覆膜砂基礎(chǔ)概論

1、覆膜砂基礎(chǔ)概論,覆 膜 砂 Resing Coated Sand,張守疆2005.10.30,一﹑由來(lái)與變遷,覆膜砂造型法於1944年由德國(guó)的J.Croning 所發(fā)明，日本於1953年引進(jìn)推廣。發(fā)明初期，是將粉末狀的酚醛樹(shù)脂和硬化劑混合進(jìn)入硅砂所成；之後由美國(guó)的ACME公司開(kāi)發(fā)研製出融化酚醛樹(shù)脂硬化劑的覆膜砂工藝，延用至今。,覆膜砂製芯的工藝，是將混練完成的覆膜砂，用壓力吹送至加溫到250～280℃的金屬模穴中，通過(guò)

2、熱傳導(dǎo)作用，使酚醛樹(shù)脂軟化、熔融，而後凝固、硬化。此時(shí)砂型硬化結(jié)成殼狀，也是因此而別名殼模砂造型。,二﹑覆膜砂的特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)乾態(tài)，流動(dòng)性、填充性好，適合生產(chǎn)形狀複雜的砂芯。強(qiáng)度好，衰退慢、可使用時(shí)間長(zhǎng)。尺寸精確，可減少加工量。儲(chǔ)藏安定性佳?？裳u作中空型砂芯。材料取得來(lái)源豐富、便利。,缺點(diǎn),生產(chǎn)設(shè)備的造價(jià)高，所以想自己生產(chǎn)覆膜砂較困難。小批量生產(chǎn)成本很高。覆膜砂製芯，必須使用加溫的金屬模具，作業(yè)環(huán)境較惡劣。,三﹑

3、生產(chǎn)工藝,鑄造砂 砂礦開(kāi)採(cǎi) → 磨洗機(jī)＋清水沖洗 → 螺旋分級(jí) → 入庫(kù)儲(chǔ)存(濕精砂) → 滾筒乾燥(110～130℃) → 篩析 → 分級(jí)入庫(kù)(乾燥砂),覆膜砂,鑄造砂 → 粒度調(diào)整 → 定量、批次加熱(130～150℃) ＋添加劑 → 混練桶 →固化劑 → 硬脂酸鈣 → 排砂 → 破碎 → 篩析 →集塵、冷卻 → 包裝,,,,鑄造砂,批次加熱,混練桶,硬化劑,,,添加劑,樹(shù)脂,50～60秒,集塵,50～60秒,入庫(kù),排砂,

4、脫膜劑,,,,,破碎,篩析,冷卻,製造方法,四﹑應(yīng)用範(fàn)圍,按型式區(qū)分：外模 1.垂直分型壓力吹送式 2.水平分型壓力吹送式砂芯 1.中空形式 2.實(shí)心形式疊模 實(shí)心形式離心式 殼型鑄管克難式 混柴油，使用木型成形，點(diǎn)火,按吹砂方式區(qū)分,上吹壓式下吹壓式側(cè)吹壓式翻轉(zhuǎn)重力覆膜翻轉(zhuǎn)吹壓覆膜手工倒入,設(shè)備動(dòng)作形式區(qū)分,全自動(dòng)半自動(dòng)手動(dòng),加熱方式區(qū)分,電加熱瓦斯加熱柴油加熱煤

5、炭加熱,五﹑原材料,硅砂適當(dāng)?shù)念w粒大小良好的粒型與硬度合理均勻的粒度分佈適當(dāng)?shù)哪突鸲确弦蟮臒崤蛎浟恐饕煞莸囊箅s質(zhì)的去除與管制(含泥量)水份的管制酸鹼值的管制熱傳導(dǎo)的要求比重,樹(shù)脂,重量分子量融著點(diǎn) (℃)流動(dòng)性 (mm/125℃)游離酚 (%)聚速 (膠化時(shí)間 sec/150℃)外觀(guān)顏色及形狀固形份 (%)比重黏度 (CPS)水份,其他添加劑,硬化劑 六甲基四氨 次六甲基四

6、氨 又稱(chēng)烏洛托品脫模劑 硬脂酸鈣氧化鐵粉 Fe2O3 降低氣孔發(fā)生率 Fe3O4 減輕鑄件表面燒結(jié)偶聯(lián)劑 硅烷 增加介面附著煤粉 造成燃燒環(huán)境石墨 增加耐火度,六﹑覆膜砂的管制,粒度 指覆膜砂成品的顆粒分佈狀況，大致管制為三篩或四篩的砂，集中率在 85%以上。常用A.F.S.或G.F.N.表示。 粒度的合理分佈，比A.F.S.指數(shù)的範(fàn)圍更為重要而影響質(zhì)量。

7、 A.F.S. NO ＝ ( Wn × Sn ) / n Wn G.F.N. NO ＝ ( Wn × Sn ) / n Wn,A.F.S.計(jì)算方法,A.F.S G.F.N.＝(Wn×Sn)/nWn ＝(Wn×Sn)/nWn mesh Sn

8、 mesh Sn 6 3 6 5 12 5 8 8 16 10

9、 10 11 20 16 14 16 30 20 20 22 40 30 28 32 50

10、 40 35 45 70 50 48 63 100 70 65 89 140 100

11、 100 126 200 140 150 178 270 200 200 253 PAN 300 270 357

12、 PAN 620,粒度檢驗(yàn)方法,平均採(cǎi)取欲檢驗(yàn)之砂樣品秤量砂樣待驗(yàn)樣品100±0.1公克 (樣品為濕砂則必須先去除水分)取標(biāo)準(zhǔn)篩網(wǎng)按粗細(xì)順序排列(上粗下細(xì))將砂樣從上而下倒入標(biāo)準(zhǔn)篩中，蓋上上蓋密封將整組篩網(wǎng)安置震篩機(jī)上搖篩 3 min精秤各層篩網(wǎng)所留滯砂的重量 ( Wn )按照公式計(jì)算可得 A.F.S. NO,篩目與粒徑 篩目 即每平

13、方英吋(2.54cm)中所包含的孔數(shù)目 粒徑 每一顆砂粒的尺寸大小用數(shù)字加單位表示,篩目與粒徑的對(duì)應(yīng)ASTM,粒型,臺(tái)灣砂,東山砂,平潭砂,冷間抗折強(qiáng)度 製作砂芯的強(qiáng)度主要參考指標(biāo),製試片金型 250±5℃下砂料，15秒刮除，90秒脫模試片尺寸10×10×60 mm測(cè)試機(jī)氣壓3.5kg/c㎡記錄讀值去除極值求平均值(T1+T2+….T8)/8×7.5,試片金型,下料分配,

14、試樣置入,讀值,系數(shù)計(jì)算,↓,△,△,,↓,↓,,h,b,,,,L,n ＝ 3 L / 2 b h,2,＝ ( 3 × 5 ) / ( 2 × 1 × 1 )＝ 15 / 2＝7.5,W,,W × n ＝ kg / c㎡,熱(冷)間抗拉強(qiáng)度 製作外?；虔B模的強(qiáng)度重要指標(biāo),金型為骨型〝8〞字試塊，溫度250℃砂料置入，10秒刮除殘砂蓋上蓋加熱60秒自動(dòng)拉開(kāi)讀取數(shù)值,讀值,試樣置入,製

15、樣機(jī),融著點(diǎn)試驗(yàn),溫度範(fàn)圍80℃～120℃間隔2℃由左向右分佈砂料60秒後開(kāi)吹氣閥(1kg/c㎡)吹氣口由右向左往返三次判讀附著位置溫度值,調(diào)壓閥,加溫銅板,吹氣口,發(fā)氣量試驗(yàn),恒溫控制850±1℃樣品精秤淨(jìng)重1g，10件密閉確定記錄讀值捨去頭三樣品讀值捨去極植加總五件平均值得之,試料入口,記錄紙,試料入口,通氣度(透氣值)試驗(yàn),製樣 250℃ φ50mm×50mm 置乾燥箱置入設(shè)備試樣桶中

16、測(cè)試啟動(dòng)通氣並重複測(cè)試三次，記錄數(shù)值三次記錄誤差10%以?xún)?nèi)，取平均值得之，反之則重測(cè)。,試樣筒,讀值,耐剝落試驗(yàn)(落砂試驗(yàn) Peel Back),金型溫度2505秤試樣砂1kg試樣倒入斗中下料口對(duì)準(zhǔn)金型中心下料60秒後翻轉(zhuǎn)金型記錄時(shí)間與重量,,,,厚度mm,始落砂時(shí)間,落砂量g,,,加料斗,落砂量,金型,流動(dòng)性試驗(yàn),試驗(yàn)機(jī)水平調(diào)整秤砂料1kg倒入試驗(yàn)容器抽活動(dòng)側(cè)門(mén)取讀值(mm)換算角度( ° ),,,,

17、,,砂,,,,,,加料斗,尺標(biāo),灼熱減量試驗(yàn)( Ig Loss) 型砂中雜質(zhì)含量的指標(biāo),,,將恒溫控制高溫爐昇溫至1000℃坩堝置於150℃烤30min後置乾燥器冷卻30min精秤坩堝重量，記錄A將砂樣品置於100℃紅外線(xiàn)乾燥機(jī)下去除水分樣品置密封乾燥皿中徐冷至常溫精秤樣品10公克，置坩堝中秤重記錄B(小數(shù)點(diǎn)下四位數(shù))將坩堝樣品置入高溫爐中120分鐘取出後置乾燥箱180℃ 30min，乾燥器30min精秤樣品重量併記

18、錄C(小數(shù)點(diǎn)下四位數(shù))計(jì)算即得 % ＝ ( B－ ( C － A ) ) / B × 100 %,熱膨脹試驗(yàn)(差異性試驗(yàn)),標(biāo)準(zhǔn)樣品為AL2O3製砂樣品標(biāo)準(zhǔn)樣置左側(cè)試樣置右側(cè)啟動(dòng)測(cè)試比對(duì)兩種樣品的相對(duì)差異電腦中可分析溫度﹑差異量﹑比率,試料入口,七﹑問(wèn)題與對(duì)策,鑄件穿破、變形、毛刺,氣孔,時(shí)間與溫度,,,,,,300℃,250℃,200℃,,,,,,,,,30 40 50 60 90,30 40 50