Penerapan Pasir Cladding dalam Pengecoran

Pengecoran pasir lapis pada industri pengecoran mempunyai sejarah yang cukup panjang, dan produksi coran juga cukup besar. Namun bila menggunakan pengecoran pasir berlapis, produksi pengecoran baja presisi menghadapi banyak masalah: adhesi pasir (jaringan parut), segregasi dingin, dan porositas. Cara mengatasi permasalahan ini masih harus dilihat lebih lanjut.

Pertama, Pengetahuan Dan Pemahaman Tentang Pasir Film (Pasir Film Merupakan Jenis Pengikat Organik, Pasir Inti)

(1) Karakteristik pasir berlapis: sifat kekuatan yang sesuai; fluiditas yang baik, terbuat dari pasir, kontur inti pasir jelas, susunan padat, mampu menciptakan inti pasir yang kompleks; kualitas permukaan pasir (inti), kekasaran permukaan hingga Ra = 6,3 ~ 12,5 μm, akurasi dimensi hingga level CT7 ~ CT9; Penggilingannya bagus dan pengecorannya mudah dibersihkan.

(2) Lingkup penerapan: Pasir berlapis dapat digunakan untuk membuat cetakan pengecoran dan inti pasir, dan cetakan atau inti pasir berlapis dapat digunakan dalam kombinasi satu sama lain serta dengan cetakan pasir (inti) lainnya; Ini tidak hanya dapat digunakan untuk pengecoran gravitasi jenis logam atau pengecoran tekanan rendah, tetapi juga untuk pengecoran pasir besi dan pengecoran sentrifugal panas; Ini dapat digunakan tidak hanya dalam produksi pengecoran besi cor dan paduan non-ferrous, tetapi juga dalam produksi komponen baja cor.

Kedua, Mempersiapkan Pasir Lapis

1. Komposisi pasir berlapis

Biasanya, ini terdiri dari bahan tahan api, pengikat, pengeras, pelumas dan aditif khusus.

(1) Bahan tahan api adalah bagian utama dari pasir yang dilapisi. Persyaratan bahan tahan api adalah sebagai berikut: ketahanan api yang tinggi, zat yang mudah menguap lebih sedikit, partikel lebih bulat, lebih keras, dan sebagainya. Biasanya, pasir kuarsa pengikis alami digunakan. Persyaratan pasir kuarsa: kandungan SiO2 yang tinggi (pengecoran besi cor dan paduan non-besi membutuhkan lebih dari 90%, pengecoran baja membutuhkan lebih dari 97%); kadar kotoran tidak lebih dari 0,3% (Pasir pengikis) - [kandungan kotoran pasir yang dicuci dengan air kurang dari ketentuan; ukuran partikel ① distribusi nomor saringan 3~5 yang berdekatan; partikel bulat, koefisien sudut tidak boleh lebih dari 1,3; nilai konsumsi asam minimal 5 ml.

(2) Resin fenolik biasanya digunakan sebagai pengikat.

(3) Hexamine biasanya digunakan sebagai pengeras; Kalsium stearat umumnya digunakan sebagai pelumas yang fungsinya mencegah penggumpalan pasir yang dilapisi dan meningkatkan fluiditas. Peran utama aditif adalah untuk meningkatkan kinerja pasir berlapis.

(4) Proporsi dasar pasir berlapis Proporsi Bahan (fraksi massa, %) Deskripsi: pasir mentah 100 pasir scrub, resin fenolik 1,0 ~ 3,0 berat pasir mentah, asam urolitiofosfat (larutan berair 2) 10 ~ 15 berat resin, kalsium stearat 5 ~ 7 berat resin, aditif 0,1 ~ 0,5 berat pasir asli. 1:2) 10 ~ 15 berat resin, kalsium stearat 5 ~ 7 berat resin, aditif 0,1 ~ 0,5 dari berat dari pasir aslinya. ～ Aditif dari 0,1 hingga 0,5% dari berat pasir asli.

2. Proses Produksi Pasir Lapis

Proses pembuatan pasir lapis pada dasarnya ada tiga jenis yaitu pelapisan dingin, pelapisan hangat dan pelapisan panas, saat ini produksi pasir lapis hampir selalu menggunakan metode pelapisan panas. Proses laminasi panas melibatkan pemanasan pasir mentah hingga suhu tertentu, kemudian mencampur dan menguleni masing-masing dengan resin, methenamine berair, dan kalsium stearat, lalu menghancurkan dan mengayak setelah pendinginan. Proses pencampurannya berbeda karena perbedaan formula. Saat ini, terdapat banyak jenis jalur produksi pasir laminasi dalam negeri, sekitar 2000~2300 jalur produksi semi-otomatis pemuatan manual, dan sekitar 50 jalur produksi otomatis yang dikendalikan komputer, yang secara efektif meningkatkan efisiensi produksi dan stabilitas produk. Misalnya, lini produksi visual otomatis XX Foundry Co., Ltd. Memiliki kontrol waktu pengumpanan dengan akurasi 0,1 detik, kontrol suhu pemanasan dengan akurasi 1/10℃, dan dapat mengamati status pencampuran pasir melalui video, dan efisiensi produksi mencapai 6 ton per jam.

3. Jenis Produk Utama Pasir Berlapis

(1) Jenis pasir lapis biasa Pasir lapis biasa, yaitu. pasir lapis tradisional biasanya terdiri dari pasir kuarsa, resin fenolik termoplastik, urolitiofosfat dan kalsium stearat, tanpa bahan tambahan, dan jumlah resin yang ditambahkan biasanya relatif tinggi pada persyaratan kekuatan tertentu, dan tidak memiliki karakteristik tahan suhu tinggi, rendah ekspansi dan emisi gas rendah, yang cocok untuk produksi pengecoran dengan persyaratan yang tidak terlalu ketat.

(2) Pasir laminasi berkekuatan tinggi dan aerasi rendah Karakteristik: Kekuatan tinggi, ekspansi rendah, pelepasan gas rendah, pelepasan gas lambat, antioksidan Pendahuluan: Pasir laminasi berkekuatan tinggi dan aerasi rendah adalah produk baru dari pasir laminasi biasa. Berkat penambahan aditif dan proses formulasi baru, dosis resin berkurang secara signifikan, dan kekuatan pasir laminasi 30% lebih tinggi dibandingkan pasir laminasi konvensional. Kekuatannya lebih tinggi dari pasir berlapis biasa sebanyak lebih dari 30%, dan jumlah gas yang dihasilkan sangat berkurang dan laju pembangkitan gas dapat diperlambat, sehingga dapat lebih disesuaikan dengan kebutuhan produksi pengecoran. Jenis pasir berlapis ini terutama cocok untuk produksi bagian besi cor, coran baja kecil dan menengah, baja cor paduan. Saat ini terdapat tiga seri pasir berlapis jenis ini: pasir berlapis berkekuatan tinggi dan rendah gas GD-1; GD-2 kekuatan tinggi dan ekspansi rendah serta pasir berlapis gas rendah; GD-3 adalah pasir berkekuatan tinggi, ekspansi rendah, dan rendah gas dengan lapisan antioksidan.

(3) Pasir berlapis (tipe) tahan suhu tinggi (tipe ND) Karakteristik: tahan suhu tinggi, kekuatan tinggi, ekspansi rendah, pelepasan gas rendah, pelepasan gas lambat, mudah terurai, antioksidan Pendahuluan: Pasir berlapis tahan suhu tinggi adalah tipe baru pasir berlapis dengan karakteristik suhu tinggi yang sangat baik (kekuatan tinggi pada suhu tinggi, waktu tahan panas yang lama, muai panas rendah, emisi gas rendah) dan karakteristik pengecoran komprehensif yang diperoleh dengan teknologi formula khusus. Pasir berlapis jenis ini sangat cocok untuk bagian besi cor presisi berdinding tipis yang kompleks (seperti blok mesin mobil, kepala silinder, dll.) dan persyaratan produksi yang tinggi untuk bagian baja tuang (seperti sudut kontainer dan pengereman kereta api; di lambung kapal bagian, dll.), dapat secara efektif menghilangkan lengketnya pasir, deformasi, retak termal dan porositas serta cacat pengecoran lainnya. Saat ini terdapat empat seri pasir film ini: pasir film tahan suhu tinggi VND-1. ND-2 tahan suhu tinggi ekspansi rendah dan pasir pelepasan gas rendah ND-3 tahan suhu tinggi ekspansi rendah dan pelepasan gas rendah pasir lapisan antioksidan ND-4 tahan suhu tinggi kekuatan tinggi dasar ekspansi rendah dan pasir berlapis pelepasan gas rendah.

(4) Pasir berlapis yang mudah terdispersi Dengan kekuatan yang baik dan dispersibilitas suhu rendah yang sangat baik, cocok untuk produksi coran logam non-ferrous.

(5) persyaratan khusus film pasir lainnya untuk beradaptasi dengan kebutuhan produk yang berbeda, pengembangan serangkaian film pasir khusus, seperti: film pasir pengecoran sentrifugal, film pasir dingin, film pasir basah, pasir anti lengket , lukisan anti vena, film pasir anti selulit dan sebagainya.

Ketiga, proses dasar pembuatan inti pasir film

Suhu pemanasan 200-300℃, waktu pengawetan 30-150 detik, tekanan pasir 0,15-0,60MPa. Bentuk inti sederhana, fluiditas pasir berlapis yang baik dapat digunakan untuk memilih tekanan pasir yang lebih rendah, inti pasir tipis untuk memilih suhu pemanasan yang lebih rendah, suhu pemanasan dapat memperpanjang waktu pengawetan dengan tepat, dll. Resin yang digunakan untuk pelapisan pasir adalah resin fenolik. Keuntungan dari proses inti: karakteristik kekuatan yang sesuai; fluiditas yang baik; kualitas permukaan inti pasir yang baik (Ra = 6,3-12,5 µm); antihigroskopisitas inti pasir; penggilingan yang baik, pengecoran yang mudah dibersihkan.

1.Suhu pengecoran (cetakan).

Suhu pengecoran adalah salah satu faktor utama yang mempengaruhi ketebalan dan kekuatan lapisan cangkang, umumnya dikontrol pada 220~260℃, dan dipilih berdasarkan prinsip berikut.

(1) Untuk memastikan bahwa pasir pelapis memiliki panas yang cukup untuk melunakkan resin dan berpolimerisasi;

(2) Memastikan pembentukan cangkang dengan ketebalan yang dibutuhkan dan jenis permukaan cangkang (inti) tidak terbakar;

(3) Cobalah untuk mempersingkat waktu penembakan dan pengawetan untuk meningkatkan produktivitas.

2. Tekanan dan waktu injeksi pasir Waktu injeksi pasir biasanya dikontrol dalam 3~10 detik, waktu yang terlalu singkat, pasir (inti) tidak dapat terbentuk. Tekanan injeksi pasir biasanya sekitar 0,6MPa; tekanannya terlalu rendah, mudah menyebabkan fenomena undershot atau longgar.

3. Waktu pemadatan: Lamanya waktu pemadatan terutama bergantung pada ketebalan pasir (inti) dan suhu model pengecoran, umumnya berkisar antara 60 hingga 120 detik. Waktunya terlalu singkat, lapisan cangkang tidak sepenuhnya sembuh dengan kekuatan rendah; waktu terlalu lama, lapisan permukaan pasir (inti) mudah terbakar mempengaruhi kualitas coran. Contoh parameter proses pengecoran pasir lapis (inti): No. Ketebalan cangkang (㎜) Berat (kg) Temperatur pengecoran (℃) Waktu injeksi pasir (s) Waktu pemadatan (s) 1 (selongsong pemandu) DN80-05 8～10 2.5 ～ 2,6 220～240 2～3 60～80 2 (badan katup) DN05-01 10～12 3,75～3.8 240～260 3～5 80～100

Keempat, Penerapan Permasalahan Pasir Lapis dan Solusi Penanggulangannya

Ada banyak jenis metode pembuatan inti, secara total dapat dibagi menjadi dua kategori metode termoset dan metode padat dingin, pembuatan inti pelapis pasir termasuk dalam kategori metode termoset. Setiap jenis metode pembuatan batangan memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing, yang terutama bergantung pada persyaratan kualitas produk, kompleksitas, batch produksi, biaya produksi, harga produk dan faktor-faktor lain untuk menentukan metode pembuatan batangan mana yang akan dipilih. Persyaratan kualitas permukaan rongga pengecoran tinggi, persyaratan akurasi dimensi tinggi, dan cetakan inti pasir kompleks yang menggunakan inti pasir berlapis sangat efektif. Misalnya: inti pasir saluran masuk dan buang kepala silinder mesin mobil, inti pasir saluran air, inti pasir saluran oli, inti pasir saluran air blok silinder, inti pasir saluran oli, manifold masuk, inti pasir cangkang manifold buang, inti pasir pelari katup hidrolik, inti pasir turbocharger jalur udara mobil dan sebagainya. Namun dalam penggunaan pasir lapis seringkali terdapat beberapa permasalahan yang ditemui, disini hanya berdasarkan pengalaman yang akan dibicarakan satu atau dua.

1. Kekuatan pasir dan penentuan jumlah gas dalam kualitas pasir asli dan kualitas resin berdasarkan sejumlah faktor kunci tertentu yang mempengaruhi kekuatan pasir terutama diambil dari jumlah resin fenolik yang ditambahkan. Jika lebih banyak resin fenolik yang ditambahkan, kekuatannya meningkat, tetapi jumlah gasnya juga meningkat dan kerapuhannya menurun. Oleh karena itu, selama produksi perlu dilakukan pengendalian kekuatan pasir untuk mengurangi jumlah gas dan meningkatkan daya hancur; ketika menyusun standar kekuatan, perlu dicari titik keseimbangan. Keseimbangan ini untuk menjamin kualitas permukaan inti pasir dan, pada saat penuangan, tidak menghasilkan deformasi atau kerusakan inti dalam kondisi kekuatan yang telah ditentukan. Dengan demikian, untuk menjamin kualitas permukaan coran dan keakuratan dimensi, namun juga untuk mengurangi jumlah gas, mengurangi cacat porositas pengecoran, meningkatkan kinerja pasir inti pasir. Penyimpanan inti pasir, proses pemrosesan dapat digunakan di peralatan stasiun kerja, kereta inti pasir, dan di atas spons setebal 10mm~15mm, yang dapat mengurangi tingkat kehilangan inti pasir.

2. Periode penyimpanan inti pasir tertutup Setiap inti pasir akan menyerap kelembaban, terutama di wilayah selatan dengan kelembaban relatif, inti pasir harus disimpan dalam dokumen proses yang akan ditentukan dalam dokumen proses, penggunaan produksi ramping first-in-first- keluar produksi untuk mengurangi jumlah penyimpanan inti pasir dan periode penyimpanan, dan mengurangi jumlah penyimpanan inti pasir. Dokumen teknologi perlu mencantumkan umur simpan inti pasir dan mengurangi kuantitas dan umur simpan inti pasir melalui penggunaan produksi ramping sesuai dengan prinsip “pertama-pertama-pertama”. Setiap fasilitas harus menggabungkan kondisi pabriknya sendiri dan kondisi iklim lokal untuk menentukan periode penyimpanan inti pasir.

3. Pengendalian mutu persediaan pasir laminasi Pasir laminasi harus disertai dengan informasi jaminan mutu dari pemasok, dan perusahaan sesuai dengan standar pengambilan sampel untuk pemeriksaan, pengecekan yang memenuhi syarat sebelum masuk ke gudang. Perusahaan uji sampel gagal memastikan jaminan kualitas dan departemen teknis membuat hasil pemrosesan, menyerah untuk menerima atau mengembalikan ke pemasok.

4. Pasir lapis yang memenuhi syarat pada inti terdapat pada retakan inti dan deformasi inti. Retakan dan deformasi inti biasanya diduga disebabkan oleh rendahnya kekuatan pasir yang dilapisi. Padahal, penghancuran dan deformasi inti pasir akan melibatkan banyak proses produksi. Ketika terjadi situasi abnormal, perlu dicari tahu penyebab sebenarnya untuk mengatasi masalah tersebut. Alasan spesifiknya adalah:

(1) suhu cetakan saat membuat inti dan waktu tinggal dalam cetakan berhubungan dengan ketebalan pemadatan kulit inti untuk memenuhi persyaratan proses. Parameter proses yang ditentukan di dalamnya harus memiliki rentang tertentu, dan rentang ini harus bergantung pada keahlian operator. Bila suhu cetakan berada pada batas atas maka waktu penahanan dapat diambil sebagai batas bawah, dan bila suhu cetakan berada pada batas bawah maka waktu penahanan dapat diambil sebagai batas atas. Operator harus menjalani pelatihan berkelanjutan untuk meningkatkan keterampilan pengoperasian mereka.

(2) Saat membuat inti, resin fenolik dan partikel pasir akan jatuh ke cetakan, yang harus dihilangkan tepat waktu dan disemprot dengan bahan pelepas cetakan, jika tidak maka akan semakin terakumulasi, dan inti akan terkoyak atau berubah bentuk saat cetakannya dibuka.

(3) Batang atas pegas pada cetakan kotak inti panas statis dapat menyebabkan inti pecah atau berubah bentuk karena hilangnya elastisitas bila digunakan dalam waktu lama dalam kondisi suhu tinggi. Pegas harus diganti tepat waktu.

(4) Cetakan bergerak dan cetakan statis tidak sejajar atau berada pada garis tengah yang sama, bila cetakan ditutup di bawah tekanan silinder atau silinder udara, ujung depan pin pengunci mempunyai masa kemiringan, cetakan akan tetap berada. tertutup rapat, namun ketika cetakan dibuka, cetakan yang bergerak dan statis akan tetap kembali ke keadaan semula sehingga menyebabkan inti pecah atau berubah bentuk. Dalam hal ini pasir akan lari saat pasir ditembakkan, dan ukuran inti pasir akan semakin besar. Solusinya terletak pada penyesuaian paralelisme dan penyelarasan bentuk secara tepat waktu.

(5) Pada cangkang inti mesin produksi inti pasir berongga, dari inti pasir dari pasir lapis yang belum diawetkan harus digunakan kembali, harus diayak dan pasir lapis yang tidak terpakai sesuai dengan perbandingan 3:7 dicampur menggunakan inti, sehingga sehingga untuk memastikan kualitas permukaan cangkang inti pasir dan kekuatan inti pasir.