El proceso de moldeo en arena juega un papel importante en el proceso de producción de fundición, que afecta directamente el nivel de calidad, costo de producción, eficiencia de la producción y el grado de contaminación del medio ambiente de la fundición. los arena de fundición método se puede dividir en dos categorías: método de modelado de endurecimiento físico y método de modelado químico.
Los métodos de modelado endurecimiento físicos incluyen sobre todo tipo de arena arcilla, bastidor sólido, método de modelado método V, y la congelación método de modelado. Entre ellos, Tipo de arena de arcilla se divide en tipo húmedo, tipo seco y tipo seco. La forma sólida y el método de V son un método sin aglomerante (la arena seca) y están formados por moldeo por vacío. El método de moldeo congelado utiliza agua como aglutinante.
Los métodos de modelado químico incluyen principalmente: agua de tipo arena de vidrio, Tipo de arena de la resina y similares. Se pueden dividir en tres tipos: el endurecimiento de calor, Endurece, y el endurecimiento de aire. El vidrio soluble es un aglutinante inorgánico y resina es un aglutinante orgánico. Al seleccionar un proceso de moldeo de arena, los siguientes principios se deben seguir:
1. Debe ser capaz de garantizar los requisitos de calidad de piezas fundidas
En la actualidad, los procesos de moldeo ampliamente usados incluyen principalmente arcilla tecnología arena mojada, proceso de arena de vidrio agua dura soplado CO2, proceso de arena vaso de agua auto-duro éster orgánico, y el proceso de arena ácido autoendurecible furan resina. En los últimos años, el proceso de moldeo de arena endurecimiento de resina fenólica éster endurecimiento también se ha promovido y aplicado a un cierto punto. Las características de estos procesos de modelización, el impacto en la calidad de las piezas fundidas y el ámbito de aplicación son los siguientes:
(1) Arcilla proceso de arena mojada
Las ventajas del proceso de la arcilla arena húmeda son:
UNA. Las materias primas utilizadas son baratos y las fuentes son abundantes.
segundo. La forma es conveniente, el tipo de arena no tiene que ser secado, el ciclo de producción de fundición es corta, la eficiencia es alta, y es fácil darse cuenta de la producción en masa.
do. La bentonita que no ha sido deshidratado en la arena reciclada puede ser restaurada después de la mezcla con agua. La arena de edad tiene una buena capacidad de reciclaje y menos inversión en equipos de reciclaje.
re. Después de una aplicación a largo plazo, Se ha desarrollado una serie de equipos de modelado.
mi. La precisión dimensional de las piezas fundidas producidas por modelado en general no es inferior a la de la arena química autoendurecible. Los métodos de modelado de alta precisión, tales como moldeo por inyección, aire-perforación y modelado presión estática pueden producir precisión dimensional comparable al bastidor de inversión.
(2) proceso de la arena de vidrio soplado de CO2 agua endurecida
soplado de CO2 ordinario y el proceso de la arena de vidrio soluble de endurecimiento es el proceso de creación rápida de prototipos más temprana en el campo de aglutinante de vidrio soluble. Sus principales ventajas son:
UNA. El dispositivo es simple, fácil de operar y flexible de usar.
segundo. el aglutinante es no tóxico y sin sabor, y el coste es bajo.
do. El tipo de arena tiene propiedad repelente de alta temperatura y la tensión de contracción de la pieza fundida es pequeña.
re. El sistema de aglutinante no contiene S, PAG, norte, y no hay un aumento de azufre en la superficie de la pieza fundida.
El CO2 que sopla endurecimiento proceso de arena vaso de agua ha sido ampliamente utilizado en la producción de la mayoría de las piezas de acero fundido en el país y en el extranjero, y se utiliza principalmente para la producción de medio y fundición de acero pequeños. Sin embargo, las deficiencias del proceso de arena de vidrio agua endurecida CO2 soplado también son muy evidentes:
UNA. El tipo de arena (core) ha se añade una baja resistencia y el vidrio de agua en una alta cantidad.
segundo. gran contenido de agua, fácil de absorber la humedad, escasa penetración dura en invierno.
do. El tipo de arena (core) tiene mala colapsibilidad, la antigua arena es difícil de regenerar, y una gran cantidad de arena de edad se descarta.
En el pasado, el problema de colapsibilidad y reutilización de la arena de edad no fue bien resuelto, que afectó a la expansión de la arena de vidrio soluble hasta cierto punto. En los últimos años, personas han hecho grandes avances en la profundización de la comprensión de la composición básica del vidrio soluble y la esencia de “envejecimiento” fenómeno y nuevos procesos de endurecimiento (tales como proceso de arena de vidrio agua endurecida gas CO2 a intercambio de vacío), que se mantienen en arena para machos. Bajo la condición de suficiente resistencia proceso, la alta calidad de la arena de sílice natural con bajo contenido de lodo puede reducir la cantidad de vidrio soluble a 4.0%, por lo que la existencia a largo plazo de la arena de silicato de sodio es pobre, y la antigua arena no puede ser reutilizado. Buena solución. El vidrio soluble equipo de reciclaje de arena edad, también ha madurado, y arena de vidrio soluble ha desarrollado un buen impulso.
(3) proceso de arena de vidrio soluble autoendurecible éster orgánico
éster orgánico arena vaso de agua auto-duro se utiliza ampliamente en acero fundido y tiene ciertas aplicaciones en hierro fundido. Las principales ventajas de este proceso de endurecimiento son:
UNA. La arena de moldeo tiene una alta resistencia, y la cantidad de vidrio soluble añadido puede ser tan baja como 2.5-3.5%.
segundo. tipo de arena (core) tiene buena colapsibilidad, y la tasa de regeneración seco arena vieja es ≥80%.
do. El tipo de arena tiene buena termoplasticidad y la generación de gas de baja, que puede superar los defectos tales como grietas y poros que son propensos a ocurrir cuando la arena resina de furano se utiliza para producir piezas de acero fundido. La calidad y la precisión dimensional de las piezas de fundición son comparables a los de la arena de la resina.
re. El costo de producción es la más baja y las condiciones de trabajo son buenas en todos los procesos de arena autoendurecibles.
El proceso de endurecimiento todavía tiene las siguientes desventajas: la velocidad de la arena endurecimiento núcleo es lento, la fragilidad es grande, y la fluidez es pobre.
(4) proceso de arena Acid autoendurecible furan resina
Acid arena resina de furano autoendurecible y arena de vidrio soluble autoendurecible éster orgánico son representantes típicos de arena auto-endurecimiento químico aglutinante orgánico e inorgánico arena auto-endurecimiento químico aglutinante. Las características comunes de proceso de arena auto-endurecimiento químico son:
UNA. Después de que los endurece tipo arena, la arena de moldeo no necesita alta resistencia a la humedad, la arena tiene una buena fluidez, el tipo de arena tiene una alta resistencia, la deformación es pequeña, el utillaje se simplifica, la forma es simple, el tipo de arena no tiene que ser secado, y la precisión dimensional de la pieza de fundición se mejora significativamente, que puede alcanzar CT8 Nivel ~ 10, defectos de fundición también son menos.
segundo. arena químicamente endurecido generalmente utiliza un aglutinante autoendurecible líquido. Por lo tanto, se requiere una alta calidad de la arena original, para minimizar la cantidad de aglutinante añadido.
do. Puesto que el endurecimiento del aglutinante es una reacción química irreversible, no se puede volver a utilizar como simplemente como la arena de arcilla. Cuando se utiliza en grandes cantidades, un sistema de regeneración de arena de edad relativamente completa debe ser utilizado.
re, los requisitos de la estructura del modelo y la superficie de calidad son más altos, con el fin de desmoldear.
El proceso de arena autoendurecible es principalmente conveniente para pequeño lote o lote de producción de piezas de fundición a gran escala, y no existe una relación de competencia o sustitución con la tecnología de la arena húmeda de arcilla.
El proceso de arena resina de furano autoendurecible ácido es un proceso arena autoendurecible que se utiliza ampliamente en hierro fundido, y su destacada ventaja es que el tipo de arena (core) tiene buena plegabilidad y la vieja regeneración de arena tiene una alta tasa de reciclaje.
La resina de furano utilizado en la producción de fundición necesita ser modificado con urea-formaldehído y se aplica a la aleación no ferrosa, fundición gris, hierro dúctil y acero fundido de acuerdo con el contenido de nitrógeno de la resina modificada.
Las desventajas del proceso de resina de furano autoendurecible ácido son:
UNA. Entonces, S, P y otros gases generados después de la pirólisis del aglomerante de resina y el agente de curado pueden causar ósmosis severo de la superficie de la fundición de hierro dúctil y la fundición de acero, causando defectos tales como poros y grietas.
segundo. Tipo de arena tiene una alta tasa de expansión térmica, gran tensión térmica, pobres retiro de alta temperatura, gran tensión de contracción de las piezas fundidas, y grietas y rebabas en piezas fundidas.
do. El aglutinante de resina es caro, y el anillo de furano producido después de la descomposición es muy perjudicial para la salud humana.
(5) éster de resina de endurecimiento fenólico arena autoendurecible
El proceso de arena autoendurecible resina fenólica éster endurecimiento fue desarrollado por Bolton Company del Reino Unido y se llama un conjunto de procesos. Fue patentado en 1981 y ha sido ampliamente utilizado en Europa en 1984. Fue utilizado por primera vez en la producción de acero fundido y se ha ampliado para hierro fundido y no ferrosos piezas moldeadas de aleación.
La resina fenólica tiene una fuerte basicidad y un pH de desde 1 a 13.5. La resina contiene disolvente orgánico, bajo punto de inflamación, inflamable, y soluble en agua. La vida útil es corta. Se puede almacenar durante 6 meses a 20 °C, 2-3 meses a 30 °C, y solo 1- a 40 °C. 2 meses.
El endurecedor de dicha arena autoendurecible es un éster orgánico, que pueden ser seleccionados de acuerdo a los requisitos de la velocidad de curado. La cantidad de endurecedor es de aproximadamente 20 ~ 30% (fracción de masa) de la resina, y la cantidad de resina fenólica añadida es 1,5 ~ 2,5% de la arena original de. El proceso de mezcla de arena es la misma que la resina de furano autoendurecible ácido. La temperatura de la arena se controla normalmente en 20 ~ 30%, el tipo (core) arena puede ser utilizado durante 5 ~ 30 minutos, y el tiempo de desmoldeo es 15 ~ 60min.
Las principales características de éster de endurecimiento de la resina fenólica arena autoendurecible son:
UNA. Sólo reacción parcial se produce bajo la acción de endurecedor. El molde o núcleo tiene una cierta termoplasticidad después del endurecimiento. Después de verter el metal, hay un corto proceso de endurecimiento completo debido al calor. Esta es también la diferencia de la arena resina de furano autoendurecible ácido. Por lo tanto, El molde (core) hecha por este proceso no es muy fuerte después del endurecimiento, y la resistencia a la compresión es solamente 2 a 4 MPa, pero la estabilidad dimensional y la estabilidad térmica del molde se endurecen aún más debido a la etapa inicial de la fundición. Todos estan bien, las piezas moldeadas producidas tienen una alta precisión dimensional y buena calidad superficial.
segundo. Debido a que no contiene N, PAG, S, es especialmente adecuado para la producción de piezas de fundición de acero y piezas de fundición de hierro dúctil.
do, no habrá defectos rebabas. Otros grietas exhiben moldes de resina auto-endurecimiento a la interfaz molde / de metal durante la colada y la solidificación. Mientras que la resina fenólica arena autoendurecible éster-endurecido tiene una etapa termoplástico a corto plazo en la capa superficial durante el proceso de fundición y solidificación para evitar el agrietamiento, una pieza de fundición lisa sin defectos de rebabas puede obtenerse.
re. resina fenólica alcalina tiene una amplia adaptabilidad a la arena cruda, y no sólo es adecuado para la arena de sílice, pero también es adecuado para la arena especial, tal como magnesia, arena forsterita y mineral de cromita con alto índice de acidez.
2. Debe ser compatible con el lote de producción
En la producción en serie, se debe dar prioridad a la mecanizada, arena mojada líneas de producción de moldeo de arcilla automatizado y líneas de producción de machos de arena de resina. Para las pequeñas piezas fundidas de fundición de arcilla arena mojada, es posible adoptar una línea de producción de moldeo de alta presión boxless con división horizontal o vertical de división. La eficiencia de la producción es alta y el espacio es pequeño. Para piezas medianas (mayor de 10 kg), varias cajas de alta presión están disponibles. línea de producción de modelado, línea de moldeo neumático para cumplir los requisitos de rápido, de alta precisión de la línea de producción de modelado. El tipo de choque o moldeo de choque-presión de la máquina pasada de moda tiene baja producción productividad de la línea, alta intensidad de trabajo, alto ruido, y no es adecuado para la producción masiva. Debe ser eliminado.
En la producción de volumen medio, es posible considerar la aplicación de resina de arena endurece por sí sola, CO2 tormentas de arena vaso de agua endurecida, desplazamiento de vacío soplado moldeo en arena de vidrio agua endurecida y la toma de núcleo.
Manual de estilo sigue siendo un método importante cuando se produce una sola pieza pequeños lotes. el modelado manual puede adaptarse a una variedad de requisitos complejos, mas flexible, no requiere una gran cantidad de equipos de proceso, se puede aplicar a resina de tipo arena autoendurecible, CO2 soplado de vidrio Tipo de arena agua endurecida, reemplazo de vacío soplado endurecido vidrio de tipo agua arena, vaso de agua éster orgánico autoendurecible tipo arena , tipo seco de la arcilla y el tipo de arena de cemento. Para trabajo pesado piezas fundidas en una sola pieza, el método de formación pit-es de bajo costo y rápido en la producción.
La forma multi-caja y el método de la caja de boxeo son adecuados para la producción de la producción o de largo plazo en masa de productos de peluquería. Aunque la inversión inicial de moldes y cajas de arena es alto, puede ser compensado por el ahorro de horas-hombre y la mejora de la calidad del producto.
3. Debe adaptarse a las condiciones propias de la empresa
Las condiciones de producción (incluyendo el equipo, sitio, personal de calidad, etc.), la producción de los hábitos de, y la experiencia acumulada de las diferentes empresas son diferentes. Es necesario tener en cuenta qué método es el modelado adecuado de acuerdo con estas condiciones. Lo mejor es aplicable. En la actualidad, diversas tecnologías están compitiendo para el desarrollo. Cada tecnología tiene sus propias ventajas, y también tiene ciertas limitaciones y ámbito de aplicación. Avanzado, procesos de alta tecnología no son necesariamente aplicables. De acuerdo con las condiciones propias de la empresa, es necesario tomar decisiones prácticas mediante la selección de los procesos técnicamente aplicables y económicamente razonables y se centra en la combinación de la tecnología y la economía.
Por ejemplo, cuando la producción de piezas fundidas tales como grandes bancada de la máquina, el método de formación de núcleo se puede utilizar, y el molde y la caja de arena no se hacen, y el núcleo está montado en el pozo; mientras que la otra fábrica adopta la arena modelado de caja método para hacer que la apariencia.
4. Para equilibrar la calidad y el coste de las piezas fundidas
La calidad de las piezas moldeadas obtenidas por diversos procedimientos de colada es diferente, la inversión inicial y la eficiencia de la producción son también incompatibles, y los beneficios económicos finales también son diferentes. Por lo tanto, para ser más, Más rápido, mejor, y más económico, debemos tener en cuenta todos los aspectos. Las estimaciones de costos deben de hacerse por el método de fundición elegido para asegurar la eficiencia económica y la calidad de la fundición.
5. Prestar atención a las características de protección ambiental del proceso de modelado
Producción de fundición siempre ha sido conocida por su grave contaminación ambiental. Su forma de contaminación es causada principalmente por la contaminación del aire y la contaminación de residuos de escoria causado por la fusión de acero y materiales de modelado. Entre ellos, la contaminación del aire y la contaminación causada por residuos de residuos de materiales de modelado son los más graves.
Según las estadísticas, se tarda alrededor de 1 tonelada de arena nueva para producir piezas fundidas 1t, y alrededor de 1 tonelada de arena de edad se descarta. En la actualidad, China produce alrededor 28 millón de toneladas de piezas fundidas al año, y la cantidad anual de la arena vieja descargada es de aproximadamente 28 millón de toneladas. Esto no sólo da cuenta de una gran cantidad de recursos naturales, sino que también causa una grave contaminación ambiental. Con el fin de reducir la cantidad de emisiones de arena viejos, es necesario utilizar el proceso de fundición con una alta tasa de reciclado de arena de edad, arcilla arena húmeda y resina de arena.
Sin embargo, la arena húmeda arcilla tiene la contaminación de polvo grandes y contaminación negro de carbón en polvo. El gas nocivo generado por la combustión y descomposición del polvo de carbón durante el proceso de vertido también causa grave contaminación del aire; mientras que el aire en el sitio de producción de arena de resina está libre de muchas sustancias orgánicas. Escape de gas (SO2, formaldehído, benceno, metilo, etc.) producirá una gran cantidad de gases nocivos después de verter, lo cual es muy perjudicial para la salud humana. La arena de vidrio de agua se compone de arena de sílice, aglutinante de vidrio soluble inorgánico, etc., y utiliza gas CO2 o éster orgánico (tales como diacetato de etilenglicol) como un agente de curado, y el entorno de producción es amigable, y no se genera ningún gas nocivo. En comparación con la arena arcilla y arena de resina, el proceso de la arena de vidrio agua es el proceso de toma de núcleo más adecuado para la producción verde de colada limpia.
6. En conclusión
Hay muchos tipos de productos para ser emitidos, y el proceso de modelado es también siempre cambiante. Hay que tener una actitud científica hora de elegir el proceso de producción de nuestros productos. Debemos partir de la situación real y hacer consideraciones integrales de acuerdo con el material, características estructurales y requisitos de calidad de las piezas fundidas.
