Прошлись по песку 🎓 Исследователи нашего факультета машиностроения, металлургии и транспорта (ФММТ) пришли к выводу, что если вместо привычного кварцевого песка использовать бокситовый – искусственный огнеупорный материал на основе оксида алюминия – то форма получится гораздо прочнее. Требования к точности и качеству отливок постоянно растут. Поэтому наши ученые ищут способы улучшить свойства формовочных материалов и найти альтернативу традиционному кварцевому песку, у которого есть серьезные недостатки. Кварцевый песок при нагреве увеличивается в объеме. Это приводит к образованию микротрещин и, соответственно, потере прочности формы. Чтобы подобрать альтернативу кварцевому песку, ученые сравнили три типа смесей: песчано-глинистые (с разным содержанием глины), жидкостекольные (с продувкой углекислым газом) и смоляные холодно-твердеющие – смесь песка и специального связующего (в данном случае – смолы Novanol Cold), которая затвердевает без нагрева (тоже с разной длительностью продувки углекислым газом). Константин Никитин, декан ФММТ: С увеличением доли глины прочность на разрыв, осыпаемость и газопроницаемость (если форма «не дышит», то «задыхается» в собственных газах, и внутри отливки появляются пузыри) снижаются. При этом прочность на сжатие немного растет. Это означает, что чем больше глины, тем плотнее и прочнее форма, но хуже ее способность пропускать газы. В крупных отливках все это может привести к дефектам. Увеличение времени продувки углекислым газом с 10 до 90 секунд приводит к снижению прочности и росту осыпаемости. Особенно это заметно у смоляных холодно-твердеющих смесей. Причина – образование гидрокарбоната натрия, который делает форму хрупкой. Синтетический бокситовый песок показал более высокую прочность, газопроницаемость и теплопроводность, а также меньшую осыпаемость по сравнению с кварцевым песком. Кроме того, бокситовый песок химически инертен, не разрушается при нагреве и лучше поддается регенерации. Ученые отмечают, что переход на новые огнеупорные наполнители позволит повысить точность отливок, снизить брак и сделать производство более экономичным. Дальнейшие исследования будут направлены на оптимизацию составов смесей и внедрение технологии в промышленность. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда и компании «Полимет» (г. Тольятти). Научный проект реализуется в рамках программы развития Самарского политеха до 2036 года. #наука_Самарскийполитех #научный_проект #инжиниринговые_разработки #программаразвития2036