消失模常見夾砂夾渣缺陷的解決

2016-04-14 20:23:55張新凱

山東工業技術 2016年8期

張新凱

摘要：對鑄件產生的夾砂夾渣缺陷進行認真分析后，根據消失模工藝的特點，重點對消失模涂料和白模粘接工藝兩個方面進行研究解決，其中部分缺陷是涂料不合適的原因，及時調整了涂料中各種原材料的配比和加入量，并制定詳細的刷涂和烘干工藝；部分缺陷是白模粘接的原因，對粘接工藝進行了重新修訂和優化，兩個方面做好后，大幅度提高了鑄件產品外觀質量，提高了市場競爭力。

關鍵詞：夾砂；夾渣；缺陷分析；消失模涂料；白模粘接

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.014

1 前言

在消失模產品中，常見的缺陷主要有夾砂和夾渣缺陷，要解決夾砂夾渣缺陷，首先要系統的、全面的分析缺陷產生的原因，找準原因，才能更好的制定相應的措施。

2 缺陷分析

在消失模的生產中，涂料的配制作為消失模生產中最重要的一個工藝，是每個生產廠家最為核心的工藝，最制約產品質量的因素就是涂料。另外消失模白模粘接工藝對鑄件外觀質量也有重要的影響。

要研究夾砂夾渣缺陷的來源，就要對鑄件中的缺陷進行全面的分析。

2.1 夾砂缺陷分析

對夾砂缺陷進行分析，找出以下幾個可能會導致產生夾砂的原因：

（1）澆口杯表面有散砂，搗制時不緊實，在澆注時沖入型腔內；（2）澆口杯形狀不合適，導致在澆注時對直澆道的沖刷力過大，沖掉直澆道的涂料層，把砂箱內的造型砂沖入型腔內，產生夾砂；（3）直澆道本身涂料層偏薄，抗鋼水沖刷能力差，需要對直澆道多刷一遍涂料，保證涂料層的厚度；（4）在粘接時，鑄件與澆道用熱熔膠粘接完后，粘上的紙膠帶，耐高溫強度很低，一旦鋼水澆注到此處，立即被燒損，砂箱內的造型砂從縫隙內沖入型腔中，產生夾砂；（5）直澆道與鑄件在刷完涂料后，在涂料小車上的懸掛方式不合適，導致在裝箱時需要修補的地方太多，若修補不全或修補層偏薄，會直接產生夾砂。

2.2 夾渣缺陷分析

在技術人員的集思廣益后，總結出產生夾渣的原因有以下幾個方面：（1）鋼包內在澆注前未完全扒渣；（2）在澆注過程內，鋼包內繼續產生鋼渣，扒渣人員未及時扒渣，鋼渣隨著鋼水流入型腔，產生夾渣；（3）涂料內原料中個別耐火材料加入過多，或者不合適，與鋼水反應，產生某種化合物，初步判斷為硅酸鹽化合物。

3 解決方案

對夾砂夾渣的缺陷分析完畢后，車間技術人員從涂料和白模粘接工藝兩個方面同時進行解決。

3.1 消失模涂料配方的調整

首先要明白涂料的組成，才能更好的解決涂料問題。

消失模涂料的作用在于支撐和保護泡沫模型、防止液態金屬滲入砂子內、吸收分解產物和讓分解氣體通過涂層、保持泡沫模型揮發后形成的型腔的完整、并保持液態金屬熱量不會很快散發。所以消失模涂料應具有足夠的耐火度、一定的機械強度、恰當的保溫和導熱性能、合適的透氣性和吸收液體分解產物的能力、光滑的表面、足夠的涂刷性能、不與泡沫模型發生化學反應等性能。

消失模涂料主要由耐火骨料、懸浮劑、粘結劑、分散介質及改善涂料某些性能的添加劑組成。

（1）耐火骨料。耐火骨料又稱為耐火涂料的主料，主要有鋯英粉、剛玉粉、石英粉、鋁釩土粉、鎂砂粉、鎂橄欖粉、石墨粉、滑石粉等耐火骨料。

（2）懸浮穩定劑。水基涂料的懸浮劑主要是鈉基膨潤土和活化膨潤土，其次還有高分子化合物如羧甲基纖維素鈉（CMC）、聚乙烯醇、糖漿等，高分子化合物可以與膨潤土同時使用。醇基涂料的懸浮劑主要有聚乙烯醇縮丁醛（PVB），有機改性膨潤土、鈉基膨潤土和鋰基膨潤土等。

（3）粘結劑。涂料中的懸浮劑自身也是粘結劑，但加入量受到限制，涂料粘性不夠，需另加粘結劑，如糖漿、紙漿殘液、乳白膠等有機粘結劑。

（4）分散介質。水基涂料的分散介質是水，醇基涂料的分散介質主要有乙醇、甲醇、正丁醇等。

（5）添加劑。為防止涂料變質，常加入五氯苯酚、苯甲酸鈉、工業甲醛溶液等作防腐劑。涂料混制工藝如下：1）將100Kg水加入攪拌機內，同時電機啟動，加復合粘結劑桂林5號；2）復合粘結劑加入不能過快，防止結團形成塊狀；3）同時將混好的膨潤土加入混制，時間為30分鐘；4）分批將所需的耐火材料加入攪拌機內混制，時間為2-3小時；5）涂料使用前必須檢查涂料的厚度（粘稠度），如果過厚，適當加水調制后使用。

3.2 調整白模粘接工藝

生產車間在先不調整配方的基礎上，強化刷涂工藝，調整粘接工藝。

（1）首先涂料要刷均勻，不得有過厚或刷不到的部位；

（2）在白模涂料干燥后，對于涂料脫落和破裂處，進行刷涂修補，然后烘干后才能進行組箱。

（3）在組箱粘接時，白模要輕拿輕放，涂料層不得碰落。預留粘接澆道的地方，涂料層要完全刮掉。

（4）改進粘接工藝，不再使用紙膠帶，用酒精涂料代替。

（5）鑄件涂料層的厚度控制在1mm左右，刷涂兩遍。直澆道刷三遍，厚度在1.5mm左右

（6）在澆注前，每包必須用聚渣劑扒渣。

通過一系列的原因分析及調整措施的實施，消失模外觀質量得到了很大的改善。通過測算，鑄件產品成品率提高了約3%，降低了生產費用，而且減少鑄件缺陷焊補的費用。

4 結語

因為本課題的解決難度大，范圍廣，缺陷原因必須要分析全面，并且要查準根源，從源頭入手解決。

制訂了針對夾砂夾渣缺陷產生的防治措施，措施內容全面。針對出現的問題，現場分析原因，針對制定的措施進行生產跟蹤，不斷根據生產情況進行及時的調整。