В процессе литейного производства форма играет решающую роль, поскольку именно в ней расплавленный металл затвердевает и формирует отливку. Поверхность полости формы, непосредственно соприкасающаяся с расплавленным металлом, называется рабочей поверхностью.
Качество формы во многом определяется качеством рабочей поверхности, поскольку во время заливки и затвердевания расплавленного металла на границе раздела между расплавом и рабочей поверхностью происходит ряд физико-химических реакций.
При неблагоприятных условиях взаимодействие формы и расплавленного металла на границе раздела может привести к образованию шероховатой поверхности отливки или даже вызвать такие дефекты, как прилипание песка, песчаные пустоты и точечные дефекты.
В настоящее время для производства отливок из нержавеющей стали производители обычно используют кварцево-стекловодный песок и кварцево-смоляной песок; конечно, для конкретных изделий они могут также использовать хромитово-стекловодный песок, цирконовый смоляной песок и другие материалы.
Нанесение покрытий на поверхности песчаных форм и стержней позволяет повысить прочность поверхности и сопротивление прилипанию песка. Это одна из наиболее эффективных мер по предотвращению таких дефектов, как прилипание песка, песчаные включения и песчаные пустоты; получению отливок с гладкой поверхностью; сокращению потерь песка; а также минимизации трудозатрат на очистку отливок.
В частности, проблема прилипания песка к крупным стальным отливкам часто решается за счет применения покрытий. Поэтому покрытия играют решающую роль в обеспечении качества поверхности отливок.
Покрытия должны обладать хорошей стойкостью к прилипанию песка, а также хорошими технологическими характеристиками, такими как стабильность, наносимость кистью, прочность при комнатной температуре, высокотемпературная прочность и трещиностойкость. Покрытие должно хорошо наноситься кистью, чтобы равномерно прилипать к поверхностям песчаных форм и стержней.
Они также должны обладать достаточной прочностью и термической стабильностью, а именно высокой огнеупорностью и химической инертностью. Эти свойства покрытий обеспечиваются качеством исходного сырья, правильным подбором рецептур, а также надлежащими процессами подготовки и нанесения.
Поскольку связующие на основе жидкого стекла растворимы в воде, формы и сердечники из песка с жидким стеклом несовместимы с покрытиями на водной основе. При нанесении покрытий на водной основе на затвердевшие формы и сердечники из песка с жидким стеклом влага, содержащаяся в покрытии, проникает в затвердевший песок с жидким стеклом, впитывается и вызывает размягчение форм и сердечников, тем самым снижая их поверхностную прочность. Поэтому для форм из песка с жидким стеклом следует использовать покрытия на спиртовой основе для нержавеющей стали.
Формы из смоляного песка представляют собой риск токсичности при эксплуатации. С точки зрения здоровья и безопасности операторов, снижения затрат на покрытия, а также учитывая тот факт, что сжигание покрытий на спиртовой основе может в некоторой степени снизить прочность поверхности форм из смоляного песка, следует использовать покрытия на водной основе для нержавеющей стали.