Молд — дефект поверхности металла¶
Молд — дефект поверхности металлического литья, проявляющийся в виде неровностей, наплывов, раковин или резких изменений профиля стенки отливки, вызванных нарушениями в работе литейной формы (молда) или стержня. Термин широко используется в литейном производстве, в частности при производстве стальных и чугунных отливок, а также в кузнечно-прессовом деле.
¶Происхождение термина
Слово «молд» происходит от англ. mold — «форма». В русскоязычной литейной терминологии оно закрепилось как обозначение именно литейной формы (в отличие от штампа, используемого в кузнечном производстве). Дефекты, связанные с формой, принято называть «дефектами молда» или «дефектами молдового литья». В отечественной стандартизации (ГОСТ 2612-79 «Отливки. Термины и определения») аналогичные явления описываются как «наплывы», «недоливы», «раковины», «смещение стержней», однако в практике импортного литейного оборудования и зарубежной технической документации термин «молд» используется повсеместно.
¶Причины возникновения
Дефекты молда возникают по целому ряду причин, связанных как с конструкцией отливки, так и с технологией литья:
- Недостаточная прочность литейной формы — при заливке расплавленного металла давление и тепловой удар могут разрушить стенки формы, что приводит к образованию наплывов и прижогов.
- Низкая газопроницаемость формовочной смеси — газы, выделяемые при контакте металла с формовочной смесью, не успевают уйти и образуют раковины и поры на поверхности отливки.
- Неправильная конструкция литниковой системы — несбалансированная подача металла вызывает эрозию стенок формы, завихрения и неравномерное заполнение полости.
- Смещение стержней или частей разъёмной формы — приводит к смещению стенки, изменению толщины отливки и образованию так называемого «ступеньки» на линии разъёма.
- Недостаточная уплотнённость формовочной смеси — слабо утрамбованная форма разрушается под напором металла.
- Плохая адгезия обмазки — обсыпка и обмазка стенок формы отслаиваются, попадают в металл и образуют шлаковые включения.
¶Виды дефектов молда
| Вид дефекта | Описание | Типичная причина |
|---|---|---|
| Наплыв (flash) | Тонкая плёнка металла на линии разъёма формы | Слабое смыкание разъёмов, износ формы |
| Прижог (burn-in) | Слияние частиц формовочной смеси с поверхностью отливки | Высокая температура металла, низкая прочность обмазки |
| Раковина (scab) | Отслоившийся кусок формы, оставляющий углубление | Эрозия стенки, низкая газопроницаемость |
| Недолив (misrun) | Незаполненная часть полости формы | Низкая температура металла, плохая жидкотекучесть |
| Наплыв стержня (core shift) | Изменение положения стержня внутри формы | Недостаточная прочность стержня, плавучесть стержня в металле |
| Пригар (fins) | Тонкие выступы в местах стыков частей формы | Зазоры между частями формы |
¶Материалы литейных форм
Качество поверхности отливки напрямую зависит от материалов, из которых изготовлена форма:
- Классические формовочные смеси на основе кварцевого песка с связующими (глинистыми, синтетическими смолами). Наиболее распространены в чугунном литье.
- Оболочковое литьё — тонкий слой смеси на смолистом связующем, наносится на металлический макет и полимеризуется. Обеспечивает высокое качество поверхности.
- Литьё по газифицируемым моделям (ЛГМ, lost foam) — полистирольная модель полностью выгорает при заливке, форма одноразовая. Широко применяется в автомобилестроении.
- Литьё в кокиль — металлическая постоянная форма. Дефекты молда здесь связаны в основном с износом кокиля и неправильным режимом охлаждения.
- Литьё под давлением — металлическая пресс-форма, дефекты проявляются как наплывы на линии разъёма, прихваты и раковины.
¶Методы борьбы с дефектами молда
Основные направления снижения дефектности:
- Оптимизация литниковой системы — расчёт сечений и положения литников, применение керамических фильтров для очистки металла.
- Повышение газопроницаемости смеси — подбор фракционного состава песка, применение специальных добавок.
- Упрочнение стенок формы — обмазки, обсыпки, повышенная уплотняемость при формовке.
- Контроль температурного режима — недопущение перегрева и недогрева металла перед заливкой.
- Компьютерное моделирование — программы типа MAGMASOFT, ProCAST позволяют заранее выявлять зоны риска дефектов молда на стадии проектирования отливки.
¶Применение термина в смежных областях
Помимо литейного производства, термин «молд» встречается в:
- Полимерном литье — здесь молдом называют пресс-форму для литья пластмасс, а дефектами молда считаются следы стыков, наплывы, раковины.
- Бетонном литье — опалубка и её дефекты (утечки цементного молочка, наплывы).
- Пищевой промышленности — формы для отливки шоколада, кондитерских изделий (молд-формы).
¶См. также
- Литейная форма
- Отливка
- Кокиль
- Литьё под давлением
- ГОСТ 2612-79
¶Источники
- ГОСТ 2612-79. Отливки. Термины и определения.
- Балакин В. А., Балакин А. В. «Литейные процессы: современное состояние и пути совершенствования».
- Смирнов В. С. «Литьё в песчаные формы».
- Campbell J. «Castings» (Elsevier, 2003).