Toepassing van bekledingszand bij het gieten

Gecoat zandgieten in de gieterij-industrie heeft een vrij lange geschiedenis en de productie van gietstukken is ook behoorlijk groot. Maar bij het gebruik van gecoat zandgieten wordt de productie van precisiegietstukken van staal met veel problemen geconfronteerd: zandhechting (littekenvorming), koude segregatie, porositeit. Hoe deze problemen kunnen worden opgelost, moet nog verder worden bezien.

Ten eerste kennis en begrip van filmzand (filmzand is een soort organisch bindmiddel, kernzand)

(1) Kenmerken van gecoat zand: geschikte sterkte-eigenschappen; goede vloeibaarheid, gemaakt van zand, de contouren van de zandkern zijn helder, dichte organisatie, in staat om een ​​complexe zandkern te creëren; zand(kern)oppervlaktekwaliteit, oppervlakteruwheid tot Ra = 6,3 ~ 12,5 μm, maatnauwkeurigheid tot CT7 ~ CT9-niveau; Het frezen is goed en het gietstuk is makkelijk schoon te maken.

(2) Toepassingsgebied: Van gecoat zand kunnen gietmallen en zandkernen worden gemaakt, en gecoate zandmallen of -kernen kunnen zowel in combinatie met elkaar als met andere zandmallen (kernen) worden gebruikt; Het kan niet alleen worden gebruikt voor zwaartekrachtgieten van het metaaltype of gieten onder lage druk, maar ook voor ijzerzandgieten en heet centrifugaalgieten; Het kan niet alleen worden gebruikt bij de productie van gietstukken van gietijzer en non-ferrolegeringen, maar ook bij de productie van gietstalen onderdelen.

Ten tweede: het voorbereiden van gecoat zand

1. Samenstelling van gecoat zand

In de regel bestaat het uit vuurvaste materialen, een bindmiddel, een verharder, een smeermiddel en speciale additieven.

(1) Vuurvast materiaal vormt het grootste deel van gecoat zand. De eisen voor vuurvaste materialen zijn als volgt: hoge brandwerendheid, minder vluchtige stoffen, deeltjes ronder, harder, enzovoort. Meestal wordt natuurlijk kwartszand gebruikt. Vereisten voor kwartszand: hoog SiO2-gehalte (gietstukken van gietijzer en non-ferrolegeringen vereisen meer dan 90%, gietstukken van staal vereisen meer dan 97%); vuilgehalte maximaal 0,3% (schraapzand) - [watergewassen zand vuilgehalte is lager dan de bepalingen; deeltjesgrootte ① verdeling van aangrenzende 3 ~ 5 zeven aantal; afgeronde deeltjes, de hoekcoëfficiënt mag niet meer zijn dan 1,3; zuurverbruikswaarde is minimaal 5 ml.

(2) Fenolhars wordt gewoonlijk als bindmiddel gebruikt.

(3) Hexamine wordt gewoonlijk als verharder gebruikt; Calciumstearaat wordt gewoonlijk gebruikt als smeermiddel, waarvan de functie is het klonteren van het beklede zand te voorkomen en de vloeibaarheid te vergroten. De belangrijkste rol van additieven is het verbeteren van de prestaties van gecoat zand.

(4) Basisaandeel gecoat zand Ingrediënten Aandeel (massafractie, %) Beschrijving: ruw zand 100 scrubzand, fenolhars 1,0 ~ 3,0 gewichtsdelen ruw zand, urolithiofosforzuur (waterige oplossing 2) 10 ~ 15 gewichtsdelen harsen, calcium stearaat 5 ~ 7 op gewichtsbasis van hars, additieven 0,1 ~ 0,5 op gewichtsbasis van origineel zand.1:2) 10 ~ 15 op gewichtsbasis van hars, calciumstearaat 5 ~ 7 op gewichtsbasis van hars, additieven 0,1 ~ 0,5 van het gewicht van het oorspronkelijke zand. ～Additieven van 0,1 tot 0,5% van het gewicht van het oorspronkelijke zand.

2. Productieproces van gecoat zand

Het proces van het bereiden van gecoat zand kent hoofdzakelijk drie soorten: koude coating, warme coating en hete coating. Momenteel maakt de productie van gecoat zand bijna altijd gebruik van de hete coatingmethode. Het hete lamineerproces omvat het verwarmen van ruw zand tot een bepaalde temperatuur, vervolgens mengen en kneden met respectievelijk hars, waterig methenamine en calciumstearaat, en vervolgens pletten en zeven na afkoelen. Het mengproces is anders vanwege het verschil in formule. Momenteel zijn er vele soorten binnenlandse productielijnen voor lamineerzand, ongeveer 2000 ~ 2300 handmatige laad-halfautomatische productielijnen en ongeveer 50 computergestuurde automatische productielijnen, die de productie-efficiëntie en productstabiliteit effectief hebben verbeterd. De geautomatiseerde visuele productielijn van XX Foundry Co., Ltd. Het heeft toevoertijdcontrole met een nauwkeurigheid van 0,1 seconde, verwarmingstemperatuurregeling met een nauwkeurigheid van 1/10 ℃, en kan de zandmengstatus via video observeren, en de productie-efficiëntie bereikt 6 ton per uur.

3. Belangrijkste productsoorten gecoat zand

(1) Normaal gecoat zand Normaal gecoat zand, d.w.z. Traditioneel gecoat zand bestaat meestal uit kwartszand, thermoplastische fenolhars, urolithiofosfaat en calciumstearaat, zonder additieven, en de toegevoegde hoeveelheid hars is meestal relatief hoog onder bepaalde sterkte-eisen, en het heeft niet de kenmerken van hoge temperatuurbestendigheid, lage expansie en lage gasemissie, wat geschikt is voor gietproductie met minder strenge eisen.

(2) Lamineerzand met hoge sterkte en lage beluchting Kenmerken: Hoge sterkte, lage expansie, lage ontgassing, langzame ontgassing, antioxidant Inleiding: Lamineerzand met hoge sterkte en lage beluchting is een nieuwer product van gewoon lamineerzand. Dankzij de toevoeging van additieven en een nieuw formuleringsproces wordt de harsdosering aanzienlijk verlaagd en is de sterkte van lamineerzand ruim 30% hoger dan die van conventioneel lamineerzand. De sterkte ervan is meer dan 30% hoger dan die van gewoon gecoat zand, de hoeveelheid gasproductie is aanzienlijk verminderd en de snelheid van de gasgeneratie kan worden vertraagd, zodat het beter kan worden aangepast aan de behoeften van de gietproductie. Dit type gecoat zand is voornamelijk geschikt voor de productie van gietijzeren onderdelen, kleine en middelgrote stalen gietstukken, gelegeerd gietstaal. Er zijn momenteel drie series van dit type gecoat zand: GD-1 hoogvast en gasarm gecoat zand; GD-2 zand met hoge sterkte, lage uitzetting en weinig gas; GD-3 is een zeer sterk, gasarm zand met lage uitzetting en een antioxiderende coating.

(3) Bestand tegen hoge temperaturen (type) gecoat zand (ND-type) Kenmerken: hoge temperatuurbestendigheid, hoge sterkte, lage uitzetting, lage ontgassing, langzame ontgassing, gemakkelijk afbreekbaar, antioxidant Inleiding: Bestand tegen hoge temperaturen gecoat zand is een nieuw type van gecoat zand met uitstekende eigenschappen bij hoge temperaturen (hoge sterkte bij hoge temperaturen, lange hittebestendigheidstijd, lage thermische uitzetting, lage gasemissie) en uitgebreide gieteigenschappen verkregen door speciale formuletechnologie. Dit soort gecoat zand is vooral geschikt voor complexe dunwandige precisiegietijzeren onderdelen (zoals automotorblok, cilinderkop, enz.) en hoge productie-eisen van gietstalen onderdelen (zoals containerhoeken en treinremmen; in scheepsromp onderdelen, enz.), kan het vastzitten van zand, vervorming, thermische scheurvorming, porositeit en andere gietfouten effectief elimineren. Er zijn momenteel vier series van dit filmzand: VND-1 hittebestendig filmzand. ND-2 hoge temperatuurbestendig zand met lage expansie en lage gasafgifte ND-3 hittebestendig zand met lage expansie en lage gasafgifte met antioxiderende coating ND-4 hoge temperatuurbestendig bodemzand met lage expansie en lage gasafgifte met hoge sterkte.

(4) Gemakkelijk dispergeerbaar gecoat zand Met goede sterkte en uitstekende dispergeerbaarheid bij lage temperaturen, geschikt voor de productie van gietstukken van non-ferrometalen.

(5) andere speciale eisen aan zandfilm om zich aan te passen aan de behoeften van verschillende producten, de ontwikkeling van een reeks speciale zandfilms, zoals: centrifugaalgietzandfilm, koude zandfilm, natte zandfilm, antikleefzand , anti-aderschildering, anti-cellulitis zandfilm enzovoort.

Ten derde het basisproces van het maken van filmzandkern

Verwarmingstemperatuur 200-300 ℃, uithardingstijd 30-150s, zanddruk 0,15-0,60 MPa. Eenvoudige kernvorm, goede vloeibaarheid van gecoat zand kan worden gebruikt om een ​​lagere zanddruk te selecteren, dunne zandkernen om een ​​lagere verwarmingstemperatuur te selecteren, de verwarmingstemperatuur kan de uithardingstijd op passende wijze verlengen, enz. De hars die wordt gebruikt voor zandcoating is fenolhars. Voordelen van het kernproces: geschikte sterkte-eigenschappen; goede vloeibaarheid; goede oppervlaktekwaliteit van de zandkern (Ra = 6,3-12,5 µm); antihygroscopiciteit van de zandkern; goed frezen, gemakkelijk schoon te maken gietstuk.

1.Casting (schimmel) temperatuur

De giettemperatuur is een van de belangrijkste factoren die de dikte en sterkte van de schaallaag beïnvloeden, over het algemeen gecontroleerd op 220 ~ 260 ℃ en geselecteerd volgens de volgende principes.

(1) Om ervoor te zorgen dat het coatingzand voldoende warmte heeft om de hars zacht te maken en te polymeriseren;

(2) Zorg ervoor dat de vorming van de vereiste dikte van de schaal en het oppervlaktetype van de schaal (kern) niet wordt verbrand;

(3) Probeer de beschietings- en uithardingstijd te verkorten om de productiviteit te verbeteren.

2. Zandinjectiedruk en -tijd De zandinjectietijd wordt gewoonlijk geregeld in 3~10s, een te korte tijd, het zand (kern) kan niet worden gevormd. De zandinjectiedruk bedraagt ​​gewoonlijk ongeveer 0,6 MPa; De druk is te laag, het is gemakkelijk om onderbeet of los fenomeen te veroorzaken.

3. Stollingstijd: De duur van de stollingstijd hangt voornamelijk af van de dikte van het zand (kern) en de temperatuur van het gietmodel, doorgaans variërend van 60 tot 120 s. De tijd is te kort, de schaallaag is niet volledig uitgehard met lage sterkte; de tijd is te lang, de zand(kern) oppervlaktelaag is gemakkelijk te verbranden en heeft invloed op de kwaliteit van de gietstukken. Voorbeeldprocesparameters van gecoat zandgieten (kern): Nr. Schaaldikte (㎜) Gewicht (kg) Giettemperatuur (℃) Zandinjectietijd (s) Stollingstijd (s) 1 (geleidehuls) DN80-05 8~10 2,5 ~ 2,6 220~240 2~3 60~80 2 (kleplichaam) DN05-01 10~12 3,75~3,8 240~260 3~5 80~100

Ten vierde: toepassing van problemen met gecoat zand en oplossingen voor tegenmaatregelen

Er zijn veel soorten kernproductiemethoden. In totaal kunnen ze worden onderverdeeld in twee categorieën: thermohardende methoden en koude vaste methoden. De productie van kernen met zandcoating valt in de categorie van thermohardende methoden. Elke vorm van hengelproductiemethode heeft zijn eigen voor- en nadelen, die voornamelijk afhangen van de productkwaliteitseisen, complexiteit, productiebatch, productiekosten, productprijs en andere factoren om te beslissen welke methode voor het maken van hengels moet worden gekozen. De eisen aan de oppervlaktekwaliteit van de gietholte zijn hoog, de eisen aan de maatnauwkeurigheid zijn hoog en de complexe zandkernmal met gecoate zandkern is zeer effectief. Bijvoorbeeld: inlaat- en uitlaatzandkern van de cilinderkop van een automotor, waterwegzandkern, oliewegzandkern, cilinderblok waterwegzandkern, oliewegzandkern, inlaatspruitstuk, uitlaatspruitstukzandkern, hydraulische kleploperzandkern, zandkern van auto-luchtpad-turbocompressor enzovoort. Maar bij het gebruik van gecoat zand komen er vaak enkele problemen voor, hier alleen op basis van ervaring om er over een of twee te praten.

1. De sterkte van zand en de bepaling van de hoeveelheid gas in de oorspronkelijke zandkwaliteit en harskwaliteit, uitgaande van een bepaald aantal sleutelfactoren die de sterkte van zand beïnvloeden, wordt voornamelijk ontleend aan de hoeveelheid toegevoegde fenolhars. Als er meer fenolhars wordt toegevoegd, neemt de sterkte toe, maar neemt ook de hoeveelheid gas toe en neemt de breekbaarheid af. Daarom is het tijdens de productie noodzakelijk om de sterkte van zand te controleren om de hoeveelheid gas te verminderen en de vernietigbaarheid te verbeteren; bij het opstellen van sterktenormen is het noodzakelijk om een ​​evenwichtspunt te vinden. Dit evenwicht is bedoeld om de kwaliteit van het oppervlak van de zandkern te waarborgen en, bij het storten, geen vervorming of vernietiging van de kern te veroorzaken onder voorwaarde van sterkte. Dus om de oppervlaktekwaliteit van gietstukken en maatnauwkeurigheid te garanderen, maar ook om de hoeveelheid gas te verminderen, gietporositeitsdefecten te verminderen, de zandkernprestaties van het zand te verbeteren. Zandkernopslag, verwerkingsproces kan worden gebruikt in het werkstationapparaat, zandkernwagen en bovenop een 10 mm ~ 15 mm dikke spons, wat het verliespercentage van de zandkern kan verminderen.

2. Opslagperiode van overdekte zandkern Elke zandkern zal vocht absorberen, vooral in het zuidelijke gebied met relatieve vochtigheid. De zandkern moet worden opgeslagen in procesdocumenten die moeten worden gespecificeerd in procesdocumenten, het gebruik van lean production first-in-first- uit productie om de hoeveelheid zandkernopslag en opslagperiode te verminderen, en de hoeveelheid zandkernopslag te verminderen. Het is noodzakelijk om in het technologische document de houdbaarheid van de zandkern te vermelden en de hoeveelheid en houdbaarheid van de zandkern te verminderen door het gebruik van lean production volgens het ‘eerst-eerst-eerst-eerst’-principe. Elke faciliteit moet zijn eigen fabrieksomstandigheden en lokale klimaatomstandigheden combineren om de opslagperiode van de zandkern te bepalen.

3. Kwaliteitscontrole van de levering van gelamineerd zand Gelaagd zand moet vergezeld gaan van kwaliteitsborgingsinformatie van de leverancier en de onderneming in overeenstemming met de normen voor bemonstering voor inspectie, waarbij gekwalificeerd wordt gecontroleerd voordat het magazijn wordt betreden. De monstertestbedrijven zijn er niet in geslaagd om de kwaliteitsborging en technische afdelingen te garanderen om de verwerkingsresultaten te behalen, is toe te geven aan de acceptatie of terug te keren naar de leverancier.

4. Gekwalificeerd gecoat zand in de kern wordt aangetroffen in de kernscheur en kernvervorming wordt gewoonlijk verondersteld het gevolg te zijn van de lage sterkte van het gecoate zand. Bij de vernietiging en vervorming van de zandkern zullen namelijk veel productieprocessen betrokken zijn. Wanneer zich een abnormale situatie voordoet, is het noodzakelijk om de ware oorzaak te achterhalen om het probleem op te lossen. De specifieke redenen zijn:

(1) de matrijstemperatuur bij het maken van de kern en de verblijftijd in de matrijs gerelateerd aan de stollingsdikte van de kernhuid om aan de procesvereisten te voldoen. De daarin gespecificeerde procesparameters moeten een bepaald bereik hebben, en dit bereik moet afhangen van de vaardigheid van de operator. Wanneer de matrijstemperatuur de bovengrens heeft bereikt, kan de houdtijd als ondergrens worden genomen, en wanneer de matrijstemperatuur zich op de ondergrens bevindt, kan de houdtijd als bovengrens worden genomen. Operators moeten voortdurende training volgen om hun bedieningsvaardigheden te verbeteren.

(2) Bij het maken van de kern zullen fenolhars- en zanddeeltjes op de mal vallen, die op tijd moeten worden verwijderd en met losmiddel moeten worden besproeid, anders zullen ze zich steeds meer ophopen en zal de kern worden afgescheurd of vervormd wanneer de mal wordt geopend.

(3) De verende bovenbalk op de statische mal met hete kerndoos kan ervoor zorgen dat de kern breekt of vervormd raakt als gevolg van verlies aan elasticiteit bij langdurig gebruik onder hoge temperaturen. De veer moet tijdig worden vervangen.

(4) De beweegbare en statische mallen zijn niet evenwijdig of op dezelfde middellijn. Wanneer de mal gesloten is onder de druk van de cilinder of luchtcilinder, heeft het voorste uiteinde van de borgpen een kantelperiode, de mal zal nog steeds zijn goed gesloten, maar wanneer de mal wordt geopend, zullen de beweegbare en statische mallen nog steeds terugkeren naar hun oorspronkelijke staat, waardoor de kern breekt of vervormt. In dit geval zal het zand weglopen als er zand wordt geschoten en zal de grootte van de zandkern groter zijn. De oplossing ligt in het tijdig aanpassen van de parallelliteit en uitlijning van de vorm.

(5) in de kernschaal van de productiemachine voor holle zandkernen moet de zandkern van het niet-uitgeharde gecoate zand worden hergebruikt, moet worden gezeefd en ongebruikt gecoat zand volgens de verhouding van 3:7 gemengd met behulp van de kern, zodat voor het garanderen van de oppervlaktekwaliteit van de zandkern en de sterkte van de zandkern.