樹脂砂工藝自20世紀80年代在我國開始應用,由于其良好的潰散性自硬特性和生產的鑄件、尺寸精度高等優點,大幅度減輕了工人的勞動強度明顯改善了鑄造車間的工作環境,并且顯著提高了我國鑄造企業的生產工藝水平和鑄件質量,因而獲得了大規模的推廣,逐步淘汰了傳統的濕型烘模砂,成為中大型鑄鐵件的**的造型工藝和中大型鑄鋼件鑄、鋁件的重要的造型工藝經過近20年的發展,無論是樹脂砂生產 設備還是樹脂砂原輔材料,國內的相關產品都達到了國外同類產品的水平近。 *近(jin)幾(ji)年,我國(guo)鑄(zhu)造業的(de)(de)(de)發展速度(du)比以(yi)往的(de)(de)(de)任何時候都快。特別(bie)是樹脂(zhi)(zhi)粘結劑技術的(de)(de)(de)應用,使鑄(zhu)件(jian)生產在(zai)保證(zheng)產品尺寸精度(du),提(ti)高產品的(de)(de)(de)表面(mian)質量,減少廢品,節省工時,提(ti)高勞(lao)動生產率(lv),減輕(qing)工人的(de)(de)(de)勞(lao)動強(qiang)度(du)以(yi)及型(xing)砂的(de)(de)(de)再生回用等(deng)方(fang)面(mian)有了很大的(de)(de)(de)進步。我廠主要是以(yi)生產球(qiu)墨鑄(zhu)件(jian)為主,對樹脂(zhi)(zhi)砂的(de)(de)(de)要求較(jiao)高。通過*近(jin)時間的(de)(de)(de)學習與觀(guan)察,從以(yi)下幾(ji)個方(fang)面(mian)來分析樹脂(zhi)(zhi)砂造型(xing)強(qiang)度(du)。
樹脂造型的(de)原砂(sha)(sha)(sha)(sha)一般(ban)選用(yong)(yong)天然石(shi)英砂(sha)(sha)(sha)(sha)。對于部分(fen)高合金鋼鑄(zhu)件(jian)或特殊要(yao)求的(de)鑄(zhu)件(jian),也(ye)可選用(yong)(yong)鉻鐵礦砂(sha)(sha)(sha)(sha)或鋯砂(sha)(sha)(sha)(sha)等特種砂(sha)(sha)(sha)(sha)。這(zhe)里主(zhu)要(yao)討(tao)論(lun)樹脂砂(sha)(sha)(sha)(sha)對硅砂(sha)(sha)(sha)(sha)的(de)要(yao)求。
(1)礦物(wu)(wu)成(cheng)分與化(hua)學成(cheng)分:硅(gui)(gui)砂(sha)的(de)(de)(de)主要礦物(wu)(wu)成(cheng)分是(shi)石(shi)(shi)英(ying)、長石(shi)(shi)和(he)云母,還有(you)(you)一些鐵的(de)(de)(de)氧化(hua)物(wu)(wu)和(he)碳化(hua)物(wu)(wu)。石(shi)(shi)英(ying)密(mi)度(du)2.55g/cm3,莫氏硬度(du)7級,熔(rong)(rong)(rong)點(dian)1737℃,具有(you)(you)耐(nai)(nai)高(gao)溫、耐(nai)(nai)磨損等優點(dian)。若原砂(sha)中(zhong)的(de)(de)(de)石(shi)(shi)英(ying)含量高(gao),則原砂(sha)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)火度(du)和(he)復用性好。由于(yu)(yu)長石(shi)(shi)和(he)云母是(shi)硅(gui)(gui)酸鹽,其熔(rong)(rong)(rong)點(dian)和(he)硬度(du)低,會降低樹脂砂(sha)的(de)(de)(de)復用性和(he)耐(nai)(nai)火度(du)。所以在選擇(ze)硅(gui)(gui)砂(sha)時(shi),SiO2含量要盡(jin)量高(gao)一些,雜質要少(shao),當然還與金(jin)屬熔(rong)(rong)(rong)點(dian)和(he)澆(jiao)注(zhu)溫度(du)、鑄(zhu)件(jian)(jian)厚壁等因(yin)素(su)有(you)(you)關。一般(ban)來(lai)說,鑄(zhu)件(jian)(jian)用硅(gui)(gui)砂(sha)SiO2含量應(ying)大(da)于(yu)(yu)96%,鑄(zhu)鐵應(ying)大(da)于(yu)(yu)90%,有(you)(you)色金(jin)屬要少(shao)一些。
(2)粒(li)形(xing)(xing):一般用粒(li)形(xing)(xing)系(xi)數表(biao)(biao)示沙粒(li)圓(yuan)整度。人造石英砂(sha)雖然SiO2含(han)量高,但粒(li)形(xing)(xing)位多角形(xing)(xing)甚至尖(jian)(jian)角形(xing)(xing),粒(li)度系(xi)數太大(da),一般不(bu)采用。為了改善粒(li)形(xing)(xing),對(dui)原砂(sha)*好進行擦磨處理,因為在(zai)砂(sha)粒(li)質量相等的(de)(de)條件下,圓(yuan)形(xing)(xing)砂(sha)的(de)(de)比(bi)表(biao)(biao)面積(ji)(ji)*小(xiao),砂(sha)粒(li)形(xing)(xing)狀偏離圓(yuan)形(xing)(xing)的(de)(de)程(cheng)度越(yue)高,其(qi)比(bi)表(biao)(biao)面積(ji)(ji)越(yue)大(da),樹(shu)脂黏結膜越(yue)薄,強度也越(yue)小(xiao)。比(bi)表(biao)(biao)面積(ji)(ji)增大(da)的(de)(de)順序是:圓(yuan)形(xing)(xing)砂(sha)——多角形(xing)(xing)砂(sha)——尖(jian)(jian)角形(xing)(xing)砂(sha)。
由于(yu)圓形(xing)砂粒(li)(li)的(de)(de)(de)比(bi)表(biao)面積*小,在相同的(de)(de)(de)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)和(he)固化(hua)劑加入(ru)量下(xia),其抗拉強度(du)要比(bi)其他兩種砂形(xing)高(gao)出很(hen)(hen)多(duo)。因此,從提高(gao)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)砂抗拉強度(du)、減少(shao)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)加入(ru)量的(de)(de)(de)角(jiao)度(du)看,圓形(xing)砂粒(li)(li)食*好的(de)(de)(de)選擇。因樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)黏(nian)度(du)很(hen)(hen)低,砂粒(li)(li)表(biao)面上涂(tu)覆的(de)(de)(de)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)膜有很(hen)(hen)薄,粒(li)(li)形(xing)對型砂流(liu)動性的(de)(de)(de)影響就比(bi)較(jiao)明顯。圓形(xing)砂的(de)(de)(de)尖角(jiao)和(he)棱(leng)邊都已磨鈍,砂粒(li)(li)之間較(jiao)易于(yu)滑動,故很(hen)(hen)容易舂(chong)緊,多(duo)角(jiao)形(xing)有尖角(jiao)和(he)棱(leng)邊,有鑲嵌作用,砂粒(li)(li)的(de)(de)(de)滑動受(shou)阻,故難舂(chong)緊。
(3)粒(li)(li)(li)(li)(li)度(du):對樹(shu)脂(zhi)砂(sha)(sha)(sha)(sha)這(zhe)種黏(nian)(nian)結劑量(liang)很小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)型砂(sha)(sha)(sha)(sha)來講,原砂(sha)(sha)(sha)(sha)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)粒(li)(li)(li)(li)(li)度(du)對黏(nian)(nian)結的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)是不可忽視的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。這(zhe)種影響(xiang)有(you)兩個(ge)不同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)面(mian)(mian):原砂(sha)(sha)(sha)(sha)愈粗,則(ze)單位質量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)砂(sha)(sha)(sha)(sha)粒(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)積愈小(xiao),樹(shu)脂(zhi)加入量(liang)一(yi)定(ding)時(shi),砂(sha)(sha)(sha)(sha)粒(li)(li)(li)(li)(li)表(biao)面(mian)(mian)涂覆(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)樹(shu)脂(zhi)膜較(jiao)厚,砂(sha)(sha)(sha)(sha)粒(li)(li)(li)(li)(li)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)黏(nian)(nian)結橋(qiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)截(jie)面(mian)(mian)積也較(jiao)大,這(zhe)將導致樹(shu)脂(zhi)砂(sha)(sha)(sha)(sha)強(qiang)(qiang)度(du)提高;另一(yi)方(fang)面(mian)(mian),原砂(sha)(sha)(sha)(sha)愈粗,則(ze)單位質量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原砂(sha)(sha)(sha)(sha)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)顆粒(li)(li)(li)(li)(li)數量(liang)愈少,因而一(yi)定(ding)重量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)型砂(sha)(sha)(sha)(sha)中砂(sha)(sha)(sha)(sha)粒(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)接觸點(dian)(黏(nian)(nian)結橋(qiao))愈少,這(zhe)將導致樹(shu)脂(zhi)砂(sha)(sha)(sha)(sha)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)下降。就本廠所(suo)用原砂(sha)(sha)(sha)(sha)為(wei)40~70目(mu),粒(li)(li)(li)(li)(li)度(du)在(zai)這(zhe)個(ge)范圍時(shi),黏(nian)(nian)結橋(qiao)和表(biao)面(mian)(mian)積兩方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)作用相當(dang),對于砂(sha)(sha)(sha)(sha)粒(li)(li)(li)(li)(li)尺寸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)改變,樹(shu)脂(zhi)砂(sha)(sha)(sha)(sha)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)沒有(you)明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化。
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