呋喃樹脂、自硬樹脂砂鑄件常見缺陷及防止
呋喃樹脂砂鑄件質(zhì)量好，廢品率低，但若在原輔材料選用、工藝設(shè)計(jì)、造型(芯)操作、生產(chǎn)管理等方面控制不當(dāng)，鑄件也會(huì)產(chǎn)生不少缺陷，甚至成批報(bào)廢。本文根據(jù)筆者經(jīng)驗(yàn)并參閱有關(guān)資料，談?wù)勥秽珮渲拌T件常見缺陷及其防止措施。
一、呋喃樹脂砂鑄件常見缺陷及防止
1氣孔與針孔
呋喃樹脂砂透氣性很好，但比各種無(wú)機(jī)類鑄型的發(fā)氣量高，綜合看來(lái)較易發(fā)生氣體類缺陷。氣體來(lái)源有以下幾方面：
(1)目前國(guó)外先進(jìn)指標(biāo)樹脂加入量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為0.6%～0.8%，國(guó)內(nèi)為0.8%～1.0%，但也有不少?gòu)S家樹脂和固化劑加的很多，樹脂w(N)量過(guò)高，加上型(芯)未完全硬化即行澆注等因素，使發(fā)氣量增大，引起氣孔類缺陷。
(2)原砂粒度偏細(xì)，透氣性降低(要求粒度是30/70，原砂水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.2%)。
(3)涂料質(zhì)量不良或干燥不充分，使砂型(芯)殘留水分較高。
(4)舊砂再生不良，使系統(tǒng)中砂的灼減量失控,微粉含量超標(biāo)，造成發(fā)氣量增大，透氣性降低。
(5)澆注時(shí)鑄型(芯)尚未充分硬化。
(6)工藝設(shè)計(jì)不當(dāng)。如澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不良，澆注速度慢，壓頭過(guò)低，砂芯出氣方案不當(dāng)?shù)取?/span>
(7)操作不當(dāng)引起。如造型(芯)時(shí)未考慮砂芯排氣，合型時(shí)未將砂芯出氣道與砂型排氣孔連通，或出氣口未封好，澆注時(shí)鐵液鉆入，上涂料時(shí)局部堆積嚴(yán)重，以致干燥不充分，芯頭被涂料封死，影響砂芯排氣，澆注速度過(guò)慢或斷流，使?jié)沧⑾到y(tǒng)未被金屬充滿。
防止措施：
(1)樹脂和固化劑加入量要附合標(biāo)準(zhǔn)，要選用糠醇含量高，尿素含量少的低N樹脂。根據(jù)季節(jié)不同,選用合適的固化劑品種，千方百計(jì)降低粘結(jié)劑加入量。充分硬化后，合型澆注，尤其是舊砂再生回用條件下，鑄鋼件樹脂w(N)控制在1%以下，鑄鐵件也應(yīng)控制在2%以下。在混砂前的樹脂中加入占樹脂質(zhì)量2%～0.3%的硅烷，可有效地提高粘結(jié)強(qiáng)度，從而降低樹脂用量。
(2)使用濃度較低的揮發(fā)性涂料，點(diǎn)火干燥后,鑄型中有殘留醇分的危險(xiǎn)。總之，涂料的濃度調(diào)整到“30”波美以上。另外，揮發(fā)性涂料溶劑中可能有變質(zhì)酒精或含水分較高的酒精，點(diǎn)火干燥不徹底，使鑄型內(nèi)有殘留水分，這是產(chǎn)生氣孔的重要原因，故要求涂料中溶劑含水分不大于5%。除了應(yīng)注意涂料的溶劑質(zhì)量外，合箱前還應(yīng)對(duì)鑄型進(jìn)行噴火干燥處理。
(3)造型后硬化所需時(shí)間隨氣溫、濕度、固化劑加入量、固化劑種類等因素的不同而變化，一般要經(jīng)過(guò)十幾個(gè)小時(shí)以后才能反應(yīng)完全，未反應(yīng)完全的鑄型發(fā)氣量較高，在冬季尤其應(yīng)注意砂芯最好能做到隔天使用，外型也起碼應(yīng)保持6～8 h以上再澆注，起模時(shí)間最好不少于20min，硬化后也不宜久放，否則起模困難。
(4)有機(jī)再生砂的灼減量與鑄型的發(fā)氣量成正比，與氣體缺陷有密切關(guān)系，鑄鐵的灼減量應(yīng)低于3%，而微粉含量應(yīng)控制0.8%以下。另外，盡量降低砂鐵比“S/M”，為此，對(duì)批量重復(fù)生產(chǎn)的鑄件可采用專用砂箱，減少吃砂量，或采用鋼板焊制各種形狀中空箱框或隔板，安放在砂箱轉(zhuǎn)角或代替型砂充填在箱內(nèi)，也可在距型腔一定距離處埋入舊砂塊或泡沫塑料塊等，一般將“S/M”比控制在3以下為宜。
(5)澆注時(shí)應(yīng)掌握好速度，決不能中途斷流，澆注開始后還應(yīng)點(diǎn)火引氣等。
(6)造型工藝要注意下列情況：樹脂砂的宏觀透氣性很好，但澆注時(shí)有機(jī)物發(fā)氣速度較快，只靠分散出氣還來(lái)不及，為及時(shí)排除型腔氣體要適當(dāng)增加上型出氣，在上型的大平面及凸起部位，應(yīng)設(shè)置出氣孔(可在合箱前用電鉆鉆出，或在造型前在木模上放好出氣銷，(扁形規(guī)格80 mm×10 mm，80 mm×8 mm,圓形規(guī)格φ20 mm)。
同時(shí)，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)要注意直、橫、內(nèi)澆道的封閉性，注意直澆道的形狀，防止金屬液發(fā)生紊流，將空氣卷入，使呋喃樹脂燃燒產(chǎn)生更多氣體，通常選用F直：F橫：F內(nèi)=1.5：1.25：1的封閉澆注系統(tǒng)為宜。原則上采用底注較為安全合理。澆注系統(tǒng)要認(rèn)真上好涂料，假如直澆道較深，以陶瓷管來(lái)代替。
2機(jī)械粘砂
(1)原砂粒度較粗，分布過(guò)于集中，造成砂粒間隙大，金屬液容易滲入砂型中去，呈“鐵夾砂”狀態(tài)的機(jī)械粘砂。
(2)涂料層不良引起。涂料的波美濃度要大于“30”。受熱嚴(yán)酷的厚大部位，可采用雙層涂料，底層涂料有一定滲透深度，面層涂料建立一定涂層厚度。
對(duì)于鑄鐵而言，石墨涂料仍不失為防粘砂性能優(yōu)秀的涂料，但為了提高熱沖擊的抵抗力，骨料中最好配入20%以上的鋯英粉。
(3)型(芯)的緊實(shí)度不夠，使型(芯)表面疏松,穩(wěn)定性差，對(duì)機(jī)械粘砂的抵抗力差。
(4)新砂的比例高時(shí)，抗粘砂能力較再生砂差。
(5)影響砂型表面穩(wěn)定性的其他因素，如使用了超過(guò)使用時(shí)間的型砂，砂溫過(guò)高等，均降低了抵抗機(jī)械粘砂的能力。
3脈紋
由于石英砂的SiO2含量高，其膨脹系數(shù)較高，新砂的熱膨脹系數(shù)和涂料熱膨脹系數(shù)低不一樣，澆注受熱時(shí)，砂型的熱膨脹將涂層“拉裂”導(dǎo)致鐵液鉆入砂中與砂凝固在一起，形成脈狀條紋缺陷，并常伴有機(jī)械粘砂，脈紋較易鏟除，克服辦法是舊砂再生回用比例高一些，使膨脹系數(shù)降低，使型砂熱膨脹系數(shù)接近涂料層。
4裂紋
呋喃樹脂砂型鑄件的熱裂傾向比水玻璃砂和粘土砂型的鑄件大，這可能是由于樹脂砂型剛性好,熱膨脹系數(shù)大，加上鑄件冷卻速度慢等因素造成的。鑄鋼件發(fā)生熱裂傾向更嚴(yán)重。結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁厚差大的鑄件以及收縮阻力較大的部位，出現(xiàn)裂紋的可能性較大。另外，使用磺酸類固化劑，能引起表面滲硫，在鑄件表面引起微裂紋成為龜裂的特點(diǎn)。
防止辦法：
(1)提高型(芯)退讓性，如在型砂中添加2%～3%的木粉等潰散劑。
(2)造型(芯)時(shí)，背砂中埋入發(fā)泡聚苯乙烯塊,盡量減薄型(芯)的吃砂量，做空心芯等。
(3)在易發(fā)生裂紋的部位用鋯砂和鉻鐵礦砂代替硅砂，可明顯減輕裂紋，這是因?yàn)檫@二種材料熱膨脹系數(shù)低。
(4)改變澆注系統(tǒng)，使鑄件達(dá)到同時(shí)凝固。
(5)在允許條件下，對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)作合理修改。
(6)適當(dāng)降低澆注溫度，對(duì)減少裂紋有明顯效果。
(7)在易發(fā)生裂紋處設(shè)置防裂筋。
(8)特殊情況下，以磷酸代替硫酸類固化劑。
(9)合理使用冷鐵和其他激冷措施。
5夾渣
主要是金屬液與粘結(jié)劑反應(yīng)生成的渣，以及因澆注時(shí)間長(zhǎng)型(芯)頂被高溫金屬液烤壞產(chǎn)生的結(jié)疤。前者多發(fā)生在開始流入型內(nèi)的那部分前期鐵液中，并常伴有氣孔缺陷，后者則常發(fā)生在型腔上部和上側(cè)面。
防止措施：
(1)在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，按照“快、穩(wěn)、封閉、底注，保證壓頭，處理鐵液”的原則，并在有條件的鑄件頂面設(shè)置溢流冒口，將澆注中的冷、臟鐵液導(dǎo)入溢流冒口中，并使其溢出。
(2)使用強(qiáng)度高、耐熱性好、發(fā)氣性低的涂料。
(3)大平面的平板鑄件澆注時(shí)最好采用傾斜澆注，并在澆口杯對(duì)面設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的溢流冒口，可有效地防止大平面上出現(xiàn)夾渣缺陷。
6硬度不足
呋喃樹脂砂鑄型導(dǎo)熱性差，金屬液冷卻凝固速度慢，會(huì)導(dǎo)致錛件硬度偏低。需要注意的是樹脂砂鑄件表層(3 mm)硬度比內(nèi)部低10～15 HB，所以在測(cè)定硬度時(shí)，需除去表層(>3 mm)后才能測(cè)出正確的硬度值。
防止措施：
(1)適當(dāng)降低鐵液的CE值，以防止鐵素體的產(chǎn)生。
(2)添加少量穩(wěn)定珠光體元素，如：Cr、Cu。
(3)提高鑄件冷卻速度，如采用合適的冷鐵和使用碲粉涂料等。
(4)適當(dāng)降低澆注溫度。
(5)適當(dāng)提早開箱時(shí)間。
7滲碳、滲硫與球化不良
在低碳鋼及低碳不銹鋼中，會(huì)出現(xiàn)鑄件表面層的滲碳現(xiàn)象，滲碳層可達(dá)2～3 mm深，用磺酸類固化劑時(shí)，在鑄鋼、不銹鋼或球鐵表面可有1～2 mm的滲硫?qū)樱斐汕蚧涣蓟蛐阅軔夯?/span>
防止措施：
(1)解決滲碳問(wèn)題的辦法是在鑄型涂料中添加適量的氧化鐵等合適的氧化劑，或用鉻鐵礦砂型，上雙層涂料，可減少滲碳層深度。
(2)為防止?jié)B硫，已經(jīng)開發(fā)多種含強(qiáng)力脫硫劑的特種涂料，對(duì)于球墨鑄鐵，還應(yīng)適當(dāng)增加一些球化劑用量。
8鑄鐵尺寸精度超差
樹脂砂鑄型能提高鑄件尺寸精度，但實(shí)際生產(chǎn)中因鑄件尺寸超差而報(bào)廢的情況還時(shí)有發(fā)生，原因有以下幾種情況：
(1)模型或工裝的變形。一般來(lái)說(shuō)，樹脂砂用模型采用木模即可，而木模若干燥不夠時(shí)，常隨溫度變化而變形。
(2)將粘土砂模型或工裝轉(zhuǎn)移到樹脂砂用時(shí),芯頭間隙、分型負(fù)數(shù)等沒有縮小。收縮量未作適當(dāng)調(diào)整，澆注時(shí)出現(xiàn)漂芯、跑火等情況，都會(huì)影響鑄件尺寸精度。樹脂砂的收縮率應(yīng)該為多少，要根據(jù)實(shí)測(cè)確定。同時(shí)要注意外型與型芯的區(qū)別，各部位阻力大小的區(qū)別，應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)，好在這種鑄型對(duì)于同一尺寸的重現(xiàn)性很好，也不難掌握其收縮規(guī)律。
(3)造型及鑄型裝配操作不當(dāng)，模型定位松動(dòng)等都會(huì)引起尺寸誤差。對(duì)于要求很高的尺寸，甚至涂料層厚度都會(huì)影響精度。
二、樹脂砂鑄造生產(chǎn)幾個(gè)問(wèn)題須注意
由于自硬樹脂砂鑄造具有生產(chǎn)出的鑄件表面質(zhì)量好、尺寸精度高、廢品率低，適用范圍廣、對(duì)工人技術(shù)水平要求低，大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和改善工作環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，因此國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的公司(或企業(yè))選擇自硬樹脂砂鑄造手段。雖然自硬樹脂砂鑄造技術(shù)已經(jīng)成熟，但在生產(chǎn)過(guò)程中仍然存在許多問(wèn)題。
在自硬樹脂砂鑄造生產(chǎn)過(guò)程中，需要注意以下幾個(gè)問(wèn)題。
1、要經(jīng)常注意設(shè)備的運(yùn)行情況
設(shè)備運(yùn)行情況的好壞，直接影響著鑄造生產(chǎn)成本和鑄件質(zhì)量，因此，在鑄造生產(chǎn)中，要經(jīng)常注意設(shè)備的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行異常及時(shí)分析解決，著重應(yīng)注意以下兩方面：
(1)要注意除塵設(shè)備的運(yùn)行
除塵設(shè)備的好壞，直接影響著再生砂的再生成本和鑄件質(zhì)量，在鑄造生產(chǎn)中，除塵設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)異常往往不易發(fā)現(xiàn)，但如果除塵設(shè)備的除塵效果不好，不但影響著工作環(huán)境、污染空氣，更重要的是影響著再生砂的微粉含量，其直接結(jié)果是導(dǎo)致混砂時(shí)樹脂加入量的增加和由于透氣性差造成鑄件廢品率增多。
(2)要注意混砂設(shè)備的運(yùn)行
混砂機(jī)是否能夠正常運(yùn)行，直接影響著混砂的質(zhì)量，其中液料(樹脂、固化劑)的加入量最為關(guān)鍵。一般情況下，樹脂的加入量是靠控制齒輪泵電機(jī)的電壓、固化劑的加入量是靠控制隔膜泵電機(jī)的電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)的，由于季節(jié)、天氣的變化，造成液料粘度的變化，在相同電壓的情況下，液料的加入量會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)，且固化劑易產(chǎn)生結(jié)晶，造成閥及管道堵塞，因此，應(yīng)每班對(duì)液料管道進(jìn)行清理，每周對(duì)液料的加入量進(jìn)行檢測(cè)，以確保液料加入量的準(zhǔn)確。
2、要注意制定的生產(chǎn)工藝的正確性及合理性
生產(chǎn)工藝制定的合理與否，直接影響著鑄件的成品率、鑄件質(zhì)量和鑄造成本，在制定生產(chǎn)工藝時(shí)，主要應(yīng)注意以下幾項(xiàng)：
1）.確定合適的再生砂的LOI值
LOI值即灼燒減量是衡量再生砂的脫膜率的重要指標(biāo)，也是與型砂的發(fā)氣量及鑄件產(chǎn)生氣孔類缺陷密切相關(guān)的指標(biāo)，鑄鐵件一般采用呋喃樹脂砂生產(chǎn)，實(shí)踐證明LOI值控制在3%左右完全可以滿足生產(chǎn)要求，而過(guò)分降低LOI值意義不大。
2）.確定合適的鑄造工藝參數(shù)
(1)確定合適的終強(qiáng)度
一般地，樹脂砂混制好后，經(jīng)過(guò)24小時(shí)左右的自行硬化，便可達(dá)到最高強(qiáng)度即終強(qiáng)度。由于各企業(yè)的生產(chǎn)條件和生產(chǎn)規(guī)模不同，造成從造型到澆注之間的時(shí)間間隔不一定超過(guò)24小時(shí)，因此終強(qiáng)度的確定應(yīng)因企業(yè)而定。規(guī)模較小、實(shí)行幾天一爐制的企業(yè)，可采用24小時(shí)終強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn);鑄型固化時(shí)間不超過(guò)的24h的企業(yè)，以澆注前所達(dá)到的強(qiáng)度為終強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，在生產(chǎn)中還要克服兩方面的傾向：一方面為保證質(zhì)量而盲目提高強(qiáng)度，使鑄造成本提高，造成浪費(fèi);另一方面就是為保成本而壓低強(qiáng)度，結(jié)果造成質(zhì)量不穩(wěn)、波動(dòng)范圍大，使鑄件質(zhì)量受原材料和操作者的影響較大。
(2)確定合適的砂鐵比
自硬樹脂砂由于其強(qiáng)度高、固化后起模、分型面平整，因此其吃砂量比粘土砂的要小，但其砂鐵比也有一定要求。如果鑄造砂鐵比太高，生產(chǎn)過(guò)程中既浪費(fèi)樹脂和固化劑又會(huì)產(chǎn)生較大的廢砂塊，使再生機(jī)負(fù)擔(dān)加重，脫膜率降低，LOI值升高，鑄件產(chǎn)生氣孔的可能性增大;如果砂鐵比太低，澆注時(shí)容易產(chǎn)生跑火，鑄件容易產(chǎn)生變形。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，砂鐵比應(yīng)選擇為2.2~3：1。
(3)確定合適的澆注系統(tǒng)
呋喃樹脂砂的熱穩(wěn)定性較差，有資料介紹，樹脂砂中樹脂的加入量在1.4%-1.6%時(shí)，其熱穩(wěn)定性最好，但在一般情況下，樹脂加入量在1.2%左右，因此，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則為在樹脂的熱穩(wěn)定性時(shí)間內(nèi)確保金屬液快速、平穩(wěn)地充滿鑄型型腔，所以，在確定澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)盡量采用陶瓷管，并使內(nèi)澆口多而分散。
三、要注意原材料的選擇
原材料的選擇對(duì)鑄造生產(chǎn)有較大影響，因?yàn)樵牧系暮脡?，一方面影響著鑄件質(zhì)量，另一方面影響著各種材料的加入量和消耗量。
為此，應(yīng)從以下幾方面考慮：
1、原砂的選擇
原砂分為普通砂、水洗砂、擦洗砂等幾類，由于擦洗砂中含泥量已經(jīng)很少，故可大大減少樹脂的浪費(fèi)，應(yīng)優(yōu)先選擇，其次選水洗砂，但決不能使用未經(jīng)處理的原砂。選擇型砂時(shí)，一要遵循就近選擇的原則，減少運(yùn)輸成本，二要盡量選用角形系數(shù)低的原砂。
2、樹脂的選擇
樹脂的選擇，直接影響著鑄造質(zhì)量。如果選擇了質(zhì)量較差的樹脂，不但增加了樹脂的加入量，而且影響了型砂的質(zhì)量，造成鑄件廢品增多，因此對(duì)原材料的選擇，不能只根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的技術(shù)數(shù)據(jù)確定，而應(yīng)對(duì)生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)過(guò)程及質(zhì)量控制手段有所了解，并盡量自己對(duì)樹脂的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)或請(qǐng)有關(guān)的有較好信譽(yù)的檢驗(yàn)部門進(jìn)行檢驗(yàn)，或借鑒同類使用廠家的經(jīng)驗(yàn)，或選擇信譽(yù)較好的知名大企業(yè)的產(chǎn)品。
3、其他原材料的選擇
其他原材料包括固化劑、涂料、粘結(jié)劑、脫模劑、封箱泥條等，這些原材料的選擇，既要考慮其質(zhì)量問(wèn)題，又要考慮其與主要材料的匹配如采購(gòu)、運(yùn)輸方便等問(wèn)題。因?yàn)檫@些原材料對(duì)鑄件質(zhì)量的影響不是主要的，但對(duì)鑄造成本的影響也不容忽視，如固化劑加入量的不同，不但由于影響造型過(guò)程的生產(chǎn)效率而影響生產(chǎn)成本，而且還影響材料費(fèi)用。
總之，只要注意了以上幾方面，不但生產(chǎn)出滿足客戶要求的鑄件，而且能夠降低鑄造成本，給企業(yè)帶來(lái)發(fā)展和效益。
以上就是100唯爾(100vr.com)小編為您介紹的關(guān)于呋喃樹脂的知識(shí)技巧了，學(xué)習(xí)以上的呋喃樹脂、自硬樹脂砂鑄件常見缺陷及防止 知識(shí)，對(duì)于呋喃樹脂的幫助都是非常大的，這也是新手學(xué)習(xí)機(jī)械制造所需要注意的地方。如果使用100唯爾還有什么問(wèn)題可以點(diǎn)擊右側(cè)人工服務(wù)，我們會(huì)有專業(yè)的人士來(lái)為您解答。
本站在轉(zhuǎn)載文章時(shí)均注明來(lái)源出處，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，未用于商業(yè)用途。如因本站的文章、圖片等在內(nèi)容、版權(quán)或其它方面存在問(wèn)題或異議，請(qǐng)與本站聯(lián)系(電話：0592-5551325，郵箱：help@onesoft.com.cn)，本站將作妥善處理。
向客服提問(wèn)呋喃樹脂課程推薦
機(jī)械制造熱門資料
機(jī)械制造技術(shù)文檔
- 1?呼和浩特工務(wù)段卓資東高鐵實(shí)訓(xùn)場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目議價(jià)采購(gòu)二次公告
- 2鐵小微帶你看:大南鐵國(guó)家高鐵實(shí)訓(xùn)基地,超牛!
- 3尚義職教中心首屆高鐵專業(yè)學(xué)生赴北京實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)
- 4技能展示 | 高鐵專業(yè)實(shí)訓(xùn)技能展示
- 5磨礪青春、出彩中職——高鐵專業(yè)實(shí)訓(xùn)風(fēng)采
- 6陜西長(zhǎng)城鐵路技師學(xué)院,一所把高鐵實(shí)訓(xùn)搬進(jìn)課堂的高等院校
- 7喜訊!喜訊!1:1仿真高鐵實(shí)訓(xùn)設(shè)備進(jìn)入梧州電子科技學(xué)校
- 8云南工程職業(yè)學(xué)院高鐵實(shí)訓(xùn)基地建成啟用
- 9高鐵實(shí)訓(xùn)課走進(jìn)無(wú)錫東站!
- 10職教標(biāo)準(zhǔn)I高等職業(yè)學(xué)校城市軌道交通通信信號(hào)技術(shù)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)
推薦閱讀
