冷芯盒技術：你最容易忽略的16個小問題
發(fā)布時間：2018-01-25 17:40 來源：tommy 閱讀：
1 使用胺酸洗滌器進行尾氣凈化
在干凈的洗滌器中加入硫酸液，如使用三乙胺時溶液須含有23%濃度的硫酸。如溶液要在洗滌器內配制的話，要先加水然后再慢慢把濃硫酸加入，而且要有好的攪拌，放熱反應。
如果溶液在洗滌器內的量因蒸發(fā)而減少，只需加水保持液位。
（或使用80%左右濃度的磷酸中和）。
液體的PH值須經常檢測，當其PH高于4.5時，酸就廢了，整個洗滌器中溶液需倒出，再新加入新溶液，如時間上來不及可加些濃硫酸暫延一下使用。
2 砂芯硬化時間太長
砂芯的重量與理想的硬化時間：
不同重量的砂芯有不等的硬化時間是因為胺發(fā)生器的供胺量不足，一個14英寸（889px）厚的砂芯與小型砂芯硬化時間是相同的。
硬化壓力：
低壓：2PSI—9PSI（0.0138Mpa—0.062Mpa），高壓：15-30PSI（0.1MPa—0.2Mpa）。
通常，調高胺量、增加芯盒的凈化壓力會大減硬化時間。
其他：芯盒的透氣系統(tǒng)必須履行其總透氣面積，進、排氣面積比率及透氣是否均勻。
3 脫模時砂芯不硬化
對于這些不硬化部分，通常必須延長硬化時間；此現(xiàn)象是砂芯某些部分沒有胺氣通過，糾正的辦法是延長硬化周期或按上述所說辦法改進。
胺未通過不硬化的砂芯部位的固定的，而混砂不均勻的局部砂芯不固化的位置是變動的，這是區(qū)分兩種砂芯局部不固化原因的方法。
4 三乙胺用量過大
其中（1）、（2）為兩個主要原因：
（1）、芯盒氣道不當，使型芯較薄部分出現(xiàn)氣體短路。
（2）、硬化壓力太低，以至于不能使進氣區(qū)的催化劑擴散和壓入到芯子的每個角落。
（3）、水平分型的芯盒里的排氣面積大于進氣面積也會出現(xiàn)氣體短路的現(xiàn)象，致使氣體穿過型芯阻力最小部位形成短路通道。當使用較多催化劑時能夠克服這種現(xiàn)象。（側吹砂、吹氣時排氣的平衡不是非常重要。在排氣設置正確時，砂子對氣體的阻力建立起足夠的背壓，即使排氣區(qū)域大于進氣區(qū)域，也可使氣體彌散）。
（4）、在芯盒的排氣一側施加的負壓會更加促成短路和芯盒壓力不足。盡管施加負壓的目的是移走催化劑，但是同時卻降低了型砂對氣流的阻隔作用。這樣就減少了胺氣向旁邊擴散的能力。排氣區(qū)在吹氣時和高負壓時，最好控制在+1PSI（+0.006895Mpa）和‐1PSI（‐0.006895Mpa）范圍。
（5）、分型面泄漏或是進氣正壓區(qū)與芯盒之間有泄漏。側吹砂的芯盒的吹氣口密封不良而產生的泄漏現(xiàn)象導致同樣的現(xiàn)象。泄漏到空氣中的催化劑不能用于硬化型芯。泄漏不僅影響型腔的正常壓力，同時污染工作環(huán)境。
5 三乙胺氣味過大
1）、發(fā)生器泄漏；2）、工裝泄漏；3）、清洗吹氣后型芯殘存的胺。均勻硬化和均勻清吹的型芯幾乎測不出胺的氣味。殘留胺味首先是由于芯盒排氣不當引起的，其次是胺量大而配用了少量的清理空氣。在修正工裝之前采取增加清理吹氣時間的方法可解決此問題。
6 沾模
“所謂沾模就是指一部份樹脂留在芯盒上，這種現(xiàn)象，多加脫模劑也無法避免。
造成原因:
造成砂芯緊實度不夠的因素都會導致砂芯在脫模時樹脂殘留在芯盒上；
當硬化的層厚不夠厚時，而應用的高壓固化氣時間長時，就會在排氣孔附近附上一層樹脂，而與其它砂芯分開了，這種現(xiàn)象任何分型面形式都會發(fā)生，其原因就是過量的固化氣體把樹脂帶到了排氣孔附近；
沾?，F(xiàn)象與砂子的顆粒組成有關，砂粒的形狀是多角形而不是圓形時趨勢更加增加，樹脂在圓形砂粒表面上是均勻的，在多角形砂粒的凹角中呈多余的樹脂包覆。排氣塞堵塞，使整個芯盒內腔都附上一層樹脂膜，這種現(xiàn)象很普遍，解決辦法是用清洗劑清洗芯盒(或干冰清洗)。沾?，F(xiàn)象還與射砂嘴至沖擊點的距離、射砂壓力有關，距離越近，射砂壓力越大，沾模傾向也越大, 沖擊點處也是最易沾模的部位”。
沾模問題的解決之道
（1）改進樹脂組份，加入內脫模劑；
（2）在來不及更換樹脂時，在芯盒易沾模的部位貼上透明膠帶，因為潤濕角的關系，貼上透明膠帶后就不沾了，此法簡單易行，立竿見影，只是要解決好射砂后膠帶邊緣翹起問題，這為我們提供了一種在模具上鍍上某種鍍層解決沾模問題的可行性思路。
7 光亮碳的缺陷
中國鑄造協(xié)會李傳栻老師認為：“這種缺陷容易沿進入型腔的第一股鐵水的兩邊產生，也易于產生在內澆口附近，常見于液流的側面和上面。如果所用的澆注系統(tǒng)使型腔中產生紊流，就可能將薄膜沖入鑄件內形成皮下夾層。如果薄膜被夾在兩股液流之間，就可能穿透鑄件，使鑄件滲漏”。下圖中鑄件表面像裂紋的缺陷便是光亮碳。
防止光亮碳缺陷的措施
如果鑄件上發(fā)現(xiàn)光亮碳缺陷，在不便于改用亮碳指數較低的樹脂的情況下，可在工藝方面采取一些防止這類缺陷的措施。
（1）提高澆注溫度能強化充型過程中型內的氧化性氣氛，能有效地使熱解產生的碳氫化合物氧化，從而減少或消除光亮碳缺陷。實驗證明，澆注溫度提高到1480℃后，可完全消除這種缺陷。
（2）提高澆注速率、縮短澆注時間，能減少充型過程中樹脂的熱解量，從而能有效地減少光亮碳膜的析出。
（3）增加鑄型的排氣孔，使樹脂熱解產物排出，也能有效地減輕光亮碳缺陷。
（4）在面砂中加入鐵紅粉(Fe2O3)2%，就可完全消除光亮碳缺陷。但是樹脂砂中加入2%的鐵紅粉后，鑄型強度會明顯下降。據國外的研究報道，用硫酸鋁代替鐵紅粉，加入量只需1%，即有相同的效果，此種情況下，對樹脂砂的強度影響的很小”。
8 廢芯率高和儲運過程損壞
（1）、撥模斜度問題；（2）、起模不平穩(wěn)；（3）、初強度（起模強度）過低；（4）、砂芯密度低（疏松射不實）—調整射砂壓力或修正工裝，使射砂和排氣保持平衡。工裝設計時要考慮冷芯砂的流動性。
局部位置硬度低常常是那個位置密度低引起，而整個砂芯硬度低則可能是芯砂攪拌不足而引起，或者是由于硬化期氣體壓力太低引起。芯砂混碾不好，或者是不完全攪拌，或者是樹脂量少或是原砂水份高、壓縮空氣水份高，砂溫低于10℃，樹脂溫度低粘度大，型砂的細度和角形系數，含泥量和微粉含量也都是影響因素。
9 脈紋與燒結
主要原因是：
在573℃時石英砂的相變發(fā)生體積變化產生的膨脹應力導致砂型或砂芯開裂。石英砂的粒度越集中，砂芯開裂的幾率越大。石英砂二氧化硅含量越高砂芯開裂幾率越大。而粒形較為圓整、粒度偏細的石英砂產生的脈紋傾向比粒形多角、粒度偏粗的石英砂要嚴重。
金屬液滲入裂紋形成脈紋，砂芯與鐵水界面的溫度高于鐵的固相線溫度，這樣滲透一經開始就會繼續(xù)下去，唯有滲透鐵水的前沿凝固時，滲透才停止，這樣金屬液就通過砂芯裂紋或孔隙滲透到了芯子的整個截面上從而形成上述的所謂砂芯燒結，即金屬滲透型機械粘砂。事實證明這種金屬滲透是不可能清理掉的，因而鑄件不得不報廢。而要避免或減輕脈紋和金屬滲透缺陷就要克服砂芯開裂和抑制金屬液滲入裂縫。
解決方法
在型砂或芯砂中加入一些退讓性添加劑可減小砂型的膨脹應力減少脈紋傾向，選用低二氧化硅含量砂，選用4篩甚至5篩砂可減少脈紋傾向；提高砂芯在高溫強度和韌性，保證其表層受到熱相變應力作用時通過其本身的變形可緩解開裂傾向；采用燒結型涂料涂在易產生脈紋的砂芯的表面，也是為了使砂芯在高溫鐵水的熱沖擊作用下達到產生較高的高溫韌性及高溫強度。從另一個角度分析，在金屬液接觸砂芯表面形成一個激熱區(qū)時，如果通過工藝手段一方面將這部分熱量快速向砂芯內部擴散轉移，使砂芯表面的溫度在短時間內盡可能的與砂芯內部相近，另一方面在金屬液接觸、沖擊砂芯表面時，如能使砂芯表面對金屬液有激冷、加快收縮的作用，使金屬液快速凝固，再加上砂芯表面在高溫下形成的熱韌性作用，這樣就更加有效地防止脈紋。
加入5%-10%的脈克星可有效防止脈紋缺陷。
另：選用特種砂。
10 裂隙狀氮氣孔的防止
當碳硅量低時，N在鐵水中的溶解度增大，薄壁件控制N<0.013%，厚壁件控制：N<0.008%，
鐵水中Ti的含量：0.02%-0.025%，利用Ti的固氮作用可消除裂隙狀氮氣孔。當然在砂中加氧化鐵粉也是方法之一。
11 水基涂料還是醇基涂料、施涂時間
首選水基涂料，原因是因為醇基涂料滲透深度大，對砂芯強度影響大。
施涂水基涂料時間：及時施涂、及時烘干，建議半小時內完成施涂，并立即烘干。出芯后最遲不要超過2小時施涂，因為溶劑2小時揮發(fā)完，溶劑能阻止涂料水份向砂芯內滲透。
施涂醇基涂料時間：由于各種原因不得不用醇基涂料時，則出芯后要放一陣再施涂，最好是8小時后施涂，或者是4小時后施涂，原因是醇基涂料滲透導致砂芯強度下降?，F(xiàn)實生產中當然也有出芯后立即施涂的，但是是無奈的做法，不推薦。
12 冷芯盒鑄件內腔的夾砂結疤缺陷
對此問題一拖集團的于明道、邢其民、徐志新、鈕本慶幾位老師有詳盡的分析和論述。這里就不復述，重點說下幾位老師的“砂芯不良熱作用”影響，見下圖：很多廠家就是“披縫進水”一消除，結疤問題就解決。
13 冷芯盒砂芯工作面射砂嘴的開設問題
不少單位的缸筒圓棒芯上開設了射砂嘴，下圖是非常好的例子
14 冷芯盒整體芯浸涂問題
組芯組到什么程度、缸體水套芯芯撐涂料的清洗、砂芯的烘干、烘干前砂芯涂料溢流槽問題。。。
15 冷芯機換模板時將上模板立起的裝置
快換模具時能將上模板立起便于維修和清理的裝置
16 冷芯機射砂頭內混合料的安息角問題
考慮制芯機不夠大而又想射更大砂芯或是行程過小導致射砂頭張角過大，可能會因混合料安息角問題導致最遠的射砂嘴在第一、二模制芯時沒砂，此時應在射砂板上設置導砂塊。
