内容发布更新时间 : 2024/5/9 22:17:13星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
覆膜砂质量控制及检测
1 关于覆膜砂工艺
1 1 砂子加热过程 原砂要求加热快、热效率高、温度均匀、不污染原砂、重量和温度控制准确 , 加砂斗的形状不易使原砂粒度出现偏析。 采用气体火焰沸腾加热和滚筒加热较为理想。但是气体火焰加热燃烧不充分时 , 易污染砂子。搅拌加热较为简单实用。 1 2 热砂粒在混砂机中应较快的、三维的旋转加直线运动 , 使粘稠态树脂受剪切力作用 , 使其均匀地无缺陷地包覆在原砂表面 , 完成覆膜过程。 显然能使原砂产生这种运动状态的混砂机是较为理想的。 显然混砂机的旋转速度是关键参数之一。 1 3 混合、冷却和分散过程 当砂完成覆膜过程且温度降至 120 以下时 , 加入乌洛托品水溶液和硬脂酸钙使其分散均匀的分布 , 完成混合、 冷却和分散过程。 固化剂要以微小晶粒状态很均匀地分布在树脂膜表面 ( 表层 ), 带入的水分完全蒸发并能使覆膜砂很快温 , 形成松散海棉状砂团后分离成砂粒 ,树脂膜完整和光滑是对这一过程的理想要求。 为了不使粘稠状的砂团在冷却的瞬间形成 ! 致密的团块 ? 和受到太大应力 , 应选择好混砂机结构和混砂工艺 ( 加固化
剂时的温度 , 砂团在混砂机还是在振动筛上破碎分离等 ) 。 1 4 覆膜工艺 好的覆膜砂设备和合适的覆膜工艺 ( 加料顺序、加料时间、温度控制、配比等 ) 是制造高质量覆膜砂的重要保证。不同的设备在工艺上亦有所不同 , 这要靠试验来定 , 不能照搬。 2 关于原材料
2 1 原砂覆膜砂往往用于精密铸件的生产 , 因此对原砂的质量要求应更高一些 , 有时也有特殊的要求。 圆形粒形固然
好 , 但是粒形稍差一些的原砂在设备、工艺和其它材料较好的情况下 , 也可以生产出高质量的覆膜砂。 砂粒表面无缺
陷 ,SiO 2 含量高 , 其中没有云母之类的毛状颗粒也是至关重要的。 建议采用图 象分析仪测试原砂的 粒形。 含泥 量应控制 在 0 2% 以下 , 建议采用擦磨脱泥处理工艺。 粒度分布的控制和级配处理应高度重视。 试验结果表明 , 合适的粒度级配可提高强度 10%~ 15% 。
生产尺寸精度和几何形状要求很高的薄壁复杂件 , 需使用高温膨胀率较低的原砂。 这种砂大致分为四种 : 锆砂或铬铁矿砂 , 成本高、 难推广 ;SiO 2 含量低的砂耐火度低 , 不易清砂 , 影响铸件表面光洁度 ; 热法再生砂 , 技术经济性好 , 但国内尚无该处理设备 ; 高铝复合砂 , 树脂加入量高。 我们认为后两种砂是制备低膨胀覆膜砂的较好选择 , 工艺试验表明 , 采用热法再生砂混制覆膜砂 , 高温膨胀率低 , 可降低树脂加入量 , 减少环境污染 , 充分利用原砂源 , 成本并不高 ( 成本 : 热法再生 200 元 /t) 。 2 2 树脂 树脂是制备高质量覆膜砂的关键材料。
对树脂的要求具备以下优点 :(1) 较高的比强度 , 可降低覆膜砂的发气量和成本。 (2) 较快的聚合速度 , 可提高制芯效率。 (3) 较低的游离酚含量 , 可改善铸造车间环境和劳动条件。 (4) 较全的品种 , 可满足不同的需要。 2 3 乌洛托品及硬脂酸钙 乌洛托品的水溶液浓度及加入量 , 影响覆膜砂的固化速度、 发气量、脆性和质量稳定性。 对比试验结果表明 , 国内不同厂家生产的覆膜砂 , 乌洛托品加入量差异较大 , 国外一般控制在树脂量的 14% ~ 15.5% 。 硬脂酸钙的加入量对覆膜砂的流动性、抗结块性 , 发气量影响较大。 国内有些厂家加入量大 , 应通过试验减少加入量。
2 4 添加剂 壳型 ( 芯 ) 在铸件生产中广泛应用 , 覆膜砂要满足各种使用条件的要求 , 必须具备基本的性能和一些特殊的性能。 在覆膜砂混合时 , 加入不同的添加剂 , 可以扩大覆膜砂的应用 , 提高覆膜砂的应用水平。 3 关于覆膜砂的性能及检测
覆膜砂的性能包括 : 存放结块性、粒度、流动性、熔点、 固化速度、 剥壳指数、起模强度、常温强度、高温强度、 高温膨胀、 发气量、灼减量和溃散性等。
4 1 存放结块性的检测 覆膜砂存放结块与所用树脂的软化点、砂中水分残留量、 硬脂酸钙加入量 , 存放时间、温度 , 堆放高度等因素有关。 推荐在 40 下 , 用一定尺寸的试块 , 压上一定重量的压块 , 放置不同的时间 , 来考查不同的覆膜砂的抗结块性。
3 2 流动性的检测 覆膜砂的 流动性对于生产复杂、断面小的砂芯是一个重要性能。 国外多用安息角来评定 , 我们采用漏斗粘度计检测也达到了较好的效果。 34 # ? 铸造技术 % 3/1997 3 3 熔点、 固化速度、 剥壳指数 熔点低固 化速度快 , 制芯时易产生剥壳缺陷 , 固化时间决定制芯效率。应根据需要控制树脂性能、 覆膜工艺 , 乌洛托品和添加剂的加入量。 3 4 起模强度 覆膜砂的起模强度 , 国内外一般用
热抗拉强度评定 , 国内也有参照 AFS 的方法 , 用热强韧性来评定的。
3 5 高温强度和线膨胀率 用高温下覆膜砂样的耐热持久时间评定其高温强度 , 所报道的线膨胀率没有详细注明其测试方法和仪器。 我们认为采用耐火材料行业的测试方法 , 用高温抗压强度来评定较合理。
3 6 发气量及灼减量 采用灼减量来评定覆膜砂的发气特性较为