. - -覆膜砂生產(chǎn)工藝流程及應(yīng)用覆膜砂鑄造在造型、制芯時(shí)大多數(shù)鑄件都是用濕型和干型鑄造的，90％以上的砂芯用烘干爐干燥的砂芯油作粘結(jié)劑，是由德國人J.Croning開發(fā)了以酚醛樹脂作粘結(jié)劑的殼型造型，使合成樹脂粘結(jié)劑及合成樹脂砂進(jìn)入鑄造工業(yè)。感謝閱讀以合成樹脂作粘結(jié)劑的制型（芯）的方法主要有：1、熱法：砂型（芯）的成型和硬化直接在模板上或芯盒靠已加熱的模板（芯盒）或通熱熱氣流完成。謝謝閱讀主要有殼法（殼型、殼芯的制造法）、熱芯盒法、溫芯盒法。精品文檔放心下載2、冷法：砂型（芯）的成型、硬化在室溫下完成。主要有自硬法、氣硬冷芯盒法（三乙胺法、SO2法、無毒、低毒氣體促硬法）。感謝閱讀上述新型制芯、造型技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，給鑄造生產(chǎn)工藝帶來了一場(chǎng)重大變革，其提高了砂型(芯)的尺寸精度，簡(jiǎn)化了制芯工藝，減少了能耗，降低了對(duì)熟練工人的需求，提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)提高了鑄件質(zhì)量（鑄件尺寸、表面粗糙度），使砂型鑄造朝著近無余量鑄件的鑄造工藝邁出了一大步。但應(yīng)當(dāng)指出，上述的制芯、制型法目前均在一定的圍適用。生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用上具體選用哪一種工藝往往受多種因素的影響，除了考慮生產(chǎn)綱領(lǐng)、材質(zhì)、尺寸的大小以及質(zhì)量要求外，還需考慮投資大小、能源供應(yīng)、人員素質(zhì)、管理水平、以及公害、污染等因素。謝謝閱讀我國在50年代末就開展了這方面的試驗(yàn)研究工作。由于當(dāng)時(shí)我國殼型用酚醛樹脂的性能不過關(guān)和供應(yīng)難以保證，價(jià)格也較高，而且當(dāng)時(shí)我國還沒有專用的覆膜砂生產(chǎn)設(shè)備，特別是汽車工業(yè)十分落后，對(duì)鑄件也沒有很高的質(zhì)量要求等多方面的原因，殼型工藝在我國沒有得到推廣和應(yīng)用。80年代以后，隨著我國汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)鑄件的質(zhì)量也提出了很高的要求，于是一汽從英國引進(jìn)了一套熱法樹脂覆膜砂設(shè)備，并通過技術(shù)消化開發(fā)出了國產(chǎn)SZ7215型熱法覆膜砂混砂裝置。隨后鑄鍛機(jī)械研究所等一些科研單位和院校一方面改進(jìn)覆膜砂混砂設(shè)備，提高它的牽引動(dòng)力和攪拌速度，從而改善了酚醛樹脂在硅砂表面的覆膜效果，另一方面，在方面過程中添加各種附加物，以提高覆膜砂的強(qiáng)度、耐熱性和潰散性，于是樹脂覆膜砂在我國的汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)工廠中得到了廣泛的應(yīng)用。目前，我國的樹脂覆膜砂專業(yè)生產(chǎn)廠家已達(dá)200－300家，覆膜砂年產(chǎn)量超過50萬噸，覆膜砂的品種也從單一的普通型覆膜砂，發(fā)展到了目前的高強(qiáng)度、低發(fā)氣、耐高溫、速固化、低膨脹和易潰散等多種性能的覆膜砂，以及離心鑄造用、激冷型和濕態(tài)造型用等專用覆膜砂。感謝閱讀二、殼型造型1、殼型造型：殼型造型是指將樹脂砂與預(yù)熱到150－350℃的金屬接觸，從而形成與金屬模外形輪廓一致的型腔，厚度6－12.5mm的堅(jiān)硬薄殼的造型方法。精品文檔放心下載2、優(yōu)缺點(diǎn)：殼型造型與傳統(tǒng)用桐油、合脂、水玻璃、粘土作粘結(jié)劑的鑄造方法相比具有以下優(yōu)缺點(diǎn)：謝謝閱讀（1）優(yōu)點(diǎn)：1）、鑄件尺寸精度高、加工余量小. 可修編-. - -2）、鑄件表面光潔、粗糙度可達(dá)12.5－6.3μm精品文檔放心下載3）、可澆注薄壁鑄件4）、鑄件廢品率低5）、提高了生產(chǎn)率（2）、缺點(diǎn)：1）、用金屬模、耗能較多、樹脂加入量多、成本較高2）、混砂工藝較復(fù)雜3）難以鑄造大件4）工作條件差。在造型及澆注時(shí)有甲醛、苯酚、氨等氣體產(chǎn)生。感謝閱讀3、殼型的制造方法殼型（芯）的制造方法通常有兩種：1）、翻斗法――常用于制作殼型2）、吹砂法――常用于制作殼芯其基本原理是把金屬模板或芯盒加熱到一定的溫度，使覆膜砂中的樹脂受熱軟化、熔融、硬化，其工藝流程如下：感謝閱讀清理模板（芯盒）――模板（芯盒）加熱――噴涂分型劑――制殼（包括烘烤，此時(shí)覆膜砂已混制）－－頂殼――合型――準(zhǔn)備澆注。感謝閱讀三、熱殼法覆膜砂用原材料殼型砂的原材料主要由人造樹脂（粘結(jié)劑）、原砂、烏洛脫品（硬化劑）、硬脂酸鈣（潤滑劑）以及其它附加物（石英粉、水、煤油等）組成。謝謝閱讀（一）、樹脂粘結(jié)劑1、樹脂粘結(jié)劑的分類酚醛樹脂（PF）是由酚類和醛類縮合而成的一類樹脂的總稱。其中性能最好、應(yīng)用較廣的是甲醛縮合而成的高聚物。謝謝閱讀在聚縮反應(yīng)中，由于原材料配比和介質(zhì)的酸堿性不同，可以得到熱塑性線型樹脂，也可以得到熱固性體型樹脂。謝謝閱讀1）、熱塑性線型樹脂在苯酚過剩和用酸性催化劑（如Hcl）的條件下進(jìn)行縮合反應(yīng)得到熱塑性線型樹脂。精品文檔放心下載這種樹脂由于苯酚過剩，便于長期存放。特點(diǎn)：淡黃色固體，加熱時(shí)熔化，有可塑性，能溶于酒精等溶液。精品文檔放心下載殼型樹脂砂用的粘結(jié)劑就是這種熱塑性線型酚醛樹脂。2）、熱固性體型樹脂在甲醛過剩和用堿性催化劑[如Ba(OH)]的條件下進(jìn)行縮合反應(yīng)而值得熱固性體型酚醛樹脂。其有甲、乙、丙三階段產(chǎn)物。作為粘結(jié)劑使用的酚醛樹脂系分子量在700－1000左右的甲階酚醛樹脂。熱芯盒法用的2124液態(tài)酚醛樹脂就是熱固性樹脂的乙階段產(chǎn)物。謝謝閱讀2、鑄造用殼型（芯）酚醛樹脂分級(jí)與牌號(hào)1）按軟化點(diǎn)分級(jí)分級(jí)代號(hào)758595105溫度圍70－80>80－90>90－100>100－110. 可修編-. - -2）、按常溫抗彎強(qiáng)度分級(jí)分級(jí)代號(hào)876強(qiáng)度圍≥8.0≥7.0≥6.03）、按聚合速度分級(jí)分級(jí)代號(hào) A B C D聚合速度（s） 20－30 ＞30－40 ＞40－50 ＞50－60謝謝閱讀4）、牌號(hào)鑄造用殼型（芯）酚醛樹脂的牌號(hào)表示如下：ZKF ××――×強(qiáng)度分級(jí)代號(hào)軟化點(diǎn)分級(jí)代號(hào)鑄造用殼型（芯）酚醛樹脂（鑄、殼、酚漢語拼音第一個(gè)字精品文檔放心下載母）例：ZKF95－7（二）、原砂覆膜砂（殼型）對(duì)原砂要求較高，一般選用天然硅砂，也可用鋯砂、鉻鐵礦砂、或其他類似的耐火材料及混合砂等。精品文檔放心下載1、粒度：主要取決于產(chǎn)品的使用要求，一般可選用140/70、70/140、100/200目的細(xì)砂。從減少樹脂的加入量角度看，原砂粒度宜相對(duì)集中，但過于集中會(huì)加劇硅砂高溫狀態(tài)下的膨脹量，造成脈紋缺陷，故一般選擇分布在相鄰4－5個(gè)篩上（四篩砂為宜），在不影響鑄件表面粗糙度的前提下盡可能選用粗的砂子，這有利于減少樹脂加入量和覆膜砂的發(fā)氣量，并減少其脫殼傾向，且可以保證殼型砂具有較高的強(qiáng)度，適當(dāng)?shù)耐笟庑院土鲃?dòng)性。精品文檔放心下載2、粒形：所用原砂粒形因?yàn)閳A形,即角形系數(shù)小于1.3。圓形砂在獲得同樣強(qiáng)度時(shí)，樹脂的加入量少，發(fā)氣量低，流動(dòng)性好。感謝閱讀3、SiO2含量：從提高鑄件腔質(zhì)量、減少粘砂角度看，SiO2含量宜高。一般應(yīng)大于90％。精品文檔放心下載4、含泥量、微粉含量、含水量要低。砂中的泥分、微粉（200目以下）含量高，將大大吸附樹脂，增加樹脂的消耗量，降低型、芯強(qiáng)度。一般原砂應(yīng)經(jīng)過水洗、擦洗、及干燥。感謝閱讀5、堿性氧化物少：原砂中的堿性氧化物會(huì)增加殼型砂的堿性，降低砂的熔點(diǎn)，且使殼型砂在存放過程中結(jié)塊，使流動(dòng)性變差，影響制殼（芯）時(shí)的吹砂性能。精品文檔放心下載（三）硬化劑：. 可修編-. - -1、常用的硬化劑是六亞甲基四胺（烏洛脫品），其分子式為（CH）N。硬化作用是由于感謝閱讀64它受熱后和混合料中的水份作用，生成甲醛并放出氨氣。反應(yīng)式：（CH）6N﹢6HO＝6HCHO﹢4NH↑2423生成的甲醛與熱熱塑性線型酚醛樹脂進(jìn)一步反應(yīng)，從而使樹脂由線型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型結(jié)構(gòu)，把砂粒粘結(jié)成堅(jiān)固的型殼。謝謝閱讀加入量一般占樹脂加入量的10－15％，并以1：1（重量比）或1：1.5配成水溶液加入。感謝閱讀2、技術(shù)要求：純度：≥99%水份：≤0.5％灰份：≥0.03%（四）、其它附加物為改善覆膜砂的性能，有時(shí)還加入一些附加物，主要用：1、硬脂酸鈣：加入硬脂酸鈣可以增加覆膜砂的流動(dòng)性和強(qiáng)度，使型（芯）表面致密、光潔，制殼時(shí)易于脫模。此外，它還能使殼型砂儲(chǔ)存時(shí)不結(jié)塊。其加入量一般為占砂重的0.25－0.5％。(國家標(biāo)準(zhǔn)/T8834－2001)為：硬脂酸鈣為樹脂量的6％。感謝閱讀2、石英粉：加入石英粉可以改善鑄件表面光潔度，但200目以下的石英粉宜少加，否則影響強(qiáng)度。一般加入量占砂重2％左右。精品文檔放心下載3、水：水作為烏洛脫品的溶劑，使它能均勻分布，并起控制混砂過程化學(xué)反應(yīng)速度及降溫作用。精品文檔放心下載四、覆膜砂的性能：（一）、強(qiáng)度：（1）、熱強(qiáng)度――脫模、起芯時(shí)要求的強(qiáng)度。主要與覆膜工藝有關(guān)。精品文檔放心下載（2）、常溫強(qiáng)度――在各工序之間的搬運(yùn)及下芯時(shí)所需的抵抗外力破壞的強(qiáng)度。從生產(chǎn)角度看，應(yīng)根據(jù)覆膜砂其它指標(biāo)來綜合制訂，不必追求太高的常溫強(qiáng)度。精品文檔放心下載(3)、常溫抗彎強(qiáng)度――足夠的抗彎強(qiáng)度是為了保證型芯在澆注到鑄件凝固過程中不發(fā)生破裂和變形。謝謝閱讀一般情況下，根據(jù)原砂堆積密度和粒度分散度，保證覆膜砂的抗拉強(qiáng)度在一定要求圍而確定樹脂加入量，常溫抗彎強(qiáng)度變化圍較小，因此抗彎強(qiáng)度測(cè)定是在保證順利制出完好型芯的前提下測(cè)定控制。謝謝閱讀（二）、熔點(diǎn)：指制殼時(shí)覆膜砂被加熱，包覆在覆膜砂表面的熱塑性酚醛樹脂開始熔融，將砂粒粘結(jié)在一起的溫度。一般為98－110℃。合適的覆膜砂熔點(diǎn)使覆膜砂具有良好的吹制工藝性（如流動(dòng)性、充填性、抗沖刷性及抗脫殼性等），以保證獲得壁厚均勻的殼型、芯。感謝閱讀. 可修編-. - -（三）、發(fā)氣量：發(fā)氣量是型（芯）砂常規(guī)性能控制的一個(gè)重要指標(biāo)，它反映了型芯砂中有機(jī)物含量的高低及有機(jī)物的性質(zhì)。一般通過發(fā)氣性曲線來描述，可直觀地反映出覆膜砂的發(fā)氣量及發(fā)氣速度。從生產(chǎn)角度講，在滿足其它性能的基礎(chǔ)上，發(fā)氣量越低越好。感謝閱讀（四）、必測(cè)的性能指標(biāo)：常溫抗彎強(qiáng)度、熱態(tài)抗彎強(qiáng)度、灼燒減量、粒度和熔點(diǎn)。感謝閱讀選測(cè)的性能有：常溫抗拉強(qiáng)度、熱態(tài)抗拉強(qiáng)度、發(fā)氣量和流動(dòng)性。精品文檔放心下載（五）、鑄造用覆膜砂的牌號(hào)表示如下：FMS×－××－×××Q或H覆膜砂的粒度分組代號(hào)灼燒減量的分級(jí)代號(hào)常溫抗彎強(qiáng)度分級(jí)代號(hào)鑄造用覆膜砂漢語拼音第一字母例：FMS6-35-21H五、覆膜砂的混制工藝：殼型砂的混制方法可分為干混粉狀砂和覆膜砂兩類。在殼型法發(fā)展初期采用普通輾輪式混砂機(jī)混成粉狀砂，隨后開發(fā)了覆膜砂。覆膜砂是使樹脂以薄膜形式包覆在砂粒表面，先后創(chuàng)立了冷法、溫法及熱法覆膜三種混制工藝。我廠應(yīng)用的是熱法覆膜工藝。感謝閱讀熱法覆膜是一種適宜于大批量制備覆膜砂的方法，需要專門設(shè)備?；熘茣r(shí)一般先將砂加熱到140－160℃，加入樹脂與熱砂混均勻，樹脂被加熱熔化，包在砂粒表面。當(dāng)砂溫降到105－110℃時(shí)，加入烏洛脫品水溶液，然后鼓風(fēng)冷卻，再加入硬脂酸鈣混勻。經(jīng)冷卻、破碎、篩分備用。精品文檔放心下載熱法覆膜的砂溫不宜低于130℃，亦即砂溫應(yīng)高于樹脂軟化點(diǎn)50－60℃，否則大顆粒樹脂不能完全熔化，將導(dǎo)致樹脂分布不均，影響樹脂的粘結(jié)效果。感謝閱讀加烏洛脫品時(shí)，砂溫以105－110℃為宜。因?yàn)闉趼迕撈吩?17℃以上分解，而作為烏洛脫品溶液的水在100℃以上有利于揮發(fā)氣化。感謝閱讀六、混砂設(shè)備在制備熱覆膜砂殼型砂時(shí)沒有通用辦法可以保證得到所需的性能。對(duì)性能影響最大的是樹脂的品種和所用的設(shè)備。感謝閱讀現(xiàn)有的混砂設(shè)備有半連續(xù)復(fù)合式熱法覆膜砂混砂機(jī)、葉片式混砂機(jī)及一般輾輪式混砂機(jī)三種。如英國FORDATH公司2000型和鑄造機(jī)械廠生產(chǎn)的SZ7215型，每次100公斤，用丙烷加熱，也可用煤氣噴吹代替。感謝閱讀德國WEBAC－30HP高速擺輪式混砂機(jī)是全套覆膜砂生產(chǎn)設(shè)備的重要組成部分。它的精品文檔放心下載. 可修編-. - -特點(diǎn)是：混砂速度快、覆膜均勻、操作方便、安全。該機(jī)采用快速雙擺輪結(jié)構(gòu)、底部中央有強(qiáng)力鼓風(fēng)冷卻系統(tǒng)。該機(jī)在覆膜過程中，通過一對(duì)主刮板、一對(duì)底刮板和雙擺輪的高速旋轉(zhuǎn)，使集聚在桶壁附近的砂粒和樹脂產(chǎn)生一種向上的懸浮狀態(tài)，懸浮砂團(tuán)高度超過規(guī)定時(shí)，由桶壁上的壓板壓下?lián)Q向，同時(shí)由擺輪碾向桶壁，經(jīng)側(cè)刮板刮下，再經(jīng)底板向上拋起。不斷重復(fù)這一過程，實(shí)現(xiàn)樹脂混合物對(duì)砂粒的均勻覆膜，同時(shí)不會(huì)粘結(jié)成緊實(shí)的砂團(tuán)。在混砂過程中，通過高壓風(fēng)冷卻，使覆膜砂很快降溫。謝謝閱讀另有：1、電加熱器：原砂加熱后，利用滾筒裝置攪拌混合砂粒，使砂粒循環(huán)加熱。謝謝閱讀2、計(jì)量系統(tǒng)：原砂采用電子秤計(jì)量，由計(jì)算機(jī)控制氣動(dòng)碟閥的開關(guān)來控制進(jìn)料量。謝謝閱讀3、控制系統(tǒng)：過程控制由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制。4、冷卻系統(tǒng)：由混砂機(jī)排出的覆膜砂，通過篩網(wǎng)篩分，排到流態(tài)沸騰冷卻床，采用高壓風(fēng)冷，使熱砂在冷卻床移動(dòng)過程中強(qiáng)制、快速降溫到出砂口時(shí)已達(dá)到便于儲(chǔ)存或包裝的溫度。精品文檔放心下載七、殼型、芯制造和使用中存在的問題及原因分析：殼型、芯生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的問題主要有：脫殼、殼型（芯）表面疏松、澆注時(shí)殼型、芯破裂、殼型、芯的變形、脈狀裂紋、粘模等。感謝閱讀1、脫殼：在用覆膜砂制造殼型、芯過程中，結(jié)殼后翻轉(zhuǎn)，未熔化的松散的覆膜砂被倒出，而結(jié)殼的殼型、芯的已熔化但尚未固化的區(qū)域發(fā)生殼層脫落現(xiàn)象，從而使脫落處的殼型、芯過薄，澆注時(shí)，金屬液可能在此強(qiáng)度不足處沖出，導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生缺陷。精品文檔放心下載脫殼一般發(fā)生在自由懸掛的殼型、芯部分及殼層完全受重力作用的部位。大都是結(jié)殼以后，其里層呈塑性狀態(tài)，而強(qiáng)度承受不了砂塊的自身重力而脫落。精品文檔放心下載脫殼產(chǎn)生的原因：（1）、樹脂軟化點(diǎn)太低（聚合速度慢）、熔化溫度過寬（2）、六亞甲基四胺加入量高，增加了脫殼量（3）、樹脂加入量高，使覆膜砂砂粒表面的樹脂膜過厚感謝閱讀（4）、模板、芯盒溫度太低或加熱不均勻（5）、型、芯不致密，導(dǎo)熱性差（6）、吹砂壓力太高，時(shí)間太長，使芯盒表面激冷（7）、吹砂壓力太低，時(shí)間太短（8）、使用的覆膜砂溫度太低，導(dǎo)致模板或芯盒激冷（16－32℃為宜）感謝閱讀（9）、結(jié)殼時(shí)間太長，結(jié)殼太厚（10）、硬脂酸鈣加入量太高2、殼型、芯表面疏松殼型、芯表面疏松是指殼型、芯表面局部密實(shí)度差。其形成原因主要有：感謝閱讀（1）、覆膜砂的熔點(diǎn)太低（2）、覆膜砂流動(dòng)性差（3）、排氣不當(dāng)，造成在深凹處疏松和缺肉（4）、翻斗時(shí)砂斗砂量太少或砂斗高度不夠（5）、吹砂空氣量不足. 可修編-. - -（6）、吹砂壓力太低，時(shí)間太短（7）、芯盒溫度不均勻，局部溫度過高或過低（8）、使用的原砂太粗3、殼型芯澆注時(shí)破裂指澆注時(shí)型、芯破裂，造成鐵水進(jìn)入殼芯，或殼型跑火而使鑄件報(bào)廢。其原因有：樹脂強(qiáng)度完全喪失，造成崩潰，或熱應(yīng)力過大、脆性過大造成破裂。具體有：感謝閱讀（1）、型芯熱強(qiáng)度低（2）、結(jié)殼太?。?）、嚴(yán)重脫殼，局部地方太?。?）、原砂石英純度高，粒度集中，熱膨脹大（5）、殼型、芯硬度不足或過燒（6）、殼型、芯局部產(chǎn)生裂紋為防止殼型、芯開裂，除針對(duì)上述原因加以改進(jìn)外，還可以在覆膜砂中加入能提高熱塑性、減輕開裂傾向的附加物。例如，水酸、甲酚樹脂、松香皂熱塑性樹脂、水玻璃等均有效果。精品文檔放心下載4、殼型、芯變形產(chǎn)生原因：(1)、殼型、芯未硬化狀態(tài)下脫模（可采用較長硬化時(shí)間）謝謝閱讀（2）、殼型、芯薄壁（可采用