A. 树脂砂铸件的材质特点
树脂砂铸件的材质有哪些特点是:机床座身铸件尺寸较大,长可达数米;质量可达10t以上,壁厚在15~30mm。其要求为:具有良好的精度稳定性和减震性,较高的弹性模量,适宜的抗压强度,适中的硬度以及优异的耐磨性;在工艺上要求良好的铸造性能,具有较高抗变形能力,且易于切削加工,并要求较低的生产成本,如可用冲天炉进行熔炼,采用较少量的合金元素等。要满足上述要求,其显微组织应为珠光体组织,加上长度小于250tim且分布均匀的A型石墨,还要求有一定数量的二元磷共晶。我国机床铸件一般采用HT250和HT300孕育铸铁件作为材质。为了提高机床的使用年限,广泛使用各种合金铸铁,如P-Cu-Ti铸铁、Cr-Mo-Cu铸铁以及V-Ti铸铁等。为了提高机床的耐磨性和可靠性,其材质向高强度、高刚度方向发展。①在较高的碳当量,如≥3.5%时,通过提高废钢的比例,如达so%;提高铁液的过热温度,如达1500℃;采用多元复合孕育剂,如含Ca、Mn、Bi的硅铁,使铸铁的牌号达到HT350。 ②调整铸铁成分中的Si与c和Mn与Si的比值,在碳当量为3.4%~3.8%时,将Si/C从o.4~o.5提高到o.7~o.8;Mn/Si从o.5~o.6提高到1.o~1适当加入少量稳定珠光体的元素如Cr、Cu和Sb、Sn等。
B. 树脂砂铸造原材料配比通常是多少
1%树脂占砂子的比重,40%固化剂占树脂的比重。
C. 铸造用什么砂需要满足什么要求呢
中国在公元17世纪已使用硅砂作造型材料,用于制造钟、镜、锅和火炮等铸件。但早期使用的多为天然含粘土的硅砂即山砂和河砂,它有较好的可塑性,可直接用于制造铸型和型芯,适于当时手工生产的条件。进入工厂化的大规模生产后,特别是造型机械化后,这种天然含粘土的硅砂性能的均一性差,型砂的质量难以控制,不能满足工艺要求,因此开始采用低含泥量的天然硅砂和将硅石破碎制成的人工硅砂。同时,也扩大了各种非硅质砂的使用。树脂砂造型造芯工艺的应用和发展,对铸造用砂的质量又提出了更高的要求,如细粉少,比表面积小,耗酸值低等。此外,对砂粒大小形状和粒度分布状况也有了新的要求。一些缺乏优质砂源的国家还发展了硅砂洗选技术,以提高硅砂的品位和质量。 铸造砂应满足以下的要求
①较高的纯度和洁净度,以硅砂为例,铸铁用砂要求SiO2含量在90%以上,较大的铸钢件则要求SiO2含量在97%以上;
②高的耐火度和热稳定性;
③适宜的颗粒形状和颗粒组成;
④不易被液态金属润湿;
⑤价廉易得。 铸造砂的颗粒形状和颗粒组成对型砂的流动性、紧实性、透气性、强度和抗液态金属的渗透性等性能有影响,是铸造砂质量的重要指标。 颗粒形状铸造砂的形状一般有3种。
①圆形砂:颗粒为圆形或接近于圆形,表面光洁,没有突出的棱角。
②多角形砂:颗粒成多角形,且多为钝角。
③尖角形砂:颗粒成尖角形,且多为锐角。铸造砂的颗粒形状一般以角形系数(砂子实际比表面积/砂子理论比表面积)来表示。
颗粒组成砂子的颗粒组成是用筛号来表示的,测定的方法是将经水洗去泥分烘干后的干砂倒入标准筛,再放到筛砂机上筛分,筛分后将各筛子上停留的砂子分别称重,通常用标准筛筛分后砂粒最集中的3个相邻筛子的头尾筛号表示颗粒组成。 铸造砂按矿物组成不同分为硅砂和非硅质砂两大类。硅砂主要矿物组成为SiO2。
①天然硅砂:用于有色合金铸件、铸铁件及中小型铸钢件的型砂和芯砂。
②精选天然硅砂:用于以有机物作为粘结剂的各种型砂和芯砂。
③人工硅砂:用于铸钢件的型砂和芯砂。 非硅质砂非硅质砂种类较多,用途各异。
①石灰石砂:由石灰岩破碎而成,主要矿物组成是CaCO3,用于铸钢件的型砂和芯砂。
②锆砂:主要矿物组成是ZrO2·SiO2,用于大型铸钢件及合金钢件的芯砂或砂型的面砂,或将其粉料用作涂料。
③镁砂:主要矿物组成是MgO,用于高锰钢铸件的面砂、芯砂,其粉料可用作涂料。
④铬铁矿砂:主要矿物组成是FeO·Cr2O3,用于大型或特殊铸钢件的面砂、芯砂,其粉料可用作涂料。
⑤刚玉砂:主要矿物组成是α-Al2O3,用于熔模、陶瓷型铸造的制壳材料。
⑥橄榄石砂:主要矿物组成是(MgFe)2SiO4,用于铸铁件、有色合金铸件以及高锰钢铸件的型砂和芯砂。
D. 树脂砂的材料选择
树脂砂原材料的选择对铸造成本有较大影响,这一点已得到绝大多数铸造机械业的认可,因为树脂砂的好坏,一方面影响着各种材料的加入量和消耗量,另一方面影响着铸件的质量指标。如何降低树脂砂铸造成本?要从以下几个方面来考虑。
树脂砂原砂
树脂砂原砂分为普通树脂砂、水洗树脂砂、擦洗树脂砂等几类,由于擦洗砂中含泥量已经很少,故可大大减少树脂砂的浪费,应优先选择。其次选水洗树脂砂,但决不能使用未经处理的原砂。擦洗砂本身的价格不高,一般为50元/t至70元/t,但其运费较高。选择树型砂时,一要遵循就近选择的原则,这样一方面可减少昂贵的运费,另一方面可保障供应树脂砂,不影响生产。二要尽量选用角形系数低的原砂。同时,由于各擦洗砂生产企业的技术水平和设备装备水平不同,其生产的擦洗砂的质量也不同,因此,如果有条件的话,在确定用树脂砂时,应对擦洗砂生产企业进行考察,考察其技术状况、设备状况及砂源状况等,并从中发现对方的砂质量控制结果。总之,在选择树脂砂原砂的过程中,最好通过试验对比的办法,参照其它方面问题,在保证生产、保证质量的前提下,使树脂砂生产成本降到最低程度。
树脂砂树脂
树脂砂采用的树脂价格较贵,一般在10000元/t左右,故其对铸造成本影响较大,同时由于生产厂家的生产设备参差不齐,生产的树脂的质量也有较大差别。如果选择了质量较差的树脂,既影响了树脂砂型砂的质量,造成铸件废品增多,又增大了树脂的加入量,直接结果是使铸造成本增大,因此对树脂砂原材料的选择,不能只根据生产厂家提供的技术数据确定,而应对树脂砂生产厂家的生产设备、生产过程及质量控制手段有所了解,并尽量自己对树脂的各项指标进行检验或请有关的有较好信誉的检验部门进行检验,或借鉴同类使用厂家的经验,或选择信誉较好的知名大企业的树脂砂产品。
其它原材料
树脂砂其它原材料包括固化剂、涂料、粘结剂、脱模剂、封箱泥条等,这些原材料对铸件质量的影响不是主要的,但对树脂砂铸造成本的影响也不容忽视,如固化剂加入量的不同,不但由于影响造型过程的生特种工具产效率而影响生产成本,而且还影响材料费用。因此,树脂砂其它原材料的选择原则是既考虑其质量问题,又要考虑其与主要材料的匹配如采购、运输方便等问题。 总之,只要树脂砂设备选择合理、性能可靠、运行正常,原材料选择匹配、质量稳定、供应及时,生产工艺参数制定合理、工装器具保证,自硬树脂砂铸造就能够控制并降低铸造成本,给企业带来发展和效益。