近年來隨著國家對環(huán)保問題的日益重視以及原輔材料及勞動力價格不斷上升，尋找一種環(huán)保效果好、成本低，使用方便的鑄造工藝已迫在眉睫。覆膜砂性能優(yōu)良，打出的型殼成形性好、輪廓清晰、表面質(zhì)量好，生產(chǎn)出的鑄件尺寸精度可達CT7~CT8，表面粗糙度Ra值可達6.3~12.5μm。覆膜砂鑄造工藝一次性投資小，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)環(huán)節(jié)少，機械化及自動化程度高，而且鑄件在澆注過程中游離苯酚排放極少，環(huán)保效果好,對于生產(chǎn)大批量、精度要求較高的中小型閥門鑄鋼件非常適用。覆膜砂在閥門鑄鋼件的應用最開始使用在型芯，配合其他型砂系統(tǒng)使用，而后隨著覆膜砂性能的不斷優(yōu)化，對于2"～6"閥門鑄鋼件，包括外型及型芯可以全部使用覆膜砂生產(chǎn)。
1.閥門鑄鋼件用覆膜砂
普通覆膜砂一般由硅砂、熱塑性酚醛樹脂、烏洛托品和硬脂酸鈣組成，通常不含有關(guān)添加劑，因而不具備高強度、耐高溫、低膨脹、低發(fā)氣等特性，故只適用于一些要求不高、結(jié)構(gòu)簡單的鑄鐵件的生產(chǎn)。閥門鑄鋼件對鑄件尺寸精度、表面質(zhì)量及覆膜砂發(fā)氣量等都有較高要求，因而對閥門鑄鋼件用覆膜砂需要添加有關(guān)添加劑，使其具有高強度、耐高溫、低膨脹、低發(fā)氣等特性。
1.1高強度覆膜砂高強度覆膜砂在普通覆膜砂基礎(chǔ)上，通過加入相關(guān)添加劑及采用新的配置工藝，在樹脂加入量相同的情況下，其抗拉強度要比普通覆膜砂高出30%以上。提高覆膜砂的強度途徑主要有：①對傳統(tǒng)酚醛樹脂進行化學改性及物理改性，以提高其內(nèi)聚強度及附著強度；②對硅砂進行表面活化處理及表面高溫改性處理，增加硅砂表面活性，改善硅砂表面吸附物對粘結(jié)橋形態(tài)及強度的危害，以提高硅砂與樹脂粘結(jié)橋的內(nèi)聚強度及附著強度。
1.2耐高溫低膨脹覆膜砂耐高溫覆膜砂一般是指覆膜砂的高溫強度高，耐熱時間長，高溫變形小，而非指覆膜砂的耐火度高。覆膜砂的耐高溫性主要與原砂及樹脂的高溫性能有關(guān)，原砂的作用是在高溫下保持形狀，膨脹越小越好，樹脂的作用是在高溫下保持強度，分解越小越好。提高覆膜砂的耐高溫性主要途徑有：①降低原砂的膨脹量，可以采用低膨脹、耐高溫的鋯砂、橄欖砂等特種砂；②使用改性酚醛樹脂，改性后的酚醛樹脂具有較高的熱分解溫度，從而提高覆膜砂的耐熱度。低膨脹、耐高溫的鋯砂、橄欖砂等特種砂價格昂貴，一般不使用在閥門鑄鋼件中。閥門鑄鋼件用原砂還是以硅砂為主，但為降低其高溫膨脹，一般都需要經(jīng)過高溫焙燒且與回收砂通過一定比例配合使用。
1.3低發(fā)氣覆膜砂低發(fā)氣覆膜砂一般有兩方面含義：①在相同強度要求下，低發(fā)氣覆膜砂樹脂使用量低，其發(fā)氣量自然較低；②使用特殊工藝配方制作出的覆膜砂，具有發(fā)氣速度慢的特性。在金屬澆注完成后，表面最先凝固一層殼，待殼形成后，型殼才開始發(fā)氣，則該氣體不會進入到金屬內(nèi)部而形成氣孔，發(fā)氣速度慢這一特性對防止鑄件氣孔非常有利。我公司使用的覆膜砂為耐高溫高強度低膨脹低發(fā)氣覆膜砂，并依據(jù)標準JB/T8583—2008要求覆膜砂廠家對其必測項目進行檢測并配送檢驗單，對每批進廠的覆膜砂進行抽測，其測量項目及要求如表1。公司與覆膜砂廠家達成協(xié)議，使用后的廢砂，覆膜砂廠家直接回收后與新砂按一定比例配制再回收使用。
2. 模具設計需要注意的事項
2.1 模具排氣的設計覆膜砂在澆注過程中，樹脂燃燒，發(fā)氣量大，所以在鑄造工藝設計時，單個型殼最少設計一個明冒口，用以排除模穴內(nèi)及澆注過程中所產(chǎn)生的氣體。此外在每個泥芯頭處合模線位置設置排氣孔，用以排除澆注過程及澆注完成后殼膜燃燒所產(chǎn)生的氣體及砂芯內(nèi)的氣體。
2.2 型殼厚度的設計當型殼過薄時，型殼強度不足，鑄件澆注時型殼容易破裂而導致鑄件報廢。當型殼過厚時，型殼中間易夾雜生砂，澆注過程發(fā)氣量增大，則鑄件形成氣孔缺陷。在型殼厚度設計時依據(jù)鋼液重來選取厚度，鋼液重小于80kg，型殼厚度為10mm；當鋼液重大于等于80kg時，型殼厚度為13mm。但須注意的是，因其澆道一直在承受鋼液的沖刷，故澆道位置的型殼厚度較其他位置厚。
2.3 暗冒口威廉砂芯的設計在鑄件的鑄造工藝設計時，采用暗冒口與明冒口配合的鑄造工藝，在設計暗冒口時會設計一圓錐狀威廉砂芯，此威廉砂芯的作用是促進暗冒口的補縮作用。但在實際生產(chǎn)時，此威廉砂芯的圓錐尖端因無法排氣的原因而不能成型，如此便會嚴重影響暗冒口的補縮作用。后將此威廉砂芯改為由兩瓣鑲套配合組成，這樣會在威廉砂芯中間留下一條排氣通道，如此有利于威廉砂芯的成型
3.常見缺陷及其解決辦法
3.1鑄件氣孔因覆膜砂澆注過程樹脂燃燒，發(fā)氣量大，如排氣設計不當，鑄件很容易形成氣孔缺陷。結(jié)合以下實例進行說明。在生產(chǎn)閘閥2-150閥蓋時，常常在正上模位置出現(xiàn)氣孔缺陷，缺陷比例幾乎是100%；后來分析缺陷成因，發(fā)現(xiàn)此模具兩個砂芯都為實芯，如果閘閥閥蓋砂芯尺寸較小，制作抽芯困難，模具廠開模時就以實芯開模；之后修改模具，大砂芯改為抽芯，小砂芯仍為實芯，但小砂芯在打出后，需要人工通過電鉆打出一個中空的內(nèi)腔，用以排氣，經(jīng)此修改，在后續(xù)生產(chǎn)中在原有出現(xiàn)氣孔位置再未發(fā)現(xiàn)氣孔缺陷。
3.2脈紋缺陷在最開始生產(chǎn)鑄件時，常常在閘閥筋條與法蘭交界處、冒口座部及法蘭背部出現(xiàn)脈紋，脈紋的形成嚴重影響鑄件的表面質(zhì)量，增加鑄件的清理工作，所以減少脈紋缺陷是非常有必要的。分析脈紋形成的根本原因是硅砂砂粒在高溫金屬液的作用下，型殼膨脹開裂，液態(tài)金屬滲入其中，形成脈紋。上述位置都在熱節(jié)處，鋼液凝固較慢，相較其他位置更易形成脈紋。防止脈紋的形成主要有以下兩點：①減少型殼的膨脹；②在覆膜砂中添加一定比例的抗脈紋添加劑。針對以上兩點，我們對覆膜砂廠家提出以下要求：①新覆膜砂中至少添加90%的回收砂；②添加抗脈紋添加劑，如加入一定比例的氧化鐵粉。在生產(chǎn)不銹鋼件時，也會對型殼噴涂鋯英粉涂料，經(jīng)過如此改善，在后續(xù)生產(chǎn)中脈紋缺陷大大降低。
綜上所述，覆膜砂鑄造工藝與其他鑄造方式相比，有很多優(yōu)良特性，并且隨著國家對環(huán)保的越發(fā)重視，覆膜砂鑄造工藝在日后的發(fā)展中有很大的市場規(guī)模。
公司簡介
諸城市開源鑄造有限公司坐落于風箏之都--山東濰坊 ，是一家專業(yè)生產(chǎn)中高端碳鋼、合金鋼、球墨鑄鐵等材質(zhì)鑄件的民營企業(yè)，屬當?shù)卣猩桃Y項目。公司占地面積11000m2，現(xiàn)有員工100余人，其中技術(shù)研發(fā)人員5人，高級工程師2人，質(zhì)檢人員3人，年產(chǎn)能可達3000噸。
開源鑄造致力于OEM鑄造，產(chǎn)品廣泛應用于機械五金、建筑、電力金具、鐵路、汽車、農(nóng)機等領(lǐng)域。公司擁有穩(wěn)定的客戶群體，產(chǎn)品主要銷往歐盟、美國、加拿大、中東等國家和地區(qū)。
在生產(chǎn)過程中開源鑄造主要采用先進的覆膜砂殼型鑄造生產(chǎn)工藝，常規(guī)可生產(chǎn) 0.1kg~50kg的鑄件，該生產(chǎn)工藝具有制殼、制芯速度快等特點，可批量生產(chǎn)，從而提高了生產(chǎn)效率， 且鑄件尺寸穩(wěn)定，鑄件表面光潔。
我司擁有全套環(huán)評資質(zhì)，且已通過SGS ISO 9001:2015 質(zhì)量體系認證。生產(chǎn)車間配有中頻環(huán)保電爐、自動模具生產(chǎn)線、熱處理爐等設備，同時應用三維模擬澆鑄軟件和包括爐前分析儀、光譜儀、金相顯微鏡、拉伸試驗機、壓力試驗機、硬度試驗機等在內(nèi)的先進檢測設備，嚴格控制生產(chǎn)流程，確保產(chǎn)品質(zhì)量。
我們的使命是通過完整的模具設計制作、卓越的生產(chǎn)工藝和完善的供應鏈管理為客戶提供最為優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務。公司本著雄厚的科技力量，先進的檢測手段，豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗，高度的敬業(yè)精神，嚴謹?shù)目茖W管理，周到的售后服務，贏得了國內(nèi)外客戶的廣泛好評。我們將以卓越品質(zhì)，優(yōu)質(zhì)服務成為您最值得信賴的合作伙伴。
免責聲明：本文轉(zhuǎn)載自互聯(lián)網(wǎng)，版權(quán)歸原作者所有，且僅代表原作者觀點。轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，如果侵犯，請及時通知我們，本網(wǎng)站將在第一時間及時刪除。