貴州鑄造材料為您介紹覆膜砂鑄造基礎(chǔ)知識及透氣性問題的探討

覆膜砂分類

隨著覆膜砂應(yīng)用范圍的不斷擴展，不同鑄造工藝、不同材質(zhì)要求以及不同結(jié)構(gòu)的鑄件對覆膜砂提出了不同的性能要求。自20世紀(jì)90年代以來，國內(nèi)開發(fā)了不同性能的覆膜砂，按其性能特點來劃分，可將國內(nèi)市場上的覆膜砂分為干態(tài)和濕態(tài)兩大類。其中干態(tài)類包括：普通類、耐高溫類、高強度低發(fā)氣類、易潰散類、離心鑄造類等。濕態(tài)覆膜砂包括機械類和手工類兩種。各類覆膜砂的主要成分、特點及適用范圍如下：

1. 普通覆膜砂

其組成通常由石英砂熱塑性酚醛樹脂、烏洛托品和硬脂酸鈣構(gòu)成，不加有關(guān)添加劑。其樹脂加入量通常在一定強度要求下相對較高，不具備耐高溫、低膨脹、低發(fā)氣等特性，適用于一些要求不高、結(jié)構(gòu)較簡單的鑄鐵件生產(chǎn)。

2. 高強度低發(fā)氣覆膜砂

是在普通覆膜砂的基礎(chǔ)上，通過加入有關(guān)特性的“添加劑”和采用新的配制工藝，使樹脂用量大幅下降，發(fā)氣量顯著降低，并能延緩發(fā)氣速度。該覆膜砂具有高強度、低膨脹、低發(fā)氣、慢發(fā)氣等特點，特別適用于鑄鐵件、中小鑄鋼件中要求發(fā)氣量低的砂芯，如閥體砂芯等。

3. 耐高溫覆膜砂

該砂一般是指覆膜砂的熱強度大、耐熱時間長、高溫變形小，而不是指其耐火度很高。它是通過特殊的工藝配方技術(shù)（一般都是在硅砂覆膜時加入一定量的惰性材料如銑砂、高鉻礦砂、含碳材料或其他惰性材料等），生產(chǎn)出具有優(yōu)異高溫性能和綜合鑄造性能的新型覆膜砂。具有耐高溫、高強度、低膨脹、低發(fā)氣、慢發(fā)氣等特點。特別適用于復(fù)雜薄壁精密的鑄鐵件（如汽車發(fā)動機缸體、缸蓋等）以及高要求的鑄鋼件（如集裝箱角和火車剎車緩沖器殼體等）的生產(chǎn)，可有效消除粘砂、變形、熱裂和氣孔等鑄造缺陷。

4. 易潰散覆膜砂

它是針對有色金屬（特別是鋁合金）鑄件不易清砂而研制的一種覆膜砂。該砂在具有較好的強度的同時具有優(yōu)異的低溫潰散性。用它生產(chǎn)有色金屬（鋁合金、銅合金等）鑄件，不需要將鑄件重新加熱來清砂，只需將澆注后的鑄件冷卻24小時后，即可振動落砂。

5. 離心鑄造覆膜砂

該覆膜砂適用于離心鑄造工藝，可用它替代涂料生產(chǎn)離心鑄管等。根據(jù)鑄管材質(zhì)與直徑大小及技術(shù)要求不同，可加工成不同性能的離心鑄造覆膜砂。與其他各類覆膜砂的不同之處，是該覆膜砂的密度較大一些，發(fā)氣量較低且發(fā)氣速度慢。

6. 濕態(tài)機械類覆膜砂

它是一種在室溫下呈濕態(tài)的覆膜砂。在室溫下長期存放不會自然固化（可存放1年以上），貴州鑄造材料根據(jù)不同鑄件的技術(shù)要求可使用濕態(tài)高強度低發(fā)氣等各種不同特性的覆膜砂，該覆膜砂可完全替代熱芯盒砂（射芯機射頭不用改裝來生產(chǎn)各種材質(zhì)和各種類型的鑄件）。

7. 濕態(tài)手工類覆膜砂

該覆膜砂濕壓強度可在0.1～0.3MPa內(nèi)任意調(diào)整。存放期超過3 個月，適用于手工造型或制芯（類似于桐油砂和合脂砂），在室溫下脫模后，將型（芯）放入烘箱或烘爐內(nèi)加熱，加熱溫度250～350℃，加熱時間3～10min，固化后的型（芯）具有強度高、發(fā)氣量低、蠕變形量小、不吸潮等特點。該覆膜砂適于單件、小批量及精度要求較高鑄件的生產(chǎn)，特別適于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)采用。值得注意的是，在型（芯）加熱固化時，必須等待爐溫達到所需的溫度時才能放入加熱，切忌隨爐升溫加熱。

覆膜砂工藝透氣性問題解決方案

覆膜砂使用過程中常見缺陷、主要原因及解決措施序號缺陷名稱產(chǎn)生的主要原因解決措施 

1.型(芯)表面疏松射芯壓力過高或過低;模具排氣不暢；模具由于分盒面間隙大而跑砂；覆膜砂流動性差或透氣性差。選用合理射砂壓力，改善排氣系統(tǒng)，防止憋氣；采用變形小的材料作芯盒；選用流動性和透氣性好的覆膜砂。 

2.脫殼模具設(shè)計不合理,芯盒溫度不均勻,使低溫部位強度偏低而脫殼；覆膜砂熔點低，固化速度慢,熱強度偏低。改善模具結(jié)構(gòu)，使溫度分布均勻；選用熔點高、固化速度快、熱強度高的樹脂。   

3.鑄件氣孔型芯排氣不暢；樹脂砂發(fā)氣量大或發(fā)氣速度不合適；砂芯固化不徹底。改善排氣系統(tǒng),提高排氣效果；選用集中度高或較粗的原砂；采用低發(fā)氣覆膜磨砂工藝。 

4.穿芯砂芯局部強度低或疏松;結(jié)殼厚度薄。改善模具結(jié)構(gòu)，使溫度分布均勻；選用熔點高、固化速度快、熱強度高的樹脂；調(diào)整射砂壓力；改善排氣系統(tǒng)。   

5.鑄件粘砂原砂SiO2含量低；型芯表面不致密。調(diào)整射砂壓力，改善芯盒排氣效果，使砂芯表面更致密；采用耐高溫覆膜砂或鋯砂覆膜砂。 

6.型(芯)變形、斷裂模具受熱不均勻，或型芯壁厚差異大，造成冷卻時收縮不一致；采用了固化收縮率大的樹脂；接芯叉子變形或砂芯存放不平；覆膜砂高溫性能差；澆注壓力過大改善模具結(jié)構(gòu)，使溫度分布均勻；采用成型托盤存放砂芯；采用固化收縮率小的樹脂；采用耐高溫低膨脹覆膜砂；改進澆注系統(tǒng)（采用無壓式）。 

7.鑄件內(nèi)部縮松覆膜砂中的樹脂在高溫下燃燒產(chǎn)生熱量，減緩了鐵水的凝固速度，導(dǎo)致縮松。采用激冷類覆膜砂；在殼型芯內(nèi)放置內(nèi)冷鐵。

8.鑄件表面不良酚醛樹脂在高溫下生成的光亮碳漂浮在鐵液表面，貴州鑄造材料凝固時鑄件表面產(chǎn)生皺皮。加入2%左右氧化鐵粉,采用導(dǎo)熱率高的原砂；殼芯表面刷涂料;覆膜砂中添加特殊輔料。