本文中国铸造网主要为大家介绍,壳型、壳芯制造和使用中的质量问题
壳型、壳芯生产中出现质量问题最常见的原因是芯盒和模样温度控制不好。温度为245~275℃是型、芯能很好硬化的最常用温度。当使用铝芯盒或铝模样时,必须防止过热引起变形。必须尽力使模样表面温度均一。为达到目的,必须做到:
①温度不易达到的地方,使用辅助加热装置。
②用导热性更好的有色金属制作镶块。
壳型、壳芯常见问题
1、壳型、壳芯生产中可能出现的问题有:脱壳、起模时壳破裂、表面疏松、壳变形和翘曲、强度低、夹层等;
2、在浇注时产生的问题有:容让性、溃散性问题,浇注时型、芯破裂,铸件产生桔皮面、气孔、皮下气孔等等。下面就这两方面的部分问题及产生的原因加以阐述。
(一)脱壳(peelback)
脱壳是壳型(芯)生产中常见问题之一,是壳型(芯)背部掉落的现象。当壳型(芯)结壳后翻转时,一层局部硬化的砂层脱离,与模样接触的几乎完全硬化的一层覆膜砂层,致使壳层脱落处的壳型、壳芯过薄,浇注时,液体金属可能冲破此处,导致铸件产生缺陷。脱壳一般发生在自由悬挂的壳型(芯)部分及完全受重力作用的地方。大都是结壳以后,其表层(第二层)呈塑性状态,其强度承受不了砂块的自身重量而
脱落:
脱壳的主要原因:
(1)树脂熔点低,如果树脂熔点高,熔化温度范围小,可减少脱壳现象。
(2)树脂的硬化速度慢。
(3)模板转动不平稳。
(4)模板表面温度不均匀,模样或芯盒局部过冷,或芯盒、模样温度太低。
(5)覆膜砂中有水分
或酒精。用温法覆膜,残存的酒精是发生脱壳的主要原因。(6)树脂加入量高,使覆膜砂粒表面的树脂膜过厚,增加脱壳倾向性。(7)型、芯不密实,导热性差。(8)吹砂压力太低,吹砂时问太短。(9)吹砂时间太长,压力太高,使芯盒表面激冷。(10)硬酯酸钙加入量太高,或乌洛托品加入量太少。
(二)壳型、壳芯表面疏松(poor density)
壳芯、壳型表面局部密实度太差。其影响因素为:
①覆膜砂熔点太低。
②覆膜砂流动性差。
③排气不当;在深凹处疏松和缺肉的,多是排气不好。
④翻斗的砂斗内砂量太小,或砂斗高度不够。
⑤吹砂空气量不足。
⑥吹砂压力太低,吹砂时间太短。
⑦芯盒局部过热或局部温度太低。
⑧使用的原砂太粗,等等。
(三)壳型、壳芯在浇注时破裂
浇注时型、芯破裂,造成金属液进入壳芯内,或壳型跑火而使铸件报废。其原因主要有两个:
一是由于树脂强度完全丧失,因而造成崩溃;
二是热应力过大,或脆性过大而造成破裂。
影响因素主要有:
①型、芯热强度太低。
②结壳太薄。
③产生严重脱壳,局部地方很薄。
④硅砂纯度高,粒度集中,热膨胀大。
⑤壳型(芯)硬化不足或过烧。
⑥壳局部产生裂纹等。
为防止壳型、壳芯开裂,除针对上述原因加以改进外,还可在覆膜砂中加入能提高热塑性、减轻开裂倾向的附加物,例如加入水杨酸、甲酚树脂(】kres01)、松香皂热塑料树脂(vins01)、水玻璃等均有效果。另外,在硅砂中添加部分锆砂[例如20%(质量分数)]可使膨胀量显著降低。
(四)铸件表面粗糙——粘砂 ,
其原因为:
①使用的原砂太粗。
②壳型(芯)的密实度差。
③热强度低,树脂加入量太少。
④烘烤过度,型、芯表面硬度低。
⑤覆膜砂中有杂质。
⑥在模样上分型剂过量等。
(五)铸件表面产生桔皮面(orange peel)
常在壁厚较大的低碳和低合金的铸件和铸钢件上出现,铸件表面有绉纹和凹坑,像桔皮的表面。防止的办法主要是采用激冷砂,例如用锆砂、橄榄石砂、铬铁矿砂代替硅砂;或在硅砂中掺合这些材料;增大壳型通气面积,使型腔中的气体压力不会升高;在砂芯表面刷涂料。
(六)气孔
用壳型(芯)砂生产铸钢件、部分球铁件和复杂薄壁的铸铁件时易产生皮下气孔(针孔)和气孔。其主要原因是粘结剂含有六亚甲基四胺,受热分解时生成N心、cN,这两种气体的化学结合能较低,易分解呈原子状态,卷入金属液后,在铸件凝固时就会形成气孔。当然,不同合金铸件形成气孔的倾向性有显著差异,这是由于氮的溶解度不同造成的。通常合金铸铁件产生皮下气孔的倾向性大于灰铸铁件;铸钢大于铸铁,低碳钢大于高碳钢,合金钢大于碳钢。