三乙胺冷芯樹脂砂使用過程中的質量問題對策

2021-02-21 鑄造快訊

三乙胺冷芯工藝所用原砂範圍較寬,可以是石英砂,也可以是鉻礦砂、陶瓷砂等一系列特種砂,由於該工藝受化學反應和物理條件的限制,對原砂粒度、粒形、含水量、含泥量、灼燒減量及需酸值等方面均有自己的特殊要求。它不僅決定了冷芯樹脂砂的工藝性能,而且直接關係到鑄件質量的優劣,具體如下:

(1)冷芯樹脂中的異氰酸根(-NCO)能與水分發生水解反應,如原砂水分過高,不僅會降低砂芯強度和可使用時間,還會使鑄件產生氣孔、皺皮等缺陷。同時,水分還與溫度有著密切關係,在高溫、高溼環境中,水分對強度的破壞程度將成倍增加,幾乎呈線性關係,因此,需要對原砂水分進行嚴格控制,越低越好。

(2)原砂需酸值高說明鹼性雜質過多,會加快反應速率,弱化芯砂強度,降低流動性,縮短可使用時間,資料表明需酸值儘可能低,控制在0~10 mL。

(3)原砂粒度和粒形均會影響冷芯樹脂砂的流動性和透氣性,適宜的粒度和圓球形砂粒能夠促使芯砂流動性突出,砂芯緻密度高和透氣性好,能夠減少鑄件內腔斷芯、燒結和氣孔等缺陷。

(4)原砂含泥量的控制非常重要,芯砂的抗拉強度隨含泥量的增加而降低,且呈一種幾乎直線下降的關係,含泥量高,會降低砂芯強度,增大樹脂用量,導致砂芯發氣量增高、成本增加。

(5)原砂灼燒減量偏高,不僅能使芯砂發氣量加大,還會降低砂芯的強度和耐火度,使鑄件內腔產生的燒結、粘砂及氣孔等缺陷傾向增加。

筆者公司經過多年的生產與試驗,最終制定出合理石英砂的技術標準。該標準除SiO2含量外,同樣適用於特種砂的技術要求。

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