Was ist ein beschichteter Sandgussprozess?

Beschichteter Sandguss hat eine lange Geschichte im Gießereibereich, und auch die Produktion von Gussteilen ist ziemlich groß; Die Verwendung von beschichtetem Sandguss zur Herstellung von Präzisionsstahlgussteilen ist jedoch mit vielen Problemen verbunden: klebriger Sand (Narbenbildung), Kältebarrieren und Poren. Wie wir diese Probleme lösen können, müssen wir weiter untersuchen.　　

Kenntnisse und Verständnis von beschichtetem Sand (beschichteter Sand gehört zum organischen Bindertyp, Kernsand)

• (1) Eigenschaften von beschichtetem Sand: geeignete Festigkeitsleistung; gute Fließfähigkeit, die vorbereiteten Sandformen und -kerne haben klare Konturen und dichte Strukturen, wodurch komplexe Sandkerne entstehen können; Sandformen (Kerne) haben eine gute Oberflächenqualität und eine raue Oberfläche Der Grad kann Ra=6.3～12.5μm erreichen, die Maßgenauigkeit kann CT7～CT9 erreichen; die Zusammenfaltbarkeit ist gut und der Guss ist leicht zu reinigen.
• (2) Anwendungsbereich: Beschichteter Sand kann zur Herstellung von Formen und Kernen verwendet werden. Die Formen oder Kerne aus beschichtetem Sand können in Verbindung miteinander oder mit anderen Sandformen (Kernen) verwendet werden; nicht nur für Metall-Kokillenguss oder Niederdruckguss einsetzbar auch für Eisensandguss und thermischen Schleuderguss einsetzbar; es kann nicht nur für die Herstellung von Gusseisen und NE-Legierungen verwendet werden, sondern auch für die Herstellung von Stahlgussteilen.

Vorbereitung von beschichtetem Sand

1. Zusammensetzung des beschichteten Sandes　　

Es besteht im Allgemeinen aus feuerfesten Materialien, Bindemitteln, Härtern, Schmiermitteln und speziellen Additiven.　　

• (1) Feuerfeststoffe sind der Hauptkörper von beschichtetem Sand. Die Anforderungen an feuerfeste Materialien sind: hohe Feuerfestigkeit, weniger flüchtige Stoffe, rundere Partikel und Festigkeit. Wählen Sie im Allgemeinen natürlichen scheuernden Quarzsand. Die Anforderungen an Quarzsand sind: hoher SiO2-Gehalt (Gußteile aus Gusseisen und Nichteisenlegierungen müssen mehr als 90% betragen, Stahlgussteile müssen mehr als 97% betragen); Schlammgehalt ist nicht größer als 0.3% (für Waschsand)-[Anforderungen an Schlammgehalt für Wasserwaschsand Weniger als; Partikelgröße ①verteilt auf benachbarte 3 bis 5 Siebgrößen; abgerundete Kornform, Winkelfaktor sollte nicht größer als 1.3 sein; Der Säureverbrauchswert beträgt nicht weniger als 5 ml.　　
• (2) Als Bindemittel wird im Allgemeinen Phenolharz verwendet.
• (3) Urotropin wird üblicherweise als Härtungsmittel verwendet; Als Schmiermittel wird im Allgemeinen Calciumstearat verwendet, das die Agglomeration des Beschichtungssandes verhindert und die Fließfähigkeit erhöht. Die Hauptfunktion von Additiven besteht darin, die Leistung von beschichtetem Sand zu verbessern.
• (4) Der Grundanteil des beschichteten Sandes ist der Verteilungsanteil (Massenanteil, %). Hinweis: Rohsand 100 ist Waschsand, Phenolharz beträgt 1.0～3.0, was dem Gewicht des Rohsands entspricht, und Urotropin (wässrige Lösung 2) beträgt 10-15 Das Gewicht von Calciumstearat beträgt 5-7 für das Gewicht des Harzes, und das Gewicht des Additivs beträgt 0.1-0.5 für den Rohsand. 1:2) 10-15 entfielen auf das Harzgewicht, Calciumstearat entfielen auf 5-7 auf das Harzgewicht, Additiv 0.1-0.5 entfielen auf das Rohsandgewicht.

2. Herstellungsprozess von beschichtetem Sand 　　　

Der Herstellungsprozess von beschichtetem Sand umfasst hauptsächlich Kaltbeschichtung, Warmbeschichtung und thermische Beschichtung. Gegenwärtig verwendet fast die gesamte Herstellung von beschichtetem Sand das Heißbeschichtungsverfahren. Das thermische Beschichtungsverfahren besteht darin, den Rohsand zuerst auf eine bestimmte Temperatur zu erhitzen, dann mit dem Harz, der wässrigen Urotropinlösung und dem Calciumstearat zu mischen und zu rühren, dann abzukühlen, zu zerkleinern und zu sieben. Aufgrund der unterschiedlichen Rezepturen ist der Mischprozess unterschiedlich. Derzeit gibt es in China viele Arten von Produktionslinien für beschichteten Sand. Es gibt etwa 2,000 bis 2,300 halbautomatische Produktionslinien für die manuelle Beschickung, und fast 50 computergesteuerte automatische Produktionslinien haben die Produktionseffizienz und Produktstabilität effektiv verbessert. Zum Beispiel die automatische visuelle Produktionslinie von xx Casting Co., Ltd., deren Zuführzeit auf 0.1 Sekunde geregelt wird, die Heiztemperatur auf 1/10 ℃ geregelt wird und der Sandmischzustand durch das Video beobachtet werden kann, und die Produktionseffizienz erreicht 6 Tonnen/Stunde.

3. Die wichtigsten Produkttypen von beschichtetem Sand　　

• (1) Gewöhnlicher beschichteter Sand Gewöhnlicher beschichteter Sand ist traditionell beschichteter Sand. Seine Zusammensetzung besteht normalerweise aus Quarzsand, thermoplastischem Phenolharz, Urotropin und Calciumstearat. Es werden keine Additive zugegeben, und die Menge an zugesetztem Harz ist gewöhnlich. Es ist unter bestimmten Festigkeitsanforderungen relativ hoch und weist nicht die Eigenschaften einer hohen Temperaturbeständigkeit, einer geringen Ausdehnung und einer geringen Gasentwicklung auf. Es eignet sich für die Herstellung von Gussteilen mit geringen Anforderungen.
• (2) Hochfester beschichteter Sand mit geringer Gasbildung Eigenschaften: hohe Festigkeit, geringe Ausdehnung, geringe Gasentwicklung, langsame Gasentwicklung, Antioxidation. Kurze Einführung: Hochfester beschichteter Sand mit geringer Gasentwicklung ist ein aktualisiertes Produkt von gewöhnlichem beschichtetem Sand. Durch Hinzufügen relevanter charakteristischer "Additive" und Einführung neuer Der Compoundierprozess reduziert die Harzmenge erheblich, seine Festigkeit ist um mehr als 30% höher als die von normal beschichtetem Sand, und das Gaserzeugungsvolumen wird erheblich reduziert und kann die Gaserzeugung verzögern Geschwindigkeit, die die Anforderungen der Gussproduktion besser erfüllen kann. Diese Art von beschichtetem Sand wird hauptsächlich bei der Herstellung von Eisengussteilen, kleinen und mittleren Stahlgussteilen und Gussstücken aus legiertem Stahl verwendet. Gegenwärtig gibt es drei Serien dieser Art von beschichtetem Sand: GD-1 hochfester beschichteter Sand mit geringer Gasbildung; GD-2 hochfester, dehnungsarmer, niedriggasender beschichteter Sand; GD-3 hochfeste, dehnungsarme, gasungsarme und antioxidative Beschichtung .
• (3) Hochtemperaturbeständiger (Typ) beschichteter Sand (ND-Typ): hohe Temperaturbeständigkeit, hohe Festigkeit, geringe Ausdehnung, geringe Gasentwicklung, langsame Gasentwicklung, leicht zu kollabieren, Antioxidation Einführung: hochtemperaturbeständiger beschichteter Sand ist hergestellt durch eine spezielle Verfahrensformeltechnologie mit hervorragender Hochtemperaturleistung (hohe Festigkeit bei hoher Temperatur, Eine neue Art von beschichtetem Sand mit langer Hitzebeständigkeit, geringer Wärmeausdehnung, geringer Gasentwicklung) und umfassender Gießleistung. Diese Art von beschichtetem Sand eignet sich besonders für die Herstellung komplexer dünnwandiger Präzisionsgussteile (z. B. Pkw-Motor-Zylinderblöcke, Zylinderköpfe usw.) Schalenteile usw.), Kann Gussfehler wie Sandanhaften, Verformung, Heißrisse und Poren effektiv beseitigen. Gegenwärtig hat der beschichtete Sand vier Serien: VND-1 hochtemperaturbeständiger beschichteter Sand. ND-2 hochtemperaturbeständiger beschichteter Sand mit geringer Expansion und geringer Gasentwicklung ND-3 hochtemperaturbeständiger, geringer Expansions-, geringer Gasentwicklungs- und oxidationsbeständiger beschichteter Sand ND-4 Hochtemperaturbeständiger, hochfester Boden, geringe Expansion und geringer Ausgasungsfilm
• (4) Leicht kollabierbarer beschichteter Sand hat eine gute Festigkeit und ein ausgezeichnetes Niedertemperaturkollabierverhalten, das für die Herstellung von Nichteisenmetallgussteilen geeignet ist.
• (5) Andere spezielle Anforderungen beschichteter Sand Um den Anforderungen verschiedener Produkte gerecht zu werden, wurde eine Reihe spezieller beschichteter Sande entwickelt, wie z. und Aderung, Anti-Orangenhaut-beschichteter Sand usw.

Der Hauptprozess der Kernherstellung mit beschichtetem Sand

 Die Heiztemperatur beträgt 200-300 ℃, die Aushärtungszeit beträgt 30-150 s und der Sandstrahldruck beträgt 0.15-0.60 MPa. Der Sandkern mit einfacher Form und der beschichtete Sand mit guter Fließfähigkeit können einen niedrigeren Sandstrahldruck wählen, und der dünne Sandkern wählt eine niedrigere Heiztemperatur. Wenn die Heiztemperatur niedrig ist, kann die Härtungszeit entsprechend verlängert werden. Das für beschichteten Sand verwendete Harz ist Phenolharz. Die Vorteile des Kernherstellungsverfahrens: geeignete Festigkeitsleistung; gute Fließfähigkeit; gute Oberflächengüte des Sandkerns (Ra=6.3-12.5μm); starke Feuchtigkeitsaufnahmebeständigkeit des Sandkerns; gute Zusammenfaltbarkeit und leichte Reinigung der Gussteile.

1. Temperatur der Form (Form)　

Die Formtemperatur ist einer der Hauptfaktoren für die Dicke und Festigkeit der Schale. Sie wird im Allgemeinen auf 220–260 °C kontrolliert und gemäß den folgenden Prinzipien ausgewählt: (1) Sicherstellen einer ausreichenden Wärme, die zum Erweichen und Härten des Harzes auf dem beschichteten Sand erforderlich ist; (2) Stellen Sie sicher, dass die erforderliche Schalendicke gebildet wird und die Oberfläche der Schale (Kern) nicht verkokt; (3) Versuchen Sie, die Kruste und die Aushärtezeit zu verkürzen, um die Produktivität zu verbessern.

2. Druck und Zeit beim Sandschießen　

Die Sandaufnahmezeit wird im Allgemeinen innerhalb von 3 bis 10 Sekunden gesteuert. Wenn die Zeit zu kurz ist, kann die Sandform (Kern) nicht gebildet werden. Der Sandstrahldruck beträgt im Allgemeinen etwa 0.6 MPa; Wenn der Druck zu niedrig ist, kann es leicht zu unzureichendem Schießen oder Lockerheit kommen. 3. Aushärtezeit: Die Länge der Aushärtezeit hängt hauptsächlich von der Dicke der Sandform (Kern) und der Temperatur der Form ab, im Allgemeinen etwa 60-120s. Wenn die Zeit zu kurz ist, wird die Schalenschicht nicht vollständig verfestigt und die Festigkeit wird gering; Wenn die Zeit zu lang ist, kann die Randschicht der Sandform (Kern) leicht anbrennen und die Qualität des Gusses beeinträchtigen. Beispiele für Prozessparameter für die beschichtete Sandmodellierung (Kern): Seriennummer Zeichnungsnummer Schalendicke (㎜) Gewicht (㎏) Formtemperatur (℃) Sandeinschusszeit (s) Aushärtezeit (s) 1 (Führungshülse) DN80-05 8 ～ 10 2.5～2.6 220～240 2～3 60～80 2 (Ventilgehäuse) DN05-01 10～12 3.75～3.8 240～260 3～5 80～100

Die Probleme beim Auftragen von beschichtetem Sand und deren Lösungen 　　　　

Es gibt viele Arten von Kernherstellungsverfahren, die in zwei Kategorien unterteilt werden können: Duroplastverfahren und Kaltfixierverfahren. Verfahren zur Herstellung von beschichteten Sandkernen gehören zur Kategorie der duroplastischen Verfahren.

Jedes Kernherstellungsverfahren hat seine eigenen Vor- und Nachteile, die hauptsächlich von den umfassenden Faktoren wie Produktqualitätsanforderungen, Komplexität, Produktionscharge, Produktionskosten, Produktpreis usw. abhängen, um zu bestimmen, welches Kernherstellungsverfahren verwendet werden soll. Für Sandkerne mit hohen Anforderungen an die Oberflächengüte der Gusskavität, hohe Maßhaltigkeit und komplexe Formen ist der Einsatz von beschichtetem Sand sehr effektiv. Zum Beispiel: Sandkerne für Einlass- und Auslasskanäle, Wasserkanal-Sandkerne und Ölkanal-Sandkerne von Automotor-Zylinderköpfen, Wasserkanal-Sandkerne und Ölkanal-Sandkerne für Zylinderblöcke, Schalenkern-Sandkerne für Einlasskrümmer und Auspuffkrümmer B. Läufersandkern von Hydraulikventilen, Luftdurchgangssandkerne von Automobilturboladern usw. Bei der Verwendung von beschichtetem Sand treten jedoch häufig einige Probleme auf. Hier werde ich nur kurz auf die Erfahrungen in der Arbeit eingehen.

1. Die Methode zur Bestimmung der Festigkeit und des Gasvolumens von beschichtetem Sand　　

Unter der Prämisse, dass die Qualität von Rohsand und Harz sicher ist, ist der Schlüsselfaktor für die Festigkeit von beschichtetem Sand hauptsächlich die Menge des zugesetzten Phenolharzes. Wenn die Menge an zugesetztem Phenolharz groß ist, wird die Festigkeit verbessert, aber auch die Ausgasung nimmt zu und die Kollabierbarkeit nimmt ab. Daher muss bei der Herstellung und Anwendung die Festigkeit des beschichteten Sandes kontrolliert werden, um die Gasmenge zu reduzieren und die Kollabierbarkeit zu verbessern. Bei der Formulierung der Festigkeitsstandards muss ein Balancepunkt gefunden werden. Dieser Schwerpunkt soll die Oberflächenqualität des Sandkerns und seine Festigkeit unter der Prämisse ohne Verformung und Kernbruch beim Gießen sicherstellen. Auf diese Weise kann die Oberflächenqualität und Maßhaltigkeit der Gussteile gewährleistet, die Gasentwicklung reduziert, die Porenfehler der Gussteile reduziert und die Sandproduktionsleistung des Sandkerns verbessert werden. Für die Lagerung von Sandkernen können im Transportprozess Arbeitsplatzwerkzeuge und Sandkernwagen verwendet und 10mm-15mm dicke Schwämme darauf gelegt werden, was die Verlustrate von Sandkernen reduzieren kann.

2. Die Lagerdauer von beschichteten Sandkernen　　

Jeder Sandkern nimmt Feuchtigkeit auf, insbesondere im südlichen Bereich, wo die relative Luftfeuchtigkeit hoch ist. Die Lagerdauer des Sandkerns muss in den Prozessdokumenten angegeben werden und das schlanke Produktionsverfahren der First-in-First-out-Produktion wird verwendet, um das Lagervolumen und die Lagerdauer des Sandkerns zu reduzieren. Jedes Unternehmen sollte die Lagerdauer des Sandkerns anhand seiner eigenen Anlagenbedingungen und der örtlichen klimatischen Bedingungen bestimmen.

3. Kontrollieren Sie die Lieferqualität von beschichtetem Sand

Der beschichtete Sand muss beim Eingang in das Werk von den Qualitätssicherungsmaterialien des Lieferanten begleitet werden und wird vom Unternehmen gemäß den Bemusterungsnormen geprüft und darf erst nach qualifizierter Prüfung ins Lager gebracht werden. Die Qualitätssicherung und technische Abteilung erstellen das Bearbeitungsergebnis, wenn die Betriebsbemusterung fehlschlägt, und es ist ein Zugeständnis, die Ware an den Lieferanten zu übernehmen oder zurückzugeben.

4. Es wird festgestellt, dass qualifizierter beschichteter Sand während der Kernherstellung gebrochen und verformt wird

Die Bruchverformung des Sandkerns während der Kernherstellung wird üblicherweise durch die geringe Festigkeit des beschichteten Sandes verursacht. Tatsächlich werden der Kernbruch und die Verformung viele Produktionsprozesse beinhalten. Im Falle einer anormalen Situation muss die eigentliche Ursache gefunden und vollständig behoben werden. Die konkreten Gründe sind wie folgt: 　

• (1) Die Formtemperatur und Formverweilzeit während der Kernherstellung hängen davon ab, ob die ausgehärtete Dicke der Sandkernkruste die Prozessanforderungen erfüllt. Die im Prozess spezifizierten Prozessparameter müssen einen Bereich haben, und dieser Bereich muss durch die Geschicklichkeit des Bedieners angepasst werden. Wenn die Formtemperatur an der oberen Grenze liegt, kann die Formverweilzeit die untere Grenze annehmen, und wenn die Formtemperatur an der unteren Grenze liegt, kann die Formverweilzeit die obere Grenze annehmen. Die Bediener müssen kontinuierlich geschult werden, um ihre Bedienfähigkeiten zu verbessern.
• (2) Während der Kernherstellung bleiben Phenolharz- und Sandpartikel an der Form haften. Es muss rechtzeitig gereinigt und mit Trennmittel eingesprüht werden, da sonst der Sandkern beim Öffnen der Form bricht oder verformt wird.　　
• (3) Der Federauswerferstift an der statischen Form der Heißkern-Kastenform bricht oder verformt sich aufgrund von elastischem Versagen aufgrund von Langzeitarbeit unter Hochtemperaturbedingungen. Die Feder muss rechtzeitig ersetzt werden.
• (4) Die bewegliche Form und die statische Form sind nicht parallel oder auf derselben Mittellinie. Wenn die Form geschlossen ist, hat das vordere Ende des Positionierungsstifts unter dem Druck des Ölzylinders oder des Luftzylinders eine gewisse Neigung, und die Form schließt sich immer noch fest, aber wenn die Form geöffnet wird, werden die bewegliche Form und die Die statische Form wird dennoch in ihren ursprünglichen Zustand zurückversetzt und der Sandkern wird gebrochen oder verformt. In diesem Fall läuft der Sand beim Sandstrahlen aus und der Sandkern wird größer. Die Lösung besteht darin, die Parallelität und Koaxialität der Form rechtzeitig anzupassen.　
• (5) Wenn bei der Herstellung von Hohlsandkernen auf der Kernmantelmaschine der ungehärtete beschichtete Sand aus dem Kern gegossen wird und wiederverwendet werden soll, muss der ungebrauchte beschichtete Sand gesiebt und im Verhältnis 3:7 gemischt werden. , Um die Oberflächenqualität und Festigkeit des Kernsandkerns zu gewährleisten.

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