本文圍繞鑄件、固化劑、樹脂、澆注、呋喃樹脂、樹脂砂、生產、砂型、冒口、硬化有關詞展開編寫的關于淮南鑄件固化劑樹脂:樹脂砂鑄造工藝的相關文章,僅供大家了解學習。
中國加入世貿組織后,鑄鐵件的出口量迅速增加,同時市場對鑄件的要求也越來越高。
由于呋喃樹脂粘結劑在砂型鑄造中的應用,鑄件質量明顯提高,給國內鑄造行業帶來了的經濟效益,得到了鑄造行業的一致認可。
但是,在生產過程中,也存在一些問題。如果不加以重視和解決,必然會帶來不必要的經濟損失。
因此,我們在樹脂砂生產技術方面做了一些工作和探索,為我公司進一步增加海外加工業務,拓寬出口范圍做出了努力。
1.呋喃樹脂砂的優缺點1.1優點1)鑄件尺寸精度高,外部輪廓清晰;鑄件表面光滑,外觀質量好;鑄件組織致密,綜合質量高。
因為樹脂砂流動性好,易緊實,脫模時間可調,硬化后強度高,后續運輸和合箱過程中不變形;由于樹脂砂硬度高,澆注凝固時基本沒有壁面位移,所以鑄件尺寸精度高,比粘土砂和油砂生產的鑄件可提高1-2個等級。
2)無需干燥,縮短了生產周期,節約了能源。
3)省去了干燥工序,型砂易于緊實,潰散性好,易于清理,大大降低了工人的勞動強度,為實現機械化生產創造了條件。
1.2缺點1)對原砂質量要求高;2)成型澆注現場在生產過程中有刺激性氣味。
3)生產用樹脂砂,成本高,要綜合考慮。
從上面可以看出,樹脂砂的優勢更加突出,所以在國內得到了推廣應用。
2.呋喃樹脂砂的生產工藝2.1原材料的選擇1)鑄造用砂的要求原砂對呋喃樹脂砂的性能、粘結劑的用量和鑄件的表面質量有很大的影響。要求原砂中二氧化硅含量高,含泥量和耗酸量低。
粒度:大件42或30組,中件21組,小件15或10組。
2)呋喃樹脂含糠醇的樹脂稱為呋喃樹脂,其糠醇含量高,因此樹脂的儲存性能提高,熱強度高,但成本增加。
樹脂中的游離甲醛是生產中刺激性氣體的來源,是惡化環境的因素之一,應加以控制。
鑄鐵件生產應采用低氮或無氮樹脂,實際應用時應根據鑄件的技術要求和結構進行選擇。
3)固化劑一般采用有機磺酸溶液,根據其水溶液或醇溶液的濃度來調節固化速度。
4)添加劑為了提高呋喃樹脂自硬砂的性能,在配合比中經常加入一些添加劑。
加入少量硅烷作為偶聯劑可以明顯提高樹脂砂的強度,但隨著時間的延長效果逐漸減弱,一般兩個月后消失。
所以在國內是用戶使用前添加攪拌均勻,盡早用完。
2.2呋喃樹脂自硬砂的再生舊砂的再利用可以很好的回收和再生,這是呋喃樹脂砂的一大優點。
如何控制再生砂的質量是生產高質量樹脂砂鑄件的關鍵。
1)砂溫調節穩定砂溫是呋喃樹脂自硬砂的關鍵,因此調節砂溫尤其是再生砂的砂溫至關重要。
如果能很好地控制砂溫,可以提高生產效率,減少砂型損壞和鑄造缺陷,減少加珠量,降低成本,改善工作環境。
2)再生砂質量指標①燒失量和析氣燒失量是衡量樹脂砂型中硬化粘結劑殘留量的近似標準。
隨著重復使用次數的增加,其增長率逐漸降低,一般在10 ~ 15次循環后能達到一個穩定值。
鑄鐵件產量可控制在2.5%以內。
燒失量和析氣量之間幾乎呈線性關系,析氣量可以通過燒失量來計算。
如果能很好地控制燒失量粒度分布中的微粉含量,就能有效地防止鑄件的氣孔缺陷。
②酸耗值和PH值對于以酸為固化劑的呋喃樹脂,酸耗值通常為負值;當PH值過高時,很難確定酸固化劑的合適用量。一般PH值控制在3 ~ 6的范圍內。
3)再生砂重復使用后,砂粒容易細小,會影響型砂的透氣性。應該更加關注生產過程。
2.3混合工藝1)配比和混合一種混合料配比呋喃樹脂的加入量一般占砂重的0.8 ~ 1.5%,固化劑的加入量占樹脂重量的20 ~ 70%,根據季節溫度變化進行調整。
b混合工藝建模zui好用連續混砂機混合。
一般是將原砂、再生砂、固化劑、樹脂依次快速混合,可以互相配合使用。
使用間歇式混砂機時,先加砂,開動攪拌機后小心加入固化劑,攪拌1 ~ 2 min后加入樹脂,攪拌后立即卸砂。
制芯采用碗混砂機(間歇式),根據制芯重量選擇攪拌量。
2)硬化工藝樹脂砂的硬化速度與砂溫、環境溫度、空氣濕度、固化劑的種類和用量密切相關。
a溫度原砂的溫度zui好控制在20 ~ 35℃。如果原砂和工作環境的溫度過低,硬化速度會變得很慢,從而延遲脫模時間,降低生產效率。但如果溫度過高,可用時間過短,砂的流動性變差,就會影響型芯的密實度。
因此,應控制硬化速度,合理控制樹脂砂的使用時間和脫模時間。
b .固化特性可用時間與脫模時間之比用來表示粘合劑的固化特性。比例越大,固化劑的固化特性越好,一般為0.3 ~ 0.5。
3.鑄造工藝設計及生產現場工藝控制3.1工藝設計1)拔模斜度應大于粘土砂。提模時樹脂砂芯已經有一定的硬化強度,幾乎沒有退讓的余地。提模時摩擦力大,所以一般敲或松芯盒框都提不起來。
因此,在制作圖案時,應適當加大拔模角度,以保證外觀質量,方便繪圖。
2)工藝設計要充分考慮自硬砂的特性,盡量減少松塊,如果能使用砂芯提高生產效率zui好取消松塊。
3)砂箱的設計利用了樹脂砂硬化后的高強度。在滿足有效進砂量的前提下(進砂量可根據鑄件的大小和復雜程度在30-100mm之間選擇),減小了砂箱的體積,降低了砂鐵比,降低了生產成本。
4)澆注冒口系統的設計:①澆注冒口的設計原則是:宜少設補縮冒口,多設出氣冒口和溢流冒口。
由于樹脂砂型剛性好,鑄造初期鑄型強度高,可以有條件地利用鑄鐵凝固過程中的石墨化膨脹,有效地消除縮孔、縮松,從而實現灰鑄鐵、球墨鑄鐵鑄件的少冒口或無冒口鑄造。
②盡量避免冒口處集中開閘。在提高擋渣和充型能力的前提下,應采用分散徑向引入加溢流的方式。橫門端面為高梯形,內門開啟原則為短、薄、寬。擋渣措施是離心集渣袋,改變流道端部區域的截面形狀,防止流道吸入鐵水和鐵水二次氧化。
③對于大型鑄件,澆注系統應采用陶瓷管,以防止沖砂產生砂眼。
5)與粘土砂相比,可適當減少加工余量,提高加工效率。
3.2現場過程控制1)在造型過程中,zui好使用壓實臺來提高模具的密實度,以保證型腔的幾何形狀和鑄件的尺寸精度。
2)加強型芯的排氣,多設置出氣口和風道,保證澆注過程中型芯內的氣體及時排出模具。
3)需要注意的是,剛畫好的芯不要馬上涂,樹脂硬化的反映還在初級階段,水性涂料中的水分會影響硬化的正常進度;如果立即點燃醇基漆,未反射的樹脂會被燒焦,從而影響芯的表面溫度。
4)夏季潮濕季節生產時,zui好將樹脂砂模具烘干,以除去水分,防止“嗆火”造成氣孔缺陷。
模具存放數小時后才能合上澆注。
5)樹脂砂鑄件的材料控制:應充分利用樹脂砂的隔熱性,在生產過程中采取措施保證材料質量。
①灰鑄鐵:灰鑄鐵加樹脂砂制成的鑄件,因其獨特的隔熱性,通常降低0.5 ~ 2級,生產時應根據鑄件的實際壁厚和尺寸靈活控制。
②球墨鑄鐵:利用其保溫性能,采用壓火保溫、延長出鋼時間的工藝方法,球墨鑄鐵件(如QT400-18、QT450-10等。)可以在鑄態條件下穩定地生產;但是,生產珠光體球墨鑄鐵和耐磨球墨鑄鐵鑄件(如QT600-3、QT700-2等。)應該是有特殊技術保障的。
③球墨鑄鐵生產過程中,應注意不良球化的發生,這與磺酸固化劑中的硫滲入有關。預防措施是適當增加球化劑的用量,使鐵水中殘余鎂在0.045 ~ 0.055以上。
4.樹脂砂鑄造缺陷分析及對策與其他砂型相比,呋喃樹脂砂具有鑄造缺陷少、廢品率低、鑄件尺寸精度高、表面輪廓清晰光滑等優點。但如果現場使用不當,也會出現質量問題,有時甚至造成批量報廢。
4.1孔隙:主要有兩種:一是樹脂砂產生大量氣體,氣體不能及時排出而形成的侵入性孔隙;二是樹脂中的含氮化合物,澆注后分解的原子氮和氫進入鐵水,凝結時溶解的氣體無法析出,形成針孔。
對于鑄鐵件,預防措施是在滿足型砂使用強度的情況下,減少樹脂的加入量;再者,加強型芯排氣,澆注時注意點火和放氣。
4.2粘砂:原因是樹脂在500℃左右分解,樹脂模具燒蝕,砂粒間間隙增大失去附著力,鐵水滲入形成粘砂。
預防措施是:(1)提高型芯的密實度;(2)厚壁處可采用鋯英砂、鉻鐵礦砂、冷硬鐵等特種原砂;(3)刷耐火涂料,適當降低澆注溫度;(4)選擇合適的呋喃樹脂類型。
4.3熱裂:澆注薄壁鑄件時,樹脂砂型燒不透,形成一層牢固的焦化殘碳,阻礙了鑄件的收縮,導致熱裂。
由于生產中不能追求高的砂型強度,所以型芯采用空心結構,可以用砂塊或可塑性好的材料填充模具,以提高型砂的退讓性。
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