覆膜砂质量控制及检测

覆膜砂质量控制及检测1关于覆膜砂工艺1砂子加热过程原砂要求加热快、热效率高、温度均匀、不污染原砂、重量和温度控制准确,加砂斗的形状不易使原砂粒度出现偏析。采用气体火焰沸腾加热和滚筒加热较为理想。但是气体火焰加热燃烧不充分时，易污染砂子。搅拌加热较为简单实用。2热砂粒在混砂机中应较快的、三维的旋转加直线运动，使粘稠态树脂受剪切力作用，使其均匀地无缺陷地包覆在原砂表面，完成覆膜过程。显然能使原砂产生这种运动状态的混砂机是较为理想的。显然混砂机的旋转速度是关键参数之一。3混合、冷却和分散过程当砂完成覆膜过程且温度降至120以下时，加入乌洛托品水溶液和硬脂酸钙使其分散均匀的分布,完成混合、冷却和分散过程。固化剂要以微小晶粒状态很均匀地分布在树脂膜表面（表层），带入的水分完全蒸发并能使覆膜砂很快温,形成松散海棉状砂团后分离成砂粒,树脂膜完整和光滑是对这一过程的理想要求。为了不使粘稠状的砂团在冷却的瞬间形成!致密的团块和受到太大应力，应选择好混砂机结构和混砂工艺（加固化剂时的温度,砂团在混砂机还是在振动筛上破碎分离等）。14覆膜工艺好的覆膜砂设备和合适的覆膜工艺（加料顺序、加料时间、温度控制、配比等）是制造高质量覆膜砂的重要保证。不同的设备在工艺上亦有所不同，这要靠试验来定,不能照搬。2关于原材料1原砂覆膜砂往往用于精密铸件的生产，因此对原砂的质量好，但是粒形稍差一些的原砂在设备、工艺和其它材料较好的情况下，也可以生产出高质量的覆膜砂。砂粒表面无缺陷，SiO2含量高，其中没有云母之类的毛状颗粒也是至关重要的。建议采用图象分析仪测试原砂的粒形。含泥量应控制在02%以下，建议采用擦磨脱泥处理工艺。粒度分布的控制和级配处理应高度重视。试验结果表明，合适的粒度级配可提高强度10%~15%。要求应更高一些有时也有特殊的要求。形粒形固然要求应更高一些有时也有特殊的要求。形粒形固然生产尺寸精度和几何形状要求很高的薄壁复杂件,需使用高温膨胀率较低的原砂。这种砂大致分为四种：锆砂或铬铁矿砂，成本高、难推广;SiO2含量低的砂耐火度低,不易清砂，影响铸件表面光洁度;热法再生砂，技术经济性好，但国内尚无该处理设备;高铝复合砂,树脂加入量高。我们认为后两种砂是制备低膨胀覆膜砂的较好选择,工艺试验表明，采用热法再生砂混制覆膜砂,高温膨胀率低,可降低树脂加入量，减少环境污染,充分利用原砂源,成本并不高(成本：热法再生200元/t)。2树脂树脂是制备高质量覆膜砂的关键材料。对树脂的要求具备以下优点:(1)较高的比强度,可降低覆膜砂的发气量和成本。(2)较快的聚合速度,可提高制芯效率。(3)较低的游离酚含量，可改善铸造车间环境和劳动条件。(4)较全的品种，可满足不同的需要。3乌洛托品及硬脂酸钙乌洛托品的水溶液浓度及加入量，影响覆膜砂的固化速度、发气量、脆性和质量稳定性。对比试验结果表明，国内不同厂家生产的覆膜砂,乌洛托品加入量差异较大,国外一般控制在树脂量的14%-15.5%。硬脂酸钙的加入量对覆膜砂的流动性、抗结块性,发气量影响较大。国内有些厂家加入量大，应通过试验减少加入量。4添加剂壳型（芯）在铸件生产中广泛应用，覆膜砂要满足各种使用条件的要求，必须具备基本的性能和一些特殊的性能。在覆膜砂混合时，加入不同的添加剂，可以扩大覆膜砂的应用，提高覆膜砂的应用水平。3关于覆膜砂的性能及检测覆膜砂的性能包括：存放结块性、粒度、流动性、熔点、固化速度、剥壳指数、起模强度、常温强度、高温强度、高温膨胀、发气量、灼减量和溃散性等。41存放结块性的检测覆膜砂存放结块与所用树脂的软化点、砂中水分残留量、硬脂酸钙加入量，存放时间、温度，堆放高度等因素有关。推荐在40下，用一定尺寸的试块,压上一定重量的压块，放置不同的时间，来考查不同的覆膜砂的抗结块性。2流动性的检测覆膜砂的流动性对于生产复杂、断面小的砂芯是一个重要性能。国外多用安息角来评定,我们采用漏斗粘度计检测也达到了较好的效果。34#铸造技术%3/19973熔点、固化速度、剥壳指数熔点低固化速度快,制芯时易产生剥壳缺陷，固化时间决定制芯效率。应根据需要控制树脂性能、覆膜工艺，乌洛托品和添加剂的加入量。4起模强度覆膜砂的起模强度,国内外一般用热抗拉强度评定,国内也有参照AFS的方法，用热强韧性来评定的。35高温强度和线膨胀率用高温下覆膜砂样的耐热持久时间评定其高温强度,所报道的线膨胀率没有详细注明其测试方法和仪器。我们认为采用耐火材料行业的测试方法，用高温抗压强度来评定较合理。36发气量及灼减量采用灼减量来评定覆膜砂的发气特性较为合理,因为其测试精度较高。国外也都沿用这种测试方法。发气量检测的温度设定,对于钢、铁1000较为合理;对于铝合金铸件700~750较为合适。37溃散性用于有色金属铸件生产时，推荐采用D=20~30