиовол- нового толщиномера марки ТМ-300, который обе- спечивает измерение толщины покрытий от 1 до 300 мкм . Индикация результатов измерений – циф- ровая . Предел допускаемой основной погрешности измерения толщины покрытия равен ±0,03Т, где Т – измеряемая величина, мкм . Замеры толщины слоя разделительного покрытия, образовавшегося в результате смазывания пресс-формы, производи- ли в трех точках пресс-формы, после чего опреде- ляли среднеарифметическое значение толщины слоя разделительного покрытия . Составы испытываемых разделительных по- крытий для литья алюминиевых сплавов под дав- лением приведены в таблице . Результаты исследований и их обсуждение Из рис . 1 видно, что после нанесения разделитель- ных покрытий вручную «квачом» толщина сма зоч- но-разделительного слоя максимальна и в зависи- мости от состава смазки и степени ее разбавления варьируется от 55 до 18 мкм . При этом минималь- ные значения толщины смазочно-разделительного слоя получены при использовании смазки Trennex W 3325 /10 (22 мкм) . Промежуточные значения толщины смазочно- разделительных слоев исследуемых разделитель- ных покрытий получены при нанесении смазки с помощью пистолета-распылителя (рис . 2) . Минимальные значения толщины смазочно- разделительных слоев исследуемых разделитель- ных покрытий получены при нанесении смазки с помощью пистолета-распылителя эжекционного типа (рис . 3) . При этом толщина слоя исследуемых разделительных покрытий колеблется от 12 до 1,5 мкм . Лучший результат наблюдается при использовании Составы исследуемых разделительных покрытий Номер состава разделительного покрытия Разделительное покрытие 1 В40 (Беларусь) 2 СТАВРОЛ 500 марка 3 (Россия) 3 DASCOCAST 1140 (США) 4 CONDAFOND 310 (Франция) 5 Trennex W 3325 /10 (Германия) 6* РП-1 (Беларусь) * Состав разделительного покрытия, разработанного на кафедре «Металлургия литейных сплавов» БНТУ . Рис . 1 . Толщина смазочно-разделительного слоя разделительных покрытий при нанесении вручную «квачом» Рис . 2 . Толщина смазочно-разделительного слоя разделительных покрытий при нанесении пистолетом-распылителем / 73 1 (74), 2014 смазки DASCOCAST 1140 (США) и Trennex W 3325 /10 (Германия) (1,8 и 1,5 мкм соответствен- но) . Промежуточные значения получены при ис- пользовании смазки CONDAFOND 310 (Франция) и РП-1 (Беларусь) (2,0 и 2,5 мкм) . Выводы В ходе проведенных исследований установле- но, что при нанесении разделительных покрытий на поверхность пресс-формы механизировано тол- щина смазочно-разделительного слоя снижается в 3,6 − 10,5 раз по сравнению с нанесением смазки вручную «квачом» . Исследования показали, что при нанесении на поверхность технологической оснастки раздели- тельных покрытий предпочтение следует отдавать распылителям эжекционного типа, которые обе- спечивают требуемое качество распыления и полу- чение слоя минимальной толщины . Рис . 3 . Толщина смазочно-разделительного слоя разделительных покрытий при нанесении пистолетом-распылителем эжек- ционного типа Литература 1 . Специальные технологии литья под давлением: пер . с англ . / Дж . Авери, К . Т . Окамото . Санкт-Петербург: Изд-во «Про- фессия», 2009 . 2 . К а ш и р ц е в, Л . П . Литейные машины . Литье в металлические формы: Учеб . пособ . М .: Машиностроение, 2005 . С . 31–38 . 3 . М и х а л ь ц о в А . М ., П и в о в а р ч и к А . А . Эрозионная стойкость смазок при изготовлении отливок из алюминиевых сплавов методом литья под давлением // Литье и металлургия . 2008 . № 2 . С . 47–51 .