冷芯盒部份树脂沾模的干冰清洗

POST TIME:2017-09-29 21:14 READ:

冷芯盒部份树脂沾模的干冰清洗
  “所谓沾模就是指一部份树脂留在芯盒上,这种现象,多加脱模剂也无法避免。
冷芯盒部份树脂沾模造成原因:
  (1)造成砂芯紧实度不够的因素都会导致砂芯在脱模时树脂残留在芯盒上。
  (2)当硬化的层厚不够厚时,而应用的高压固化气时间长时,就会在排气孔附近附上一层树脂,而与其它砂芯分开了,这种现象任何分型面形式都会发生,其原因就是过量的固化气体把树脂带到了排气孔附近。
  (3)沾模现象与砂子的颗粒组成有关,砂粒的形状是多角形而不是圆形时趋势更加增加,树脂在圆形砂粒表面上是均匀的,在多角形砂粒的凹角中呈多余的树脂包覆。排气塞堵塞,使整个芯盒内腔都附上一层树脂膜,这种现象很普遍,解决办法是用清洗剂清洗芯盒(或干冰清洗)。
  沾模现象还与射砂嘴至冲击点的距离、射砂压力有关,距离越近,射砂压力越大,沾模倾向也越大,冲击点处也是最易沾模的部位”。
  沾模问题的解决之道:
  (1)改进树脂组份,加入内脱模剂;
  (2)在来不及更换树脂时,在芯盒易沾模的部位贴上透明胶带,因为润湿角的关系,贴上透明胶带后就不沾了,此法简单易行,立竿见影,只是要解决好射砂后胶带边缘翘起问题,这为我们提供了一种在模具上镀上某种镀层解决沾模问题的可行性思路。

冷芯盒部份树脂沾模的干冰清洗

冷芯盒技术:最容易忽略的16个小问题

2017-09-29 百铸联盟

  1.使用胺酸洗涤器进行尾气净化
  在干净的洗涤器中加入硫酸液,如使用三乙胺时溶液须含有23%浓度的硫酸。如溶液要在洗涤器内配制的话,要先加水然后再慢慢把浓硫酸加入,而且要有好的搅拌,放热反应。如果溶液在洗涤器内的量因蒸发而减少,只需加水保持液位。
  液体的pH值需经常检测,当其pH高于4.5时,酸就废了,整个洗涤器中溶液需倒出,再加入新溶液,如时间来不及可加些浓硫酸暂延一下使用。

  2.砂芯硬化时间太长
  砂芯的重量与理想的硬化时间见下表:


  不同重量的砂芯有不等的硬化时间是因为胺发生器的供胺量不足,一个14英寸厚的砂芯与小型砂芯硬化时间是相同的。
  硬化压力:
  低压:2~9PSI(0.0138~0.062MPa),高压:15~30PSI(0.1~0.2MPa)。
  通常,调高胺量、增加芯盒的净化压力会大减硬化的时间。
  其他:芯盒的透气系统必须履行其总透气面积,进、排气面积比率及透气是否均匀。

  3.脱模时砂芯不硬化
  对于这些不硬化部分,通常必须延长硬化时间;此现象是砂芯某些部分没有胺气通过,纠正的办法是延长硬化周期或按上述所说办法改进。
胺未通过不硬化的砂芯部位的固定的,而混砂不均匀的局部砂芯不固化的位置是变动的,这是区分两种砂芯局部不固化原因的方法。

  4.三乙胺用量过大
  主要原因如下:
  (1)芯盒气道不当,使型芯较薄部分出现气体短路。
  (2)硬化压力太低,以至于不能使进气区的催化剂扩散和压入到芯子的每个角落。
  (3)水平分型的芯盒里的排气面积大于进气面积也会出现气体短路的现象,致使气体穿过型芯阻力最小部位形成短路通道。当使用较多催化剂时能够克服这种现象。(侧吹砂、吹气时排气的平衡不是非常重要。在排气设置正确时,砂子对气体的阻力建立起足够的背压,即使排气区域大于进气区域,也可使气体弥散)。
  (4)在芯盒的排气一侧施加的负压会更加促成短路和芯盒压力不足。尽管施加负压的目的是移走催化剂,但是同时却降低了型砂对气流的阻隔作用。这样就减少了胺气向旁边扩散的能力。排气区在吹气时和高负压时,最好控制在+1PSI(+0.006895MPa)和‐1PSI(‐0.006895MPa)范围。
  (5)分型面泄漏或是进气正压区与芯盒之间有泄漏。侧吹砂的芯盒的吹气口密封不良而产生的泄漏现象导致同样的现象。泄漏到空气中的催化剂不能用于硬化型芯。泄漏不仅影响型腔的正常压力,同时污染工作环境。
其中,(1)、(2)为两个主要原因。

  5.三乙胺气味过大
  (1)发生器泄漏。
  (2)工装泄漏。
  (3)清洗吹气后型芯残存的胺。均匀硬化和均匀清吹的型芯几乎测不出胺的气味。残留胺味首先是由于芯盒排气不当引起的,其次是胺量大而配用了少量的清理空气。在修正工装之前采取增加清理吹气时间的方法可解决此问题。

  6.沾模
  “所谓沾模就是指一部份树脂留在芯盒上,这种现象,多加脱模剂也无法避免。
造成原因:
  (1)造成砂芯紧实度不够的因素都会导致砂芯在脱模时树脂残留在芯盒上。
  (2)当硬化的层厚不够厚时,而应用的高压固化气时间长时,就会在排气孔附近附上一层树脂,而与其它砂芯分开了,这种现象任何分型面形式都会发生,其原因就是过量的固化气体把树脂带到了排气孔附近。
  (3)沾模现象与砂子的颗粒组成有关,砂粒的形状是多角形而不是圆形时趋势更加增加,树脂在圆形砂粒表面上是均匀的,在多角形砂粒的凹角中呈多余的树脂包覆。排气塞堵塞,使整个芯盒内腔都附上一层树脂膜,这种现象很普遍,解决办法是用清洗剂清洗芯盒(或干冰清洗)。
  沾模现象还与射砂嘴至冲击点的距离、射砂压力有关,距离越近,射砂压力越大,沾模倾向也越大,冲击点处也是最易沾模的部位”。
  沾模问题的解决之道:
  (1)改进树脂组份,加入内脱模剂;
  (2)在来不及更换树脂时,在芯盒易沾模的部位贴上透明胶带,因为润湿角的关系,贴上透明胶带后就不沾了,此法简单易行,立竿见影,只是要解决好射砂后胶带边缘翘起问题,这为我们提供了一种在模具上镀上某种镀层解决沾模问题的可行性思路。

  7.光亮碳的缺陷
  中国铸造协会顾问李传栻老师认为:“这种缺陷容易沿进入型腔的第一股铁水的两边产生,也易于产生在内浇口附近,常见于液流的侧面和上面。如果所用的浇注系统使型腔中产生紊流,就可能将薄膜冲入铸件内形成皮下夹层。如果薄膜被夹在两股液流之间,就可能穿透铸件,使铸件渗漏”。下图中铸件表面像裂纹的缺陷便是光亮碳。


  防止光亮碳缺陷的措施:
  如果铸件上发现光亮碳缺陷,在不便于改用亮碳指数较低的树脂的情况下,可在工艺方面采取一些防止这类缺陷的措施。
  (1)提高浇注温度能强化充型过程中型内的氧化性气氛,能有效地使热解产生的碳氢化合物氧化,从而减少或消除光亮碳缺陷。实验证明,浇注温度提高到1480℃后,可完全消除这种缺陷。
  (2)提高浇注速率、缩短浇注时间,能减少充型过程中树脂的热解量,从而能有效地减少光亮碳膜的析出。
  (3)增加铸型的排气孔,使树脂热解产物排出,也能有效地减轻光亮碳缺陷。
  (4)在面砂中加入铁红粉(Fe2O3)2%,就可完全消除光亮碳缺陷。但是树脂砂中加入2%的铁红粉后,铸型强度会明显下降。据国外的研究报道,用硫酸铝代替铁红粉,加入量只需1%,即有相同的效果,此种情况下,对树脂砂的强度影响的很小”。

  8.废芯率高和储运过程损坏
  (1)拨模斜度问题。
  (2)起模不平稳。
  (3)初强度(起模强度)过低。
  (4)砂芯密度低(疏松射不实)—调整射砂压力或修正工装,使射砂和排气保持平衡。工装设计时要考虑冷芯砂的流动性。
  局部位置硬度低常常是那个位置密度低引起,而整个砂芯硬度低则可能是芯砂搅拌不足而引起,或者是由于硬化期气体压力太低引起。芯砂混碾不好,或者是不完全搅拌,或者是树脂量少或是原砂水份高、压缩空气水份高,砂温低于10℃,树脂温度低粘度大,型砂的细度和角形系数,含泥量和微粉含量也都是影响因素。

  9.脉纹与烧结
  主要原因是:
  在573℃时石英砂的相变发生体积变化产生的膨胀应力导致砂型或砂芯开裂。石英砂的粒度越集中,砂芯开裂的几率越大。石英砂二氧化硅含量越高砂芯开裂几率越大。而粒形较为圆整、粒度偏细的石英砂产生的脉纹倾向比粒形多角、粒度偏粗的石英砂要严重。
  金属液渗入裂纹形成脉纹,砂芯与铁水界面的温度高于铁的固相线温度,这样渗透一经开始就会继续下去,唯有渗透铁水的前沿凝固时,渗透才停止,这样金属液就通过砂芯裂纹或孔隙渗透到了芯子的整个截面上从而形成上述的所谓砂芯烧结,即金属渗透型机械粘砂。事实证明这种金属渗透是不可能清理掉的,因而铸件不得不报废。而要避免或减轻脉纹和金属渗透缺陷就要克服砂芯开裂和抑制金属液渗入裂缝。
  解决方法:
  在型砂或芯砂中加入一些退让性添加剂可减小砂型的膨胀应力减少脉纹倾向,选用低二氧化硅含量砂,选用4筛甚至5筛砂可减少脉纹倾向;提高砂芯在高温强度和韧性,保证其表层受到热相变应力作用时通过其本身的变形可缓解开裂倾向;采用烧结型涂料涂在易产生脉纹的砂芯的表面,也是为了使砂芯在高温铁水的热冲击作用下达到产生较高的高温韧性及高温强度。从另一个角度分析,在金属液接触砂芯表面形成一个激热区时,如果通过工艺手段一方面将这部分热量快速向砂芯内部扩散转移,使砂芯表面的温度在短时间内尽可能的与砂芯内部相近,另一方面在金属液接触、冲击砂芯表面时,如能使砂芯表面对金属液有激冷、加快收缩的作用,使金属液快速凝固,再加上砂芯表面在高温下形成的热韧性作用,这样就更加有效地防止脉纹。
  加入5%~10%的脉克星可有效防止脉纹缺陷。
  另外,可选用特种砂。

  10.裂隙状氮气孔的防止
  当碳硅量低时,N在铁水中的溶解度增大,薄壁件控制N<0.013%,厚壁件控制:N<0.008%。
  铁水中Ti的含量:0.02%~0.025%,利用Ti的固氮作用可消除裂隙状氮气孔。当然在砂中加氧化铁粉也是方法之一。


  11.水基涂料还是醇基涂料、施涂时间
  首选水基涂料,原因是因为醇基涂料渗透深度大,对砂芯强度影响大。
  施涂水基涂料时间:及时施涂、及时烘干,建议半小时内完成施涂,并立即烘干。出芯后最迟不要超过2h施涂,因为溶剂2h挥发完,溶剂能阻止涂料水份向砂芯内渗透。
  施涂醇基涂料时间:由于各种原因不得不用醇基涂料时,则出芯后要放一阵再施涂,最好是8h后施涂,或者是4h后施涂,原因是醇基涂料渗透导致砂芯强度下降。现实生产中当然也有出芯后立即施涂的,但是是无奈的做法,不推荐。

  12.冷芯盒铸件内腔的夹砂结疤缺陷
  对此问题一拖集团的于明道、邢其民、徐志新、钮本庆几位老师有详尽的分析和论述。这里就不复述,重点说下几位老师的“砂芯不良热作用”影响,见下图:很多厂家就是“披缝进水”一消除,结疤问题就解决。
 
  
  13.冷芯盒砂芯工作面射砂嘴的开设问题
  不少单位的缸筒圆棒芯上开设了射砂嘴,下图是非常好的例子。

  14.冷芯盒整体芯浸涂问题
  组芯组到什么程度、缸体水套芯芯撑涂料的清洗、砂芯的烘干、烘干前砂芯涂料溢流槽问题。


  15.冷芯机换模板时将上模板立起的装置
  快换模具时能将上模板立起便于维修和清理的装置。


  16.冷芯机射砂头内混合料的安息角问题
  考虑制芯机不够大而又想射更大砂芯或是行程过小导致射砂头张角过大,可能会因混合料安息角问题导致最远的射砂嘴在第一、二模制芯时没砂,此时应在射砂板上设置导砂块。
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