Формовочный песок относится к рыхлым осадочным породам и широко используется для создания формовочных и стержневых растворов, после чего в литейном производстве из них изготавливаются различные формочки и стержни. Нецементированный горный материал имеет фракцию 0,1-2,4 мм, а также глинистые примеси в количестве до 50 % размером до 0,023 мм. Основным компонентом является кварц, который может эксплуатироваться при температуре до 1710°C.
Разновидности
Существует несколько типов, отличающихся эксплуатационными качествами, которые могут применяться для литья тех или иных изделий (при этом возможность взаимозаменяемости практически отсутствует):
1. Кварцевый песок.
Содержание глинистых элементов может достигать 2 %, однако его классифицируют на группы, характеризующие качество.
| Группа | Массовая доля глины, % |
| 1 | 0,2 |
| 2 | 0,45 |
| 3 | 1,0 |
| 4 | 1,4-1,5 |
| 5 | 2,0 |
Соответственно следует учесть содержание самого кварца в составе такого песка.
| Группа | Массовая доля кварца, % |
| К1 | 99,0 |
| К2 | 98,0 |
| К3 | 97,0-97,5 |
| К4 | 95,5 |
| К5 | 93 |
Однородность играет важную роль в качестве формовочной смеси.
| Группа | Коэффициент однородности, % |
| О1 | 80,0 |
| О2 | 75,0 |
| О3 | 65,0 |
| О4 | 55,0 |
| О5 | 45,0-50,0 |
Фракционность также разделяется на группы: 01 – до 0,14 мм, 016 – 0,16-0,18 мм, 02 – 0,2-0,23 мм, 025 – 0,24-0,27 мм, 03 – до 0,3 мм. Маркировка песка может иметь вид 2К2О402: примесь глины – до 0,5 %, кварц – 98 %, однородность – 55 % и размер зерна – около 0,2 мм.
2. Тощий песок.
Глинистая составляющая может быть до 12%. Он обладает более низкими показателями, чем кварцевый, но не менее популярен в строительной отрасли.
Глинистые примеси:
| Группа | Массовая доля глины, % |
| 1 | 4,0 |
| 2 | 8,0 |
| 3 | 12,0 |
Содержание кварца в маркировке: Т1 – 96 %, Т2 – 93 %, Т3 – 88-90 %. Однородность полностью совпадает с кварцевым, поэтому область их применения практически одинаковая. Фракции регламентируются теми же группами, однако прочность зерен несколько снижается. Тощий формовочный песок маркируется как 1Т3О102: включение глины – 4 %, кварца – 90 %, однородность достигает 80 %, а зерна имеют размер 0,17-0,22 мм.
3. Жирный песок.
Такой вид наименее прочный, так как глинистый компонент в составе варьируется в пределах 12-50 %. При этом прочностной предел на сжатие определяется только во влажном состоянии.
| Группа | Показатель прочности, кгс/см2 |
| Ж1 | 0,81 |
| Ж2 | 0,65-0,71 |
| Ж3 | 0,45-0,52 |
Фракция классифицируется по тому же принципу, что и предыдущие виды. Материал имеет маркировку Ж1025: предел прочности – 0,8 кгс/см2 (0,08 МПа), а фракционность варьируется от 0,24 до 0,28 мм. Здесь не учитывается коэффициент однородности.
Основные технические параметры
Формовочный материал обладает дополнительными свойствами, которые учитываются при покупке и использовании в литейном производстве. По содержанию влаги различают: сухие пески – до 0,6 %, влажные – 5 %, сырые – 6,5 %. Также они имеют определенное насыщение водородными ионами: кислые – не более 6,1 рН, нейтральные – 6,1-6,9 рН, щелочные – более 7,0 %.
Все смеси включают в химическом и минералогическом составе низкосортные примеси, поэтому следует смотреть на их процент.
| Группа | Массовая доля примесей, % | |
| Оксиды щелочей (Na2О, K2О, CaO, MgO) | Оксиды железа | |
| 1 | 0,45 | 0,22 |
| 2 | 0,85 | 0,43 |
| 3 | 1,25 | 0,64 |
| 4 | 1,6 | 0,87 |
| 5 | 2,3 | 1,1 |
Фракция песка могут различаться по форме, поэтому разделяют округлые, полуокруглые и угловатые. Чтобы приобрести качественный формовочный материал, следует учитывать показатель газопроницаемости.
| Группа | Газопроницаемость, м2/кг |
| 1 | 35 |
| 2 | 110 |
| 3 | 210 |
| 4 | 340 |
| 5 | 520-550 |
Стальное литье предполагает использование только формовочного кварцевого песка, так как он имеет минимальное количество глинистых примесей. Для чугунных и цветных сплавов можно применять тощие или жирные виды.
Мелкие фракции рекомендованы для изготовления тонких отливок, средние (0,2-0,4 мм) – для небольшого литья, а крупные (свыше 0,4 мм) для формовочных масс использовать не рекомендуется.
Стоимость песка
| Наименование | Цена за кг, рубли |
| 2К2О203 | 10-15 |
| 2К2О2025 | 11 |
| 1К2О3025 | 8 |
| 2К1О3016 | 7-10 |
