تطبيق الكسوة الرملية في الصب

إن صب الرمل المطلي في صناعة المسبك له تاريخ طويل جدًا، كما أن إنتاج المسبوكات كبير جدًا. ولكن عند استخدام صب الرمل المطلي، فإن إنتاج المسبوكات الفولاذية الدقيقة يواجه العديد من المشكلات: التصاق الرمل (التندب)، والفصل البارد، والمسامية. كيفية حل هذه المشاكل يبقى أن نرى المزيد.

أولاً، معرفة وفهم رمل الفيلم (رمل الفيلم هو نوع من المواد الرابطة العضوية، والرمل الأساسي)

(1) خصائص الرمل المطلي: خصائص القوة المناسبة؛ سيولة جيدة، مصنوعة من الرمل، محيط قلب الرمل واضح، تنظيم كثيف، قادر على إنشاء قلب رملي معقد؛ جودة سطح الرمل (الأساسي)، وخشونة السطح تصل إلى Ra = 6.3 ~ 12.5 ميكرومتر، ودقة الأبعاد تصل إلى مستوى CT7 ~ CT9؛ الطحن جيد والصب سهل التنظيف.

(2) نطاق التطبيق: يمكن استخدام الرمل المطلي لصنع قوالب الصب ونوى الرمل، ويمكن استخدام قوالب الرمل المطلي أو النوى مع بعضها البعض وكذلك مع قوالب الرمل الأخرى (النوى)؛ لا يمكن استخدامه فقط لصب الجاذبية من النوع المعدني أو الصب بالضغط المنخفض، ولكن أيضًا لصب الرمل الحديدي والصب بالطرد المركزي الساخن؛ يمكن استخدامه ليس فقط في إنتاج الحديد الزهر وسبائك السبائك غير الحديدية، ولكن أيضًا في إنتاج أجزاء الفولاذ المصبوب.

ثانياً: تحضير الرمل المطلي

1. تكوين الرمل المطلي

كقاعدة عامة، يتكون من مواد مقاومة للحرارة، مادة رابطة، مادة مقسية، مادة تشحيم ومضافات خاصة.

(1) المواد المقاومة للحرارة هي الجزء الرئيسي من الرمل المطلي. متطلبات المواد المقاومة للحرارة هي كما يلي: مقاومة عالية للنار، مواد أقل تطايراً، جزيئات أكثر استدارة، أكثر صلابة، وما إلى ذلك. عادة، يتم استخدام رمل الكوارتز مكشطة الطبيعية. متطلبات رمل الكوارتز: نسبة عالية من SiO2 (تتطلب مصبوبات الحديد الزهر والسبائك غير الحديدية أكثر من 90٪، وتتطلب المسبوكات الفولاذية أكثر من 97٪)؛ محتوى الأوساخ لا يزيد عن 0.3% (الرمال المكشطة) - [محتوى الأوساخ الرملية المغسولة بالماء أقل من الأحكام؛ حجم الجسيمات ① توزيع عدد المناخل المجاورة 3 ~ 5؛ الجسيمات المستديرة، يجب ألا يزيد المعامل الزاوي عن 1.3؛ قيمة استهلاك الحمض لا تقل عن 5 مل.

(2) يستخدم الراتنج الفينولي عادة كمواد رابطة.

(3) عادة ما يستخدم الهكسامين كمقوي. تُستخدم ستيرات الكالسيوم بشكل شائع كمواد تشحيم، وتتمثل وظيفتها في منع تكتل الرمال المطلية وزيادة السيولة. الدور الرئيسي للمواد المضافة هو تحسين أداء الرمل المطلي.

(4) النسبة الأساسية للرمل المطلي نسبة المكونات (الجزء الكتلي، %) الوصف: رمل خام 100 رمل مقشر، راتينج فينولي 1.0 ~ 3.0 بالوزن من الرمل الخام، حمض البوليثيوفوسفوريك (محلول مائي 2) 10 ~ 15 بالوزن راتنجات، كالسيوم ستيرات 5 ~ 7 من وزن الراتنج، المضافات 0.1 ~ 0.5 من وزن الرمل الأصلي.1: 2) 10 ~ 15 من وزن الراتنج، ستيرات الكالسيوم 5 ~ 7 من وزن الراتنج، المواد المضافة 0.1 ~ 0.5 من الوزن من الرمال الأصلية . ～إضافات من 0.1 إلى 0.5% من وزن الرمل الأصلي.

2. عملية إنتاج الرمل المطلي

تتكون عملية تحضير الرمل المطلي بشكل أساسي من ثلاثة أنواع: الطلاء البارد، والطلاء الدافئ والطلاء الساخن، وفي الوقت الحاضر، يستخدم إنتاج الرمل المطلي دائمًا طريقة الطلاء الساخن. تتضمن عملية التصفيح الساخن تسخين الرمل الخام إلى درجة حرارة معينة، ثم الخلط والعجن مع الراتنج والميثينامين المائي وستيرات الكالسيوم على التوالي، ومن ثم السحق والغربلة بعد التبريد. تختلف عملية الخلط بسبب اختلاف الصيغة. في الوقت الحاضر، هناك أنواع كثيرة من خطوط إنتاج رمل التصفيح المحلية، وحوالي 2000 ~ 2300 خط إنتاج شبه أوتوماتيكي للتحميل اليدوي، وحوالي 50 خط إنتاج أوتوماتيكي يتم التحكم فيه بواسطة الكمبيوتر، مما أدى إلى تحسين كفاءة الإنتاج واستقرار المنتج بشكل فعال. على سبيل المثال، خط الإنتاج المرئي الآلي لشركة XX Foundry Co., Ltd. لديها التحكم في وقت التغذية بدقة 0.1 ثانية، والتحكم في درجة حرارة التسخين بدقة 1/10 درجة مئوية، ويمكنها مراقبة حالة خلط الرمل من خلال الفيديو، وكفاءة الإنتاج تصل إلى 6 طن في الساعة.

3. أنواع المنتجات الرئيسية للرمل المطلي

(1) النوع العادي من الرمل المطلي الرمل المطلي العادي، أي. عادة ما يتكون الرمل المطلي التقليدي من رمل الكوارتز، وراتنج الفينول البلاستيكي الحراري، وفوسفات البوليثيوم، وستيرات الكالسيوم، بدون إضافات، وعادة ما تكون كمية الراتينج المضافة مرتفعة نسبيًا في ظل متطلبات قوة معينة، ولا تتمتع بخصائص مقاومة درجات الحرارة العالية، والمنخفضة. التوسع وانبعاث الغاز المنخفض، وهو مناسب لإنتاج الصب بمتطلبات أقل صرامة.

(2) رمل تصفيح عالي القوة ومنخفض التهوية الخصائص: قوة عالية، تمدد منخفض، إطلاق غازات منخفض، إطلاق غازات بطيء، مضاد للأكسدة المقدمة: رمل تصفيح عالي القوة ومنخفض التهوية هو منتج أحدث من رمل الترقق العادي. بفضل إضافة المواد المضافة وعملية الصياغة الجديدة، يتم تقليل جرعة الراتنج بشكل كبير، وتكون قوة رمل التصفيح أعلى بنسبة تزيد عن 30% من قوة رمل التصفيح التقليدي. قوتها أعلى من قوة الرمل المطلي العادي بأكثر من 30%، ويتم تقليل كمية توليد الغاز بشكل كبير ويمكن إبطاء معدل توليد الغاز، بحيث يمكن تكييفها بشكل أفضل مع احتياجات إنتاج الصب. هذا النوع من الرمل المطلي مناسب بشكل أساسي لإنتاج أجزاء الحديد الزهر، والمسبوكات الفولاذية الصغيرة والمتوسطة، وسبائك الفولاذ المصبوب. يوجد حاليًا ثلاث سلاسل من هذا النوع من الرمال المطلية: الرمال المطلية عالية القوة ومنخفضة الغاز GD-1؛ GD-2 عالية القوة ومنخفضة التمدد والرمل المطلي بالغاز المنخفض؛ GD-3 عبارة عن رمل عالي القوة ومنخفض التمدد ومنخفض الغاز مع طلاء مضاد للأكسدة.

(3) الرمل المطلي المقاوم لدرجات الحرارة العالية (النوع) (نوع ND) الخصائص: مقاومة درجات الحرارة العالية، القوة العالية، التمدد المنخفض، إطلاق الغازات المنخفض، إطلاق الغازات البطيء، سهل الكسر، مضاد للأكسدة المقدمة: الرمل المطلي المقاوم لدرجة الحرارة العالية هو نوع جديد من الرمل المطلي بخصائص ممتازة لدرجة الحرارة العالية (قوة عالية في درجات الحرارة المرتفعة، وقت طويل لمقاومة الحرارة، تمدد حراري منخفض، انبعاث غاز منخفض) وخصائص الصب الشاملة التي تم الحصول عليها من خلال تقنية التركيبة الخاصة. هذا النوع من الرمل المطلي مناسب بشكل خاص لأجزاء الحديد الزهر الدقيقة المعقدة ذات الجدران الرقيقة (مثل كتلة محرك السيارة ورأس الأسطوانة وما إلى ذلك) ومتطلبات الإنتاج العالية للأجزاء الفولاذية المصبوبة (مثل ركن الحاوية وفرامل القطار؛ في هيكل السفينة الأجزاء، وما إلى ذلك)، يمكن أن تقضي بشكل فعال على التصاق الرمل، والتشوه، والتكسير الحراري والمسامية وعيوب الصب الأخرى. يوجد حاليًا أربع سلاسل من رمل الفيلم هذا: رمل الفيلم المقاوم لدرجة الحرارة العالية VND-1. ND-2 مقاومة درجات الحرارة العالية التمدد المنخفض ورمل إطلاق الغاز المنخفض ND-3 مقاومة درجات الحرارة العالية التمدد المنخفض وانخفاض إطلاق الغاز الرمال المطلية بمضادات الأكسدة ND-4 مقاومة درجات الحرارة العالية ذات القوة العالية أسفل التمدد المنخفض والرمل المطلي منخفض إطلاق الغاز.

(4) رمل مطلي سهل التشتت مع قوة جيدة وتشتت ممتاز في درجات الحرارة المنخفضة، مناسب لإنتاج المسبوكات المعدنية غير الحديدية.

(5) متطلبات خاصة أخرى لفيلم الرمل من أجل التكيف مع احتياجات المنتجات المختلفة، وتطوير سلسلة من أفلام الرمل الخاصة، مثل: فيلم الرمل المصبوب بالطرد المركزي، فيلم الرمل البارد، فيلم الرمل الرطب، الرمل المضاد للالتصاق ، طلاء مضاد للأوردة، فيلم رمل مضاد للسيلوليت وما إلى ذلك.

ثالثا، العملية الأساسية لصنع الفيلم الرملي

درجة حرارة التسخين 200-300 درجة مئوية، وقت المعالجة 30-150 ثانية، ضغط الرمل 0.15-0.60 ميجا باسكال. شكل أساسي بسيط، يمكن استخدام سيولة جيدة للرمل المطلي لاختيار ضغط رمل أقل، ونوى رمل رقيقة لاختيار درجة حرارة تسخين أقل، ويمكن تمديد درجة حرارة التسخين بشكل مناسب وقت المعالجة، وما إلى ذلك. الراتينج المستخدم لطلاء الرمل هو راتينج الفينول. مزايا العملية الأساسية: خصائص القوة المناسبة؛ سيولة جيدة نوعية جيدة من سطح الرمال الأساسية (Ra = 6.3-12.5 ميكرومتر)؛ مقاومة الرطوبة في قلب الرمل. طحن جيد، صب سهل التنظيف.

1. درجة حرارة الصب (العفن).

تعد درجة حرارة الصب أحد العوامل الرئيسية التي تؤثر على سمك وقوة طبقة القشرة، ويتم التحكم فيها بشكل عام عند 220 ~ 260 درجة مئوية، ويتم اختيارها وفقًا للمبادئ التالية.

(1) التأكد من أن رمل الطلاء لديه حرارة كافية لتليين الراتنج والبلمرة؛

(2) التأكد من عدم حرق تشكيل سمك القشرة المطلوب ونوع سطح القشرة (الأساسية)؛

(3) حاول تقصير وقت القصف والمعالجة لتحسين الإنتاجية.

2. ضغط ووقت حقن الرمل يتم التحكم في وقت حقن الرمل عادةً خلال 3 إلى 10 ثوانٍ، وهو وقت قصير جدًا، ولا يمكن تشكيل الرمل (الأساسي). عادة ما يكون ضغط حقن الرمل حوالي 0.6 ميجا باسكال؛ الضغط منخفض جدًا، ومن السهل أن يسبب ظاهرة سفلية أو فضفاضة.

3. وقت التصلب: يعتمد طول وقت التصلب بشكل أساسي على سمك الرمل (اللب) ودرجة حرارة نموذج الصب، والتي تتراوح عمومًا من 60 إلى 120 درجة مئوية. الوقت قصير جدًا، ولم يتم معالجة طبقة الصدفة تمامًا بقوة منخفضة؛ الوقت طويل جدًا، ومن السهل حرق الطبقة السطحية من الرمل (الأساسية) مما يؤثر على جودة المسبوكات. أمثلة لمعلمات عملية صب الرمل المطلي (الأساسي): رقم سمك القشرة (㎜) الوزن (كجم) درجة حرارة الصب (°C) وقت (فترات) حقن الرمل وقت (فترات) التصلب 1 (كم الدليل) DN80-05 8～10 2.5 ～ 2.6 220～240 2～3 60～80 2 (جسم الصمام) DN05-01 10～12 3.75～3.8 240～260 3～5 80～100

رابعاً، تطبيق مشاكل الرمل المطلي وحلول التدابير المضادة

هناك العديد من أنواع طرق التصنيع الأساسية، ويمكن تقسيمها إجمالاً إلى فئتين من طرق التصلد بالحرارة والطرق الصلبة الباردة، ويندرج التصنيع الأساسي لطلاء الرمل ضمن فئة طرق التصلد بالحرارة. أي نوع من طرق صنع القضبان له مزاياه وعيوبه، والتي تعتمد بشكل أساسي على متطلبات جودة المنتج والتعقيد ودفعة الإنتاج وتكاليف الإنتاج وسعر المنتج وعوامل أخرى لتحديد طريقة صنع القضبان التي يجب اختيارها. متطلبات جودة السطح لتجويف الصب عالية، ومتطلبات دقة الأبعاد عالية، والقالب الرملي المعقد الذي يستخدم قلب الرمل المطلي فعال للغاية. على سبيل المثال: مدخل رأس أسطوانة محرك السيارة ونواة رمل العادم، قلب رمل طريق الماء، قلب رمل طريق الزيت، قلب رمل طريق الماء، كتلة رمل طريق الزيت، مشعب السحب، قلب رمل غلاف مشعب العادم، قلب رمل تشغيل الصمام الهيدروليكي، قلب الرمل للشاحن التوربيني لمسار هواء السيارات وما إلى ذلك. ولكن في استخدام الرمل المطلي غالبا ما تكون هناك بعض المشاكل التي تواجهها، وهنا فقط على خبرة العمل للحديث عن واحد أو اثنين.

1. إن قوة الرمال وتحديد كمية الغاز في نوعية الرمال الأصلية وجودة الراتنج في ظل فرضية عدد معين من العوامل الرئيسية التي تؤثر على قوة الرمال مأخوذة بشكل أساسي من كمية الراتنج الفينولي المضافة. إذا تمت إضافة المزيد من الراتنج الفينولي، تزداد القوة، لكن كمية الغاز تزيد أيضًا وتقل القابلية للكسر. لذلك، أثناء الإنتاج، من الضروري التحكم في قوة الرمال من أجل تقليل كمية الغاز وتحسين التدمير؛ عند وضع معايير القوة، من الضروري إيجاد نقطة توازن. يهدف هذا التوازن إلى ضمان جودة سطح قلب الرمل، وعند الصب، لا يحدث تشوه أو تدمير للقلب بشرط القوة. وبالتالي، لضمان جودة سطح المسبوكات ودقة الأبعاد، ولكن أيضًا لتقليل كمية الغاز، وتقليل عيوب مسامية الصب، وتحسين أداء الرمل الأساسي. تخزين قلب الرمل، يمكن استخدام عملية المعالجة في جهاز محطة العمل، وعربة قلب الرمل، وعلى الجزء العلوي من الإسفنج السميك 10 مم ~ 15 مم، مما يمكن أن يقلل من معدل فقدان قلب الرمل.

2. فترة تخزين قلب الرمل المغطى أي قلب رمل سوف يمتص الرطوبة، خاصة في المنطقة الجنوبية ذات الرطوبة النسبية، يجب تخزين قلب الرمل في مستندات العملية التي سيتم تحديدها في مستندات العملية، واستخدام الإنتاج الهزيل أولاً في الأول- خارج الإنتاج لتقليل كمية تخزين الرمل وفترة التخزين، وتقليل كمية تخزين الرمل. من الضروري النص في الوثيقة التكنولوجية على العمر الافتراضي للنواة الرملية وتقليل الكمية ومدة الصلاحية للنواة الرملية من خلال استخدام الإنتاج الهزيل وفقًا لمبدأ "الأول أولاً أولاً". ويجب على كل منشأة أن تجمع بين ظروف المصنع الخاصة بها والظروف المناخية المحلية لتحديد فترة تخزين قلب الرمال.

3. مراقبة جودة إمدادات الرمل الرقائقي يجب أن تكون الرمال الرقائقية مصحوبة بمعلومات ضمان الجودة الخاصة بالمورد والمؤسسة وفقًا لمعايير أخذ العينات للتفتيش والتحقق من المؤهل قبل دخول المستودع. فشلت مؤسسات اختبار العينة في ضمان ضمان الجودة والإدارات الفنية لتحقيق نتائج المعالجة، وهي الاستسلام للقبول أو العودة إلى المورد.

4. تم العثور على الرمل المطلي المؤهل في اللب في صدع اللب وتشوه اللب عادة ما يكون نتيجة للقوة المنخفضة للرمل المطلي. في الواقع، فإن تدمير وتشويه قلب الرمل سوف يشمل العديد من عمليات الإنتاج. عند حدوث موقف غير طبيعي، من الضروري معرفة السبب الحقيقي لحل المشكلة. الأسباب المحددة هي:

(1) ترتبط درجة حرارة القالب عند صنع اللب ووقت الإقامة في القالب بسمك تصلب الجلد الأساسي لتلبية متطلبات العملية. يجب أن يكون لمعلمات العملية المحددة هنا نطاق معين، ويجب أن يعتمد هذا النطاق على مهارة المشغل. عندما تكون درجة حرارة القالب عند الحد الأعلى، يمكن اعتبار وقت التثبيت كحد أدنى، وعندما تكون درجة حرارة القالب عند الحد الأدنى، يمكن اعتبار وقت التثبيت كحد أعلى. يجب أن يخضع المشغلون لتدريب مستمر لتحسين مهاراتهم التشغيلية.

(2) عند صنع اللب، سوف تسقط جزيئات الراتينج والرمل الفينولية على القالب، والتي يجب إزالتها في الوقت المناسب ورشها بعامل تحرير القالب، وإلا فإنها سوف تتراكم أكثر فأكثر، وسوف يتمزق اللب أو يتشوه عندما يتم فتح القالب.

(3) قد يتسبب القضيب العلوي الزنبركي الموجود في قالب صندوق القلب الساخن الثابت في كسر القلب أو تشوهه بسبب فقدان المرونة عند استخدامه لفترة طويلة في ظل ظروف درجات الحرارة العالية. يجب استبدال الربيع في الوقت المناسب.

(4) القوالب المتحركة والثابتة ليست متوازية أو على نفس الخط المركزي، عندما يتم إغلاق القالب تحت ضغط الأسطوانة أو أسطوانة الهواء، يكون للواجهة الأمامية لدبوس القفل فترة إمالة، وسيظل القالب مغلقة بإحكام، ولكن عند فتح القالب، ستظل القوالب المتحركة والثابتة تعود إلى حالتها الأصلية، مما يتسبب في كسر القلب أو تشوهه. في هذه الحالة، سوف يهرب الرمل عند إطلاق الرمل، وسيكون حجم قلب الرمل أكبر. يكمن الحل في تعديل التوازي ومحاذاة الشكل في الوقت المناسب.

(5) في الغلاف الأساسي لآلة إنتاج قلب الرمل المجوف، يجب إعادة استخدام قلب الرمل من الرمل المطلي غير المعالج، ويجب غربله والرمل المطلي غير المستخدم وفقًا لنسبة 3: 7 الممزوجة باستخدام اللب، بحيث لضمان جودة سطح قشرة الرمل وقوة قلب الرمل.