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铸造论坛»铸造论坛 铸造技术交流区 铸造工艺探讨 呋喃自硬树脂砂工艺使用误区的分析
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呋喃自硬树脂砂工艺使用误区的分析

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发表于 2017-10-12 14:41:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 sundandan 于 2017-10-12 14:43 编辑

    呋喃自硬树脂砂工艺自上世纪80年代在我国开始应用,由于其良好的溃散性、自硬特性和生产的铸件尺寸精度高等优点,大幅度减轻了工人的劳动强度,明显改善了铸造车间的工作环境,并且显著提高了我国铸造企业的生产工艺水平和铸件质量,因而获得了大规模的推广,逐步淘汰了传统的干型烘模砂,成为中大型铸铁件的唯一的造型工艺和中大型铸钢件、铸铝件的重要的造型工艺。不仅如此,经过近20年的发展,无论是树脂砂生产设备还是树脂砂原辅材料,国内的相关产品都达到了国外同类产品的水平。

    正因为如此,加上近几年来铸件出口业务的持续增长,国内很多中小铸造企业,甚至一些一直采用机器造型的潮模砂生产线的企业也开始采用呋喃自硬树腊砂生产工艺,然而由于对树脂砂的工艺特性的认识、技术工艺人员和生产经验的缺乏,在应用树脂砂工艺方面存在很多问题,并没有达到减少生产成本,提高铸件质量和生产效率的目的。常州铸造协会在对会员单位进行技术咨询和服务过程中也常发现,常州地区较多中小企业没有正确使用自硬树脂砂工艺,操作工人对树脂砂的特性缺乏认识

    为此,我们针对中小铸造企业树腊砂工艺普遍存在的问题进行了较为深入的调查,在分析这些问题的基础上,归纳出树脂砂工艺的使用误区,并从呋喃自硬树脂砂的工艺特点、经济性和铸件质量等方面进行了原因分析,结合作者的工作经验,提供一些改进建议。


1呋喃树脂砂工艺的使用调查


    常州地区中小铸造企业,特别是还保留了湿型砂生产线的铸造企业,使用树脂砂工艺的共性问题归纳为以下三个方面:


    第一,采用呋喃自硬树脂砂工艺时带有一定的盲目性。看到别的企业用树脂砂工艺生产出口铸件,并且工艺看起来比湿型砂简单得多,也就购买树脂砂生产线;在这之前没有规划生产产品的类型和大小,也没有考虑企业的工艺装备、生产技术水平和工人操作是否符合树脂砂工艺的要求。


    第二,没有足够重视呋喃自硬树脂砂的工艺要求。大部分铸造企业以为只要一台连续混砂机、一套村脂砂再生设备、涂料、呋喃树脂和固化剂就可生产出口铸件了,殊不知这仅仅是生产树脂砂铸件的必要条件,忽略了更重要满足树脂砂性能的技术和工艺装备,因而生产的铸件质量反而不如湿型砂铸件,例如直浇道直接开在铸型中而不用陶瓷管,导致铸件严重的夹砂缺陷;只看到树脂砂强度高而忽略了树脂砂的发气性大的特性,型芯没有采用通气芯骨和通气尼龙管,导致铸件气孔缺陷增多;诸如此类的误解是导致这些铸造企业的铸件废品率和生产成本居高不下,而铸件质量难以提高的根本原因。


    第三,把湿型砂铸造工艺用于呋喃树脂砂。湿型砂的铸造企业的技术人员在编制树脂砂工艺时,常按习惯编制湿型砂工艺,因而编制的树腊砂工艺与湿型砂工艺类似。例如,在编制球铁树脂砂工艺时,冒口的数量偏多,总冒口量偏重,其实树脂砂由于砂型强度高,型壁偏移小,铸件的补缩量显著减少,完全可以在编制工艺时,减少冒口的数量和重量,提高铁水的利用率。


2分析与建议


常州地区中小企业目前应用呋喃树脂砂工艺的状况.源自于铸造企业对呋喃树脂砂工艺的误解和对树脂砂工艺特性认识的不足,集中表现在以下方面:


2 .1树脂砂工艺的应用条件


    对中大型铸件来说,自硬树脂砂工艺取代干型烘模砂,不仅仅因为自硬特性和良好的溃散性,减少了造型、修模和铸件清理的劳动强度,不需要大型烘窑,消除了烘型过程,节约能源和时间,提高生产效率和场地的利用率;而且由于没有烘型时铸型的变形,加上铸型强度高,铸件的精度提高。
但对重量小于200kg以下的小铸铁件,尤其是有一定批量的小铸件而言,与湿型砂工艺相比,自硬树指砂工艺并不具备优势,体现在型砂成本、生产效率方面,这是自硬树脂砂工艺特性决定的。第一,树脂砂属于“高价”砂,按树脂加入量1·2%,砂铁比3和呋喃树脂目前的市场价格,一吨铸件仅树脂成本就达到300多元,年产10000吨铸件树脂的消耗为300多万元。第二,与湿型砂造型线相比,树腊砂的生产效率"较低"。树脂砂的硬化时间一般在30分钟左右,再加上起模,上涂料,合箱等工序,整个周期最快也要近1小时电要近1小时,而湿型砂造型线一分钟能生产几十型,在工艺保证的情况下,生产的铸件尺寸精度和表面质量与树脂砂铸件相当,小松(常州)铸造有限公司用湿型砂造型线生产的各类铸件尺寸精度达CT9 10,表面质量高,最大铸件达300kg。笔者也曾采用振动加多触头高压造型机生产出表面轮廓清晰的重量为250kg出口飞轮壳铸件。


    铸造企业采用树脂砂生产线仅是企业提高竞争力和产品质量的一个方向,但树腊砂工艺毕竟是一种生产工艺,企业最核心的竞争力是产品和产品质量,无论从成本还是生产效率方面考虑,树脂砂工艺并不适用有一定批量的小铸铁件的生产。


2. 2呋喃树脂砂的工艺特点


    呋喃树脂砂易溃散、发气量大是有树脂砂工艺应用必须着重考虑的特性,树脂砂的易溃散性极容易造成冲砂。在浇注系统工艺设计时,对中小铸件,直浇道、横浇道应上涂料,直浇道无法刷涂料时,应采用流涂或采用陶瓷管4,防止铸件夹砂。


    树腊砂的发气量远大于湿型砂,铸件容易产生气孔,因此在型砂控制万面,首先不过份追求高的型砂强度,以减少树脂的加入量,降低树脂砂的发气量,第二定期监控再生砂设备和再生砂的质量,再生不好,会造成型砂树脂膜厚度增加和树脂量的累积,增大树脂砂的发气性5;原砂的质量也十分重要,诸如砂粒、含泥量等,必须严格控制。在工艺上,型芯上放置通气芯骨和尼龙通气管;减少砂铁比,在条件许可时,采用专用砂箱,一方面可直接减少每吨铸铁的树脂成本,例如砂铁比降低为2,每吨铸件可减少100多元树脂;另一方面有利于提高再生砂的质量和再生效率。防止树脂砂铸件气孔缺陷的另一措旋是快速浇注。


2.3涂料对铸件表面质量的重要性


    树脂砂铸件的表面质量取决于涂料质量和涂刷工艺,砂粒的粗细与铸件的表面质量几乎无关,这与湿型砂特性有较大的不同。涂料涂刷不好,铸件容易出现物理粘砂,对小铸件而言,树脂砂铸件的表面质量反而不如湿型砂铸件。


    由此可见,为提高树脂砂铸件的表面质量,应对造型工进行严格的培训,并且在条件许可时,采用流涂机流涂。


2 4树脂砂造型对模具的要求


    根据我们的现场调查,相当一部分铸造企业对树脂砂造型模具缺乏足够的认识,树脂砂是自硬砂,需要硬起模,容易损坏型腔,并且难以修补。因此,模具的结构要合理,模具材料要好,特别是有一定批量生产的铸件模具要特别讲究。再说脱模剂也十分重要,它涉及到模具的“寿命”以及铸型的表面质量。我们发现有些企业用树脂砂生产的铸件质量还比不上粘土砂生产的铸件,一个重要的原因是模具“粗制滥造”.


3结语


    在目前呋喃树脂砂工艺应用极为普遍的情况下,许多中小铸造企业应用呋喃树脂砂工艺的并没有达到应有的效益和高的铸件质量,常州地区铸造企业在呋喃树脂工艺应用过程中遇到的问题有一定的普遍性,因此,我们在文中分析了树脂砂工艺应用过程中问题出现的原因,并依据笔者经验提出了针对性的建议,期望对中小铸造企业正确使用树脂砂工艺有所帮助。


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