覆膜砂的模具或砂芯可相互配合使用覆膜砂用酚醛树脂

2023-03-02 　来自: 新乡市炬能耐材有限公司浏览次数:303

覆膜砂铸造在铸造领域历史悠久，铸件产量也相当大；然而，覆膜砂铸造生产精密铸钢件时，面临着粘砂（结疤）、冷隔、气孔等诸多困难。如何解决这些问题还有待进一步探讨。

1、覆膜砂的知识和理解（覆膜砂属于有机结合剂类，芯砂）

(1)覆膜砂的特点：适宜的强度性能；流动性好，制出的砂型、砂芯轮廓清晰，结构致密，可生产复杂砂芯；砂型（型芯）表面质量好，表面粗糙，精度可达Ra=6.3～12.5μm，尺寸精度可达CT7～CT9级；塌陷性好，铸件易清洗。

(2)适用范围：覆膜砂可用于制作铸造模具和砂芯，覆膜砂的模具或砂芯可相互配合使用覆膜砂用酚醛树脂，也可与其他砂模(芯)配套使用；不仅可用于金属型重力铸造或低压铸造，也可用于铁砂覆砂铸造和热离心铸造；不仅可用于铸铁和有色合金铸件的生产，也可用于铸钢件的生产。

2.覆膜砂的制备

一、覆膜砂的成分

它一般由耐火材料、结合剂、固化剂、润滑剂和特殊添加剂组成。

(1)耐火材料是覆膜砂的主体。对耐火材料的要求是：耐火度高、挥发分少、颗粒较圆、牢固等。一般采用擦洗硅砂。对硅砂的要求是：SiO2含量高（铸铁和有色合金铸件要求90%以上，铸钢件要求97%以上）；含泥量不大于0.3%（用于擦洗砂）--【水砂含泥量规定小于；粒度①分布在相邻的3-5个筛号上；颗粒形状为圆形，角度系数不大于1.3；酸消耗值不应小于5ml。

(2)粘结剂一般采用酚醛树脂。

(3) 治疗剂常用乌洛托品；硬脂酸钙一般用作润滑剂，其作用是防止覆膜砂结块覆膜砂用酚醛树脂，增加流动性。添加剂的主要作用是改善覆膜砂的性能。

(4)覆膜砂基本配比(质量分数，%) 注：原砂100%为擦洗砂，酚醛树脂占原砂重量1.0-3.0%，乌洛托品10-15%(水溶液 2）占树脂重量硬脂酸钙占树脂重量的5-7%，添加剂占原砂重量的0.1-0.5%。 1:2) 树脂重量的10~15%，硬脂酸钙树脂重量的5~7%，添加剂原砂重量的0.1~0.5%。

2.覆膜砂生产工艺

覆膜砂的制备工艺主要有冷覆膜、温覆膜和热覆膜。目前，覆膜砂的生产几乎都是采用热覆膜法。热涂工艺是将原砂加热到温度，然后与树脂、乌洛托品水溶液、硬脂酸钙混合搅拌，然后冷却、粉碎、过筛。由于配方不同，混合工艺也不同。目前，我国覆膜砂生产线种类繁多。人工上料的半自动生产线约2000-2300条，电脑控制的全自动生产线近50条，有效提高了生产效率和产品稳定性。例如，xx铸造有限公司的自动化可视化生产线，加料时间控制到0.1秒，加热温度控制到1/10℃，混砂状态可以从观察时时通过视频，生产效率达到6吨/小时。

三、覆膜砂主要产品种类

(1)普通覆膜砂。普通覆膜砂就是传统的覆膜砂。其成分通常由石英砂、热塑性酚醛树脂、乌洛托品和硬脂酸钙组成。不添加相关添加剂。树脂的添加量通常在强度要求下比较高，不具有耐高温、低膨胀、低发气等特点，适用于要求不高的铸件生产。

（二）高强低发气覆膜砂特点：高强低膨胀低发气慢气抗氧化简介：高强低发气覆膜砂是一种普通覆膜砂的更新换代产品。通过添加具有相关特性的“添加剂”，采用新的制备工艺，树脂用量大大减少，其强度比普通覆膜砂提高30%以上，发气量明显减少，速度快可以延迟气体的产生，更好地适应铸件生产的需要。这种覆膜砂主要适用于铸铁件、中小型铸钢件和合金钢铸件的生产。目前该类覆膜砂有三大系列：GD-1高强低发气覆膜砂； GD-2高强低膨胀低发气覆膜砂； GD-3高强度低膨胀低发气抗氧化涂料。

（3）耐高温（类）覆膜砂（ND型）特点：耐高温、高强度、低膨胀、低发气、慢发气、易塌陷、抗氧化一种具有优良性能的新型覆膜砂配方技术生产的高温性能（高温强度高、耐热时间长、热膨胀小、发气少）和综合铸造性能。该型覆膜砂特别适用于复杂薄壁精密铸铁件（如汽车发动机缸体、气缸盖等）的生产，能有效消除粘砂、变形、热裂、气孔等铸件缺陷.目前覆膜砂有四大系列： VND-1耐高温覆膜砂。 ND-2 耐高温低膨胀低发气覆膜砂 ND-3 耐高温低膨胀低发气抗氧化覆膜砂 ND-4 耐高温高强底低膨胀低释气涂层

(4)易溃散覆膜砂具有良好的强度和优良的低温溃散性，适用于有色金属铸件的生产。

(5)其他特殊要求覆膜砂为了满足不同产品的需要，开发了一系列特殊覆膜砂，如：离心铸造覆膜砂、冷硬覆膜砂、湿法覆膜砂、防粘砂、抗脉纹、抗桔皮覆膜砂等。

三、覆膜砂芯制作的主要工艺

加热温度200-300℃，固化时间30-150s，射砂压力0.15-0.60MPa。对于形状简单的砂芯和流动性好的覆膜砂，可选择较低的射砂压力，对于薄砂芯，可选择较低的加热温度，加热温度低时，可适当延长固化时间. 覆膜砂使用的树脂是酚醛树脂。制芯工艺优点：强度性能适宜；流动性好；砂芯表面质量好（Ra=6.3-12.5μm）；砂芯抗吸潮能力强；良好的坍塌性，易于清洁铸件。

1.模具（模具）温度

模具温度是影响型壳厚度和强度的主要因素之一，一般控制在220-260℃，按以下原则选择：

(1)保证有足够的热量使覆膜砂上的树脂软化和固化；

(2)保证形成要求的壳厚，壳(芯)表面不结焦；

(3)尽量减少结皮硬化时间，提高生产率。

2、射砂压力及时间

射砂时间一般控制在3-10s，时间太短则砂型（芯）无法成型。射砂压力一般为0.6MPa左右；压力过低时，容易造成射料不足或松动。

3、硬化时间：硬化时间的长短主要取决于砂型（型芯）的厚度和模具的温度，一般在60-120s左右。时间太短，壳未完全固化，壳层强度低；时间过长，砂型（型芯）表层容易烧焦，影响铸件质量。

覆膜砂的模具或砂芯可相互配合使用覆膜砂用酚醛树脂