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树脂砂在球墨铸铁件生产中的应用

信息来源:本站 | 发布日期: 2017-07-03 | 浏览量:
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树脂砂在球墨铸铁件生产中的应用;一、引言;我公司在1995年前是一个属于生产修配件、产品试;二、树脂砂的选用:;(一)砂芯的种类及特点:;1、以水玻璃为粘结剂的砂芯:它是水玻璃在CO2作;2、以油类为粘结剂的砂芯:以植物油为粘结剂的砂芯;3、以水泥为粘结剂的砂芯:是由水泥遇水后起水化反;4、以树脂为粘结剂的砂芯:;壳芯砂芯:流动性好,能制造复杂的砂芯,铸件尺
 
树脂砂在球墨铸铁件生产中的应用
一、引言
我公司在1995年前是一个属于生产修配件、产品试制的铸造车间,月产量不超过400吨铸件;因而多用手工生产方式。1995年到2000年,为车桥发展壮大,铸造车间搬迁到新址,属于独立的铸造公司,完全配套生产车桥铸件。但其间产量也只在400~600吨间,生产方式只是增加了一条自己设计组建的148E造型机生产线,制芯全为手工生产方式。但随着车桥市场迅速发展,铸件月产量由600吨以下,到2001年一下子上升到月产量800吨,以至于突破1800吨;造型上,通过加班还能满足;但在制芯上,原手工的方式不能满足大批量的生产要求。还有就是车桥公司对铸件的质量要求越来越高,手工制芯的铸件表面粗糙,而且铸件废品率高。由于树脂砂制芯有能耗少、劳动强度低、砂芯的尺寸精度高,还有树脂砂芯生产的铸件,轮廓清晰、棱角分明、披缝较少、铸件加工余量少。基于产量、质量、市场竞争,本公司决定放弃原糊精砂制芯方式,改用树脂砂制芯的工艺。
二、树脂砂的选用:
(一)砂芯的种类及特点:
1、以水玻璃为粘结剂的砂芯:它是水玻璃在CO2作用下,生产的硅酸凝聚和CO2的脱水作用。但它在使用时间短,吹不硬,粘模,表面易粉化,铸件易出现气孔、粘砂、出砂困难。
2、以油类为粘结剂的砂芯:以植物油为粘结剂的砂芯,其硬化原理主要是烘干过程中不饱和烃基之间的双键碳原子破坏并与空气中的氧起“架桥”作用,结合成过氧化物。其特点是:湿态强度低,流动性好,干强度高;有时加入糊精、纸浆残液、膨润土,以提高湿态强度,但干强度会下降。
3、以水泥为粘结剂的砂芯:是由水泥遇水后起水化反应生成各种水化物所致。
4、以树脂为粘结剂的砂芯:
壳芯砂芯:流动性好,能制造复杂的砂芯,铸件尺寸精度高,砂子耗量少,可浇注薄壁铸件,生产率高、劳动强度低、保存期长;但其价格高,制芯时散发有害气体。 热芯盒砂芯:制芯方便,价格适中;但易吸湿、存放期短、易产生气孔、渗碳。 冷芯盒砂芯:将原砂与冷芯盒树脂混合后吹入芯盒,然后吹入气体固化,砂芯在常温下固化;但其强度低、表面有光亮碳或皱皮、气孔。
呋喃树脂自硬砂:其特点是不用烘干、缩短生产周期、节省了能源,省去烘干工序、砂子易紧实、溃散性好、易清理、大大减清了劳动强度并便于实现机械化,铸件尺寸精度、表面粗糙度比粘土砂好,其缺点是对原砂质量要求高,有刺激性气味,树指成本较高。
(二)树脂砂种类的选用:
由于1、2、3类制芯方式都有各自特点和缺点,且生产率低、劳动强度大;本公司以前使用的糊精砂也有这一缺点、而且易产生蠕变。现在结合本公司的实际情况,决定选用热芯盒树脂砂和蚨喃树脂自硬砂制芯。
呋喃树脂是以糠醇为基础,它多采用苯酚甲醛和尿素,甲醛改性,以满足不同要求,在催化剂下发生缩聚而硬化,是酸硬化树脂。它分三类:
类别 糠醇含量(%) 树脂含氮量(%)
高糠醇呋喃 80~100 0~3
中糠醇呋喃 60~80 2~8
低糠醇呋喃 ~60 8~15
其中的糠醇、苯酚及甲醛不含氮,其中的氮是由尿素带入的;含氮高,价格便宜,浇注后溃散性好,但易产生气孔类缺陷。综合本公司的情况热芯盒选用中氮树脂,自硬砂选用低氮树脂。
决定了树脂品种后,对树脂砂的原砂、工艺有相关的规定。
1、原砂:要求擦洗砂70/140不小于75%,50/140不小于85%,5号以上筛之和应≤5%;10号及以下筛这和应≤10%,水份≤0.5%
2、工艺方式:
热芯盒用树脂工艺:
工艺配比:
项目 原砂 固化剂 树脂
比例 100% 20%(占树脂重量) 2.0~2.5%
混制工艺
干砂 + 固化剂混1~2分钟+ 树脂混3~4分钟出砂
在制芯机温控指示仪上的温度为220±20℃时,开始工作。
自硬砂制芯工艺:
工艺配比:
项目 原砂 固化剂 树脂
比例 100% (占树脂重量)冬季40~60%,其余25~40% 1.2~1.8%
混制工艺:
干砂 + 固化剂混10~15S+ 树脂混15~30S出砂
3、涂料:由于热芯盒树脂砂芯紧实度较高、不需要刷涂料;自硬砂由于是手工紧实度不高、又易粘砂,一般刷醇基浅色涂料。
三、使用中存在的一些问题:
在具体使用中我们发现了一系列的问题,就两种树脂砂芯比较,热芯盒砂芯问题较少,自硬砂的砂芯问题 较多;下面主要指自硬砂的问题。
(一)机械粘砂:
在没有刷涂料时,问题比较严重;后来从原砂上要求,选用合理的涂料,提高砂芯的紧实度,芯盒表面光洁度,浇注温度控制在低于1400℃;机械粘砂基本能得到较好的控制。
(二)气孔:
在使用中,发现问题最严重,也最不好得到控制的是气孔类缺陷,具体有如下几类:
1、型砂不良型气孔:型砂品质不良而造成型砂发气性增大、强度降低,砂芯抗冲刷能力弱,在铁水充型过程中部分气体侵入型腔内铁水形成的。
2、砂型不干型气孔:由于型芯表面的残留水分、酒精等挥发物遇到高温铁水气化,侵入铁水中形成。
3、浇注系统不良气孔:由于型芯大量集中发气之前,铁水未充满型腔,聚集在局部型腔内的气体,因铁水凝固、结壳而排放不畅造成。
4、出气不畅型气孔:由于型芯内气体未通过工艺预定的排气气道,而向型腔内铁水侵入而造成的。
5、铁水不良型气孔:由于孕育不良,扒渣不净,过分追求低温而造成的。
对上述的五类气孔缺陷,采取如下方法:
1、浇注系统,一头浇一头冒,加大直浇道压头;
2、改善型芯排气;
3、改善型芯表面状态。
在具体使用中,本公司目前是热芯盒制芯用射芯机,生产率还较高,工人劳动强度较低;但在自硬砂制芯上,还用人工手工制芯,生产率低、劳动强度较大,有待进一步完善;涂料上使用醇基涂料,成本较高,不利于环保、不利于安全,有待于选用其它涂料及增加相关设备。
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