覆膜砂铸造材料工艺.ppt

铁型覆膜砂工艺 该工艺是在粗成型的金属型（铁型）内腔覆一薄层覆膜砂（3-8mm）而形成铸型。它通过各种手段，如工艺试验、计算机模拟、经验图表等，合理地设定铁型壁厚和覆膜砂厚度、浇注系统及覆膜砂层材料，以达到使铸铁在一个比较有利的条件下完成充型凝固冷却，提高其内在品质和表面品质的目的。 我国铁型覆膜砂技术首先是在中小铸造企业中发展起来并成功应用的。20世纪70年代末，我国建成了第一条铁型覆膜砂铸造生产线。80年代以后，我国铁型覆膜砂铸造工艺的基本研究队伍和应用企业已形成，并得到较快地发展。目前，我国已有近百家企业将铁型覆膜砂铸造应用于生产，年产铁型覆膜砂铸件10万吨左右（主要是曲轴、凸轮轴、齿轮及出口铸件等），年耗覆膜砂约2万吨。 我国许多中小铸造企业不同程度存在铸件品质差、经济效益低和铸造生产条件恶劣的情况，又很少有财力进行根本性的技术改造，因此有些中小铸造企业就考虑采用投资少、见效快的铁型覆砂铸造技术来提高自身的竞争能力。因为铁型覆砂铸造生产的铸件平均精度为CT7级左右，表面粗糙度为12.5um，投资几十万元就能基本形成生产能力。如果大企业采用此工艺则可有效地降低生产成本。 铁型覆砂铸造的主要工艺参数：铁型壁厚25mm，覆砂层厚5-8mm（适用于小缸径球铁曲轴）；铁型质量一般是型铸件质量的5倍左右；铁砂比（铸件质量与所耗覆膜砂量之比）为6-7。铁型覆砂造型方法（即覆砂层的获得）由射砂成型和压模成型两种，前者目前使用的较多，覆砂层为普通覆膜砂，特别适于大批量生产；后者适用于单件质量较大（铁型尺寸达数米长）的曲轴等，覆砂层为各种流态自硬砂。前者射砂压力的选择与覆膜砂厚度有关，当射砂压力为0.2-0.6MPa，覆膜砂厚度为4-5mm时，其密度最大。 由于铁型覆砂的铸型刚度较好，可提高铸件的致密性，密度平均提高0.86%。许多企业实现了四缸及以下球铁曲轴的铸态生产。铸态性能达QT800-2以上，铸造废品率为3%-5% 。 四、覆膜砂的再生与品质控制 随着人类对环保要求的不断提高，覆膜砂的回收与再生闲的越来越重要和迫切。目前常用的再生方法为机械再生与热法再生。 机械再生的基本原理利用高速回转轮的砂轮（约3500r/min）和慢速转动的回转框之间的间隙（5～10mm）对旧砂进行摩擦，以达到去除旧砂表面的树脂和对旧砂进行整形的目的，所产生的粉尘则通过通风除尘进行处理。热法再生的基本原理是利用旧砂预处理和沸腾式热法再生炉设备，首先对旧砂进行振动破碎和磁分离，然后在沸腾式再生炉中焙烧，出砂后再经保温、冷却、筛分即可回用。经热法再生后的回用砂性能可达：灼烧减量（质量分数）＜0.3%；粒度集中率（质量分数）80%～90%；发气量＜3ml/g。 为了保证覆膜砂芯的品质，首先要确保覆膜砂的品质，覆膜砂的各种性能指标必须满足生产要求，其检验方法可参阅机械行业标准（JB/T8583.1997铸造用覆膜砂）。 覆膜砂芯的品质除了砂芯的几何形状、尺寸精度、表面品质与壳层厚度之外，还要通过观察砂芯颜色来检验芯砂的固化情况。正常的情况是，砂芯外表应为均匀的黄褐色，中心为淡黄色，过烧时外表呈现褐色乃至黑色，硬化不足时外表呈黄色，中心为白色。 五、展望 21世纪的造型、制芯技术进步的关键问题，应是开发无污染、少污染、生产成本低、节能节材和劳动条件好的造型、制芯工艺。因此，覆膜砂技术今后的发展方向应该是： 减少覆膜砂的环境污染，开发低游离酚、低发气、少污染的酚醛树脂，保护人类赖以生存的自然环境。 酚醛树脂代用品的研究。因酚醛树脂价格昂贵，研制一种价廉物美的新型粘结剂是当务之急。 进一步研究与改进酚醛树脂的流变性，不断提高树脂的反应、覆膜及固化特性。 研究树脂合成过程中的性能控制，对树脂中大分子及小分子的合适级配也需进一步研究，以提高树脂的强韧性和抗脱壳性。 进一步研究旧砂的回用。随着我国覆膜砂用量的不断增大，许多厂家用量已达到数千吨以上，研究覆膜砂旧砂的再生回用已具有重大的现实意义，这不仅能够提高覆膜砂的性能，而且还能节约成本，降低废旧物对环境的污染。 进一步降低覆膜砂的固化温度、减少固化时间，这样既能降低能耗、提高工效，又能降低模具变形量，提高型、芯尺寸精度。 随着我国国民经济建设建设的日益发展，在我国铸造行业中覆膜砂技术将会越来越先进，其应用将会越来越广泛。 2016-06-12 谢谢 * * * 覆膜砂铸造材料工艺 铸造生态圈 我国于20世纪50年代开始研究应用覆膜砂及壳（芯）工艺，直至80年代中期以前只有少数几家工厂采用自制的覆膜砂用