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呋喃樹脂自硬砂中降低粘結(jié)劑消耗的有效措施

發(fā)表時間:2020-08-11

呋喃樹脂自硬砂中的粘結(jié)劑包括樹脂和固化劑,粘結(jié)劑加入量過高,容易造成鑄件缺陷增加,質(zhì)量下降,鑄件成本升高。原機電部樹脂砂技術(shù)推廣小組制定的訂購技術(shù)指標中,重要的一項指標就是樹脂加入量(質(zhì)量分數(shù))應(yīng)控制在1%左右。實際生產(chǎn)中由于多種因素的影響,樹脂加入量常常高于1%。應(yīng)深入分析影響粘結(jié)劑加入量的因素,有針對性地采取措施,以盡量降低粘結(jié)劑的加入量。生產(chǎn)中可采取的措施如下:

1、合理選擇樹脂砂的強度

樹脂砂的強度隨樹脂加入量的增加而提高,但是加入量超過一定限度以后,強度進一步提高不明顯。另外樹脂砂的強度也不宜過高,在滿足工藝要求的前提下,應(yīng)盡量降低。

樹脂砂強度值的大小應(yīng)視合金種類,鑄件大小以及工藝條件不同而異。目前,推薦樹脂砂抗拉強度為0.8-1.0MPa,砂芯抗拉強度為1.0-1.2MPa,復(fù)雜砂芯為1.6-2.0MPa,多數(shù)工廠樹脂的加入量(質(zhì)量分數(shù))控制在0.8%-1.2%,固化劑加入(質(zhì)量分數(shù))一般為樹脂的30%-40%。

呋喃樹脂自硬砂中降低粘結(jié)劑消耗的有效措施

2、采用高質(zhì)量的原砂

建議采用袋裝四篩擦洗烘干砂。原砂質(zhì)量應(yīng)達到:集中度大于85%,微粉含量(質(zhì)量分數(shù))不超過0.5%(微粉含量指硅砂中粒度為0.075mm至底盤的顆粒部分,即0.106mm篩以下的部分);含泥量(質(zhì)量分數(shù))不超過0.2%,酸耗值不大于5mL/50g,水分不超過0.2%;原砂粒形用堆積密度測量,樹脂砂用的原砂,其堆積密度應(yīng)不小于1.55g·cm-3。

粒度的選擇是:中大件采用40-70目砂,薄小件不刷涂料采用50-100目砂,也可采用非標70-100目砂,PH為7。SiO2含量(質(zhì)量分數(shù)),鑄鋼件用砂應(yīng)大于97%,鑄鐵件用砂大于90%。

3、多用再生砂

經(jīng)過使用再生后的砂子與原砂相比,具有以下特點:

1)熱穩(wěn)定性好。原砂主要成分是SiO2,在870℃左右,石英變?yōu)榱灼?,體積發(fā)生膨脹,冷卻后再加熱,體積變化較小,即經(jīng)過相變后的磷片石英體積穩(wěn)定性好。

2)耗酸值低。再生砂耗酸值低于新砂,一般小于3mL/50g,這主要是反復(fù)使用,在混砂過程中固化劑已中和了一部分堿性物質(zhì),另一方而多次反復(fù)擦搓,去掉了原砂表面的堿性氧化物。

3)再生砂粒形更趨合理。砂子反復(fù)擦搓,尖角變純,圓整度提高,即粒形更好。

再生砂的質(zhì)量控制得好,性能優(yōu)于原砂;如果控制不當(dāng),其性能不僅不能優(yōu)于新砂,甚至更差。一般再生砂應(yīng)達到:微粉(質(zhì)量分數(shù))小于0.8%,灼燒減量;鑄鋼用砂不超過(質(zhì)量分數(shù))2.0%,球鐵用砂不超過3.0%,一般鑄鐵件不超過3.5%。

呋喃樹脂自硬砂中降低粘結(jié)劑消耗的有效措施

4、提高混砂質(zhì)量

樹脂砂混砂工藝使用設(shè)備與定量精度等都在一定程度上影響粘結(jié)劑的加入量。

目前,生產(chǎn)中使用較多的是雙臂連續(xù)混砂機,樹脂砂的混制工藝為單砂二次混,即先加固化劑預(yù)混,然后再加入樹脂混制。試驗和實踐證明,連續(xù)混砂機優(yōu)于間歇式混砂機,達到同樣的型砂強度,前者比后者少加樹脂(質(zhì)量分數(shù))10%-20%。無論使用何種混砂機,均應(yīng)先加固化劑,充分預(yù)混后,再加入樹脂混制。

5、控制砂溫

砂溫影響砂型砂芯的強度,硬化的程度和均勻性,以及固化時間等。用樹脂砂生產(chǎn),最理想的砂溫是20-30℃。生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)產(chǎn)量的大小,設(shè)備條件,合理控制砂溫,特別是在冬季和夏季,應(yīng)采取不同的措施。


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