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樹脂砂模工藝美術鑄造缺陷分析

簡要分析了目前大塊藝術鑄造銅合金樹脂砂模工藝生產過程中的鑄造缺陷，并提出了工藝解決方案。

熔模鑄造、砂型鑄造和石膏型鑄造是目前藝術鑄造行業中應用zui廣泛的鑄造工藝，而樹脂砂鑄造工藝廣泛應用于大型鑄件的生產。本文對銅及銅合金樹脂砂大型藝術鑄造過程中的主要鑄造缺陷進行了簡單分析，并提出了切實可行的工藝解決方案。

采用銅銅合金大型藝術鑄件樹脂砂工藝鑄造大型鑄件。一般采用分塊造型、砂箱造型或鋼管焊接框架造型。銅合金的配方為ASTM B584標準的C90300錫青銅(錫7.5% ~ 9.0%，鋅3.5% ~ 5.0%，銅86.0% ~ 89.0%)，鑄造性能優良。鑄造過程中產生的鑄造缺陷主要有:脹箱、夾渣、縮孔、澆注不充分等。本文分析了鑄造缺陷產生的原因以及如何防止或減少鑄造缺陷。

在具體生產中，成型用呋喃樹脂的具體性能為:游離甲醛0.29%，游離酸1.94%；涂料的性能:密度為1.255 g/cm3，粘度為15.7 s，發氣量為17.9ml/g。型砂為天然應時擦洗砂，50/100目粒度為97.2%，含泥量為0.28%，二氧化硅含量為93%，角系數為128。

樹脂加入量為砂重量的1.5%，固化劑加入量為樹脂的40% ~ 70%，用混砂機充分攪拌。

1膨脹箱
1.1性能特點
鑄件整體或局部增厚導致鑄件厚度不均勻，影響整體力學性能。同時消耗了銅合金，增加了成本。在嚴重的情況下，鑄件可能會報廢。

1.2原因
不到位；工藝孔開口不合理；加固螺釘未擰緊；造型用的硅砂回收，粉塵含量過高，導致砂型強度不足；砂型變形；澆注溫度過高，澆注速度過快等。

1.3解決方案
砂型合上時，四角要平穩落下，盒子要合上。檢查是否到位，調整變形或無接縫的塊；根據不同形狀，科學開設工藝孔。澆注前，反復檢查加固螺絲，一定要擰緊。檢測硅砂的含粉量，以便及時更換新砂或在舊砂中加入更多的新砂；澆注前，嚴格測量銅液的溫度，根據塊體的大小和復雜程度選擇合理的澆注溫度，保證銅液均勻順利地進入型腔。

2夾渣和縮孔

2.1性能特點
鑄件表面有非常明顯的氧化層，有許多形狀不規則的分散小孔。這些鑄造缺陷嚴重影響鑄件的表面美觀，以及焊接性和機械性能。但縮孔只能得到有效控制，不能完全解決。

2.2原因
熔煉銅合金時，沒有攪拌排渣，或排渣不干凈。冶煉過程進氣量大，澆注時擋渣環節沒做好，澆注溫度高。

2.3溶液
銅合金液出爐前要充分攪拌，澆注前要測溫，刮渣兩遍，澆注時要小心擋渣，澆注要平穩。鑄件的夾渣和縮松明顯減少，鑄件質量提高。

3欠灌注

3.1性能特點
鑄件底部澆注不足，鑄件中間有花塊，或兩側澆注不足。

3.2原因
澆注溫度低，澆注速度慢，砂型排氣孔小，容易噎死，模塊小零件損壞。

3.3解決方案
樹脂砂固化劑的加入嚴格按照冬夏兩季所需配比，必須保證砂型的強度；合模前，仔細檢查砂型小塊是否破損脫落，合模是否到位；澆注前的點火和放氣；澆注前，砌塊應平放或垂直放置；嚴格控制澆注溫度和澆注速度等工藝措施。

4結語
許多影響巨大的大型、巨型青銅雕塑都是用呋喃樹脂砂造型工藝成功完成的，如出口美國的高33 m、長64 m的青銅雕塑《馬與龍》(美國zui大)；廣州白云機場78米長的巨型青銅雕塑“五云九茹”(世界zui長)；世界上zui大的青銅雕塑群，鄂爾多斯成吉思汗巨型青銅雕塑群；河北唐山78米高的巨型青銅雕塑馮丹朝陽；目前國內zui高zui大的動態青銅雕塑九龍浴泉等。

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