铸造覆膜砂材料公司.docx

为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划铸造覆膜砂材料公司　　覆膜砂铸造材料﹠工艺皆见来龙去脉我国于20世纪50年代开始研究应用覆膜砂及壳工艺，直至80年代中期以前只有少数几家工厂采用自制的覆膜砂用于壳芯生产自此以后，覆膜砂开始作为商品推向市场随着原材料、制造设备和制造工艺的不断改进，覆膜砂品质不断得到提高，生产成本下降，90年代以来，覆膜砂的应用得到了更迅速的发展，产品种类不断增多，并已形成系列化目前，我国铸造用覆膜砂年产量已达50万吨以上，共有专业生产厂家近百家随着我国汽车工业的快速发展和机械产品外贸出口需要，以及铸件国际市场的开发，对铸件品质的要求越来越高，覆膜砂的应用将会在短期内得到迅速增长　　一、覆膜砂原材料的选用　　覆膜砂一般由骨料、粘结剂、固化剂、润滑剂和特殊添加剂组成　　1.骨料　　骨料是构成覆膜砂的主体对骨料的要求是：耐火度高、挥发物少、颗粒较圆整并自身强度高等一般选用天然擦洗硅砂，这主要是由于其储量丰富，价格便宜，能满足铸造要求只有特殊要求的铸钢件或铸铁件才采用锆砂或铬铁矿砂对硅砂的一般要求是：　　SO2含量高。

铸铁及有色铸造用砂要求SO2>90%，铸钢件要求>97%；　　含泥量≤%；　　粒度分布宜采用3～5筛分散度；　　AFS细度：应根据铸件表面粗糙度要求来选定不同的细度，一般为AFS50～65；　　粒形：尽可能选用圆整性好的硅砂，角形因素应铸造覆膜砂材料公司)他各类覆膜砂的不同之处，是该覆膜砂的密度较大一些，发气量较低且发气速度慢　　6.湿态机械类覆膜砂　　它是一种在室温下呈湿态的覆膜砂在室温下长期存放不会自然固化，根据不同铸件的技术要求可使用湿态高强度低发气等各种不同特性的覆膜砂，该覆膜砂可完全替代热芯盒砂　　7.湿态手工类覆膜砂　　该覆膜砂湿压强度可在～内任意调整存放期超过3个月，适用于手工造型或制芯，在室温下脱模后，将型放入烘箱或烘炉内加热，加热温度250～350℃，加热时间3～10min，固化后的型具有强度高、发气量低、蠕变形量小、不吸潮等特点该覆膜砂适于单件、小批量及精度要求较高铸件的生产，特别适于乡镇企业采用值得注意的是，在型加热固化时，必须等待炉温达到所需的温度时才能放入加热，切忌随炉升温加热　　三、覆膜砂制芯工艺　　近年来，覆膜砂的应用越来越广，几乎用于所有的铸造方法中，其工艺方法不尽相同，但无论是制芯还是造型，其基本工艺要求是：加热温度200～300℃；固化时间30～150s；射砂压力～。

具体参数应根据设备型号、型、芯质量及复杂程度、覆膜砂的种类等进行调整，原则是：形状简单的砂芯、流动性好的覆膜砂可选择较低的射砂压力，细薄砂芯选择较低的加热温度，加热温度低时可适当延长固化时间等；反之亦然以下分述几种不同的应用实例　　1.制作实体芯　　从理论上讲，覆膜砂几乎可以生产所有类型，尤其是高精度铸件的实体芯采用湿态覆膜砂时，可直接利用热芯盒设备和工装制芯，而无需对原有设备和工装做任何改变采用干态覆膜砂时，由于其流动性好，需对芯盒的排气方式、射嘴及芯盒密封进行特殊处理可利用安息角原理，解决射砂后排气时覆膜砂进入射腔和不射砂时覆膜砂自动下落等问题目前，采用干态覆膜砂热芯盒制芯工艺的厂家较多　　2.制作壳型　　用覆膜砂制作壳型，常见于浇注凸轮轴等轴类零件或刹车片等盘类零件及一些表面要求高的阀类零件等其相关参数如下：砂铁比1：～4；拔模斜度°～1°等，壳型壁厚8～12mm　　均匀的壳型壁厚可以减少覆膜砂用量，获得均匀的铸件组织用覆膜砂制作壳型，可采用固定式射芯机或翻转式射芯机，前者可用干态覆膜砂或湿态覆膜砂，后者只能选用干态覆膜砂　　3.制作壳芯　　1.覆膜砂　　覆膜砂precoatedsand。

砂粒表面在造型前即覆有一层固体树脂膜的型砂或芯砂有冷法和热发两种覆膜工艺：冷法用乙醇将树脂溶解，并在混砂过程中加入乌洛托品，使二者包覆在砂粒表面，乙醇挥发，得覆膜砂；热法把砂预热到一定温度，加树脂使其熔融，搅拌使树脂包覆在砂粒表面，加乌洛托品水溶液及润滑剂，冷却、破碎、筛分得覆膜砂用于铸钢件、铸铁件2.主要特点　　1、振动清砂、高强度、低发气、低膨胀；　　2、涣散性好、铸件表面光洁度高；3、壳型不起层、热稳定性好、导热性好、流动性好；4、.壳型不起层、.热稳定性好、.铸件表面平整、导热性好；5、高强度、耐高温、低膨胀、.脱模性好、抗粘砂性好；6、壳层均匀不脱壳、固化速度快；　　3.主要原料　　覆膜砂主要采用优质精选天然石英砂为原砂，热塑性酚醛树脂，乌洛托品及增强剂为原料根据用户的不同技术需求，在固化速度、脱膜性、流动性、溃散性、铸件表面光洁度、储存等方面适当调整配比是汽车、拖拉机、液压件等最佳造型材料之一　　4.原辅材料　　原砂1、原砂是构成覆膜砂的主体，对原砂的要求是：耐火度高，挥发物少，颗粒自身强度高，一般选用天然硅砂，这主要是由于其储量丰富，价格便宜，能满足铸造要求只有特殊要求的铸件才采用特种砂作为覆膜砂的原砂：　　2、粘结剂目前普遍采用热塑性酚醛类树脂作为粘结剂,　　3、固化剂、润滑剂、添加剂覆膜砂常规的固化剂是乌洛托品，其加入量是树脂的5%-20%。

　　5.发展方向　　根据专家预测，由于覆膜砂工艺成熟、生产成本较低，并且对环境和型砂系统的影响较小，所以未来5年覆膜砂的用量会有一定的增长，同时随着环境保护意识的不断加强，对覆膜砂的低污染和再生利用将不断提出更高的要求在覆膜砂生产领域应加强以下两方面工作：发低污染覆膜砂提高覆膜砂再生能力　　覆膜砂生产工艺流程及应用　　覆膜砂铸造在造型、制芯时大多数铸件都是用湿型和干型铸造的，90％以上的砂芯用烘干炉干燥的砂芯油作粘结剂，是由德国人开发了以酚醛树脂作粘结剂的壳型造型，使合成树脂粘结剂及合成树脂砂进入铸造工业　　以合成树脂作粘结剂的制型的方法主要有：　　1、热法：砂型的成型和硬化直接在模板上或芯盒内靠已加热的模板或通热热气流完成　　主要有壳法、热芯盒法、温芯盒法2、冷法：砂型的成型、硬化在室温下完成　　主要有自硬法、气硬冷芯盒法　　上述新型制芯、造型技术的开发和应用，给铸造生产工艺带来了一场重大变革，其提高了砂型(芯)的尺寸精度，简化了制芯工艺，减少了能耗，降低了对熟练工人的需求，提高了生产效率，同时提高了铸件质量，使砂型铸造朝着近无余量铸件的铸造工艺迈出了一大步但应当指出，上述的制芯、制型法目前均在一定的范围内适用。

生产实际应用上具体选用哪一种工艺往往受多种因素的影响，除了考虑生产纲领、材质、尺寸的大小以及质量要求外，还需考虑投资大小、能源供应、人员素质、管理水平、以及公害、污染等因素　　我国在50年代末就开展了这方面的试验研究工作由于当时我国壳型用酚醛树脂的性能不过关和供应难以保证，价格也较高，而且当时我国还没有专用的覆膜砂生产设备，特别是汽车工业十分落后，对铸件也没有很高的质量要求等多方面的原因，壳型工艺在我国没有得到推广和应用80年代以后，随着我国汽车工业的迅速发展，对铸件的质量也提出了很高的要求，于是一汽从英国引进了一套热法树脂覆膜砂设备，并通过技术消化开发出了国产SZ7215型热法覆膜砂混砂装置随后济南铸锻机械研究所等一些科研单位和院校一方面改进覆膜砂混砂设备，提高它的牵引动力和搅拌速度，从而改善了酚醛树脂在硅砂表面的覆膜效果，另一方面，在方面过程中添加各种附加物，以提高覆膜砂的强度、耐热性和溃散性，于是树脂覆膜砂在我国的汽车、拖拉机、柴油机工厂中得到了广泛的应用目前，我国的树脂覆膜砂专业生产厂家已达200－300家，覆膜砂年产量超过50万吨，覆膜砂的品种也从单一的普通型覆膜砂，发展到了目前的高强度、低发气、耐高温、速固化、低膨胀和易溃散等多种性能的覆膜砂，以及离心铸造用、激冷型和湿态造型用等专用覆膜砂。

　　二、壳型造型1、壳型造型：　　壳型造型是指将树脂砂与预热到150－350℃的金属接触，从而形成与金属模外形轮廓一致的型腔，厚度6－的坚硬薄壳的造型方法　　2、优缺点：　　壳型造型与传统用桐油、合脂、水玻璃、粘土作粘结剂的铸造方法相比具有以下优缺点：　　优点：1）、铸件尺寸精度高、加工余量小　　2）、铸件表面光洁、粗糙度可达－μm3）、可浇注薄壁铸件4）、铸件废品率低5）、提高了生产率　　、缺点：1）、用金属模、耗能较多、树脂加入量多、成本较高2）、混砂工艺较复杂3）难以铸造大件　　4）工作条件差在造型及浇注时有甲醛、苯酚、氨等气体产生　　3、壳型的制造方法　　壳型的制造方法通常有两种：1）、翻斗法――常用于制作壳型2）、吹砂法――常用于制作壳芯　　其基本原理是把金属模板或芯盒加热到一定的温度，使覆膜砂中的树脂受热软化、熔融、硬化，其工艺流程如下：　　清理模板――模板加热――喷涂分型剂――制壳－－顶壳――合型――准备浇注　　三、热壳法覆膜砂用原材料　　壳型砂的原材料主要由人造树脂、原砂、乌洛脱品、硬脂酸钙以及其它附加物组成树脂粘结剂1、树脂粘结剂的分类　　酚醛树脂是由酚类和醛类缩合而成的一类树脂的总称。

其中性能最好、应用较广的是甲醛缩合而成的高聚物　　在聚缩反应中，由于原材料配比和介质的酸碱性不同，可以得到热塑性线型树脂，也可以得到热固性体型树脂　　1）、热塑性线型树脂　　在苯酚过剩和用酸性催化剂的条件下进行缩合反应得到热塑性线型树脂这种树脂由于苯酚过剩，便于长期存放　　特点：淡黄色固体，加热时熔化，有可塑性，能溶于酒精等溶液壳型树脂砂用的粘结剂就是这种热塑性线型酚醛树脂2）、热固性体型树脂　　在甲醛过剩和用碱性催化剂[如Ba(OH)]的条件下进行缩合反应而值得热固性体型酚醛树脂其有甲、乙、丙三阶段产物作为粘结剂使用的酚醛树脂系分子量在700－1000左右的甲阶酚醛树脂热芯盒法用的2124液态酚醛树脂就是热固性树脂的乙阶段产物2、铸造用壳型酚醛树脂分级与牌号　　1）按软化点分级　　2）、按常温抗弯强度分级　　3）、按聚合速度分级　　4）、牌号　　铸造用壳型酚醛树脂的牌号表示如下：强度分级代号　　软化点分级代号　　铸造用壳型酚醛树脂　　例：ZKF95－7　　、原砂　　覆膜砂对原砂要求较高，一般选用天然硅砂，也可用锆砂、铬铁矿砂、或其他类似的耐火材料及混合砂等1、粒度：　　主要取决于产品的使用要求，一般可选用140/70、70/140、100/200目的细砂。

从减少树脂的加入量角度看，原砂粒度宜相对集中，但过于集中会加剧硅砂高温状态下的膨胀量，造成脉纹缺陷，故一般选择分布在相邻4－5个筛上，在不影响铸件表面粗糙度的前提下尽可能选用粗的砂子，这有利于减少树脂加入量和覆膜砂的发气量，并减少其脱壳倾向，且可以保证壳型砂具有较高的强度，适当的透气性和流动性2、粒形：　　所用原砂粒形因为圆形,即角形系数小于圆形砂在获得同样强度时，树脂的加入量少，发气量低，流动性好3、SiO2含量：　　从提高铸件内腔质量、减少粘砂角度看，SiO2含量宜高一般应大于90％4、含泥量、微粉含量、含水量要低　　砂中的泥分、微粉含量高，将大大吸附树脂，增加树脂的消耗量，降低型、芯强度一般原砂应经过水洗、擦洗、及干燥5、碱性氧化物少：　　原砂中的碱性氧化物会增加壳型砂的碱性，降低砂的熔点，且使壳型砂在存放过程中结块，使流动性变差，影响制壳时的吹砂性能　　硬化剂：　　1、常用的硬化剂是六亚甲基四胺，其分子式为6N4硬化作用是由于它受热后和混合料中的水份作用，生成甲醛并放出氨气　　反应式：6N4﹢6H2O＝6HCHO﹢4NH3↑。