覆膜砂是通过特殊工艺配方技术生产出的具有优异高温性能(高温下强度高、耐热时间长、热膨胀量小、发气量低)和综合铸造性能的新型覆膜砂。覆膜砂特别适用于复杂薄壁精密的铸铁件(如汽车发动机缸体、缸盖等)以及高要求的铸钢件(如集装箱角和火车刹车缓;中器壳体等)的生产,可有效消除粘砂、变形、热裂和气孔等铸造缺陷。能使铸件表面加光洁,尺寸加准确,减少或不需要机械加工,可缩短生产周期,节约金属材料,降低成本;而且铸模可用自动机械制成(必须采用射芯机),不需要熟练工;尤其适用于各种金属中小型铸件的成批和大量生产。
覆膜砂的性能
(一)强度:
1、热强度——脱模、起芯时要求的强度。主要与覆膜工艺有关。
2、常温强度―—在各工序之间的搬运及下芯时所需的抵抗外力破坏的强度。从生产角度看,应根据覆膜砂其它指标来综合制订,不必追求太高的常温强度。
3、常温抗弯强度——足够的抗弯强度是为了保证型芯在浇注到铸件凝固过程中不发生和变形。
一般情况下,根据原砂堆积密度和粒度分散度,保证覆膜砂的抗拉强度在一定要求范围内而确定树脂加入量,常温抗弯强度变化范围较小,因此抗弯强度测定是在保证顺利制出完好型芯的前提下测定控制。
(二)熔点:
指制壳时覆膜砂被加热,包覆在覆膜砂表面的热塑性酚醛树脂开始熔融,将砂粒粘结在一起的温度。一般为98-110℃。合适的覆膜砂熔点使覆膜砂具有良好的吹制工艺性(如流动性、充填性、抗冲刷性及抗脱壳性等),以保证获得壁厚均匀的壳型、芯。
(三)发气量:
发气量是型(芯)砂常规性能控制的一个重要指标,它反映了型芯砂中有机物含量的高低及有机物的性质。一般通过发气性曲线来描述,可直观地反映出覆膜砂的发气量及发气速度。从生产角度讲,在满足其它性能的基础上,发气量越低越好。
(四)必测的性能指标:常温抗弯强度、热态抗弯强度、灼烧减量、粒度和熔点。
选测的性能有:常温抗拉强度、热态抗拉强度、发气量和流动性。
热壳法覆膜砂用原材料
壳型砂的原材料主要由人造树脂(粘结剂)、原砂、乌洛脱品(硬化剂)、硬脂酸钙(润滑剂)以及其它附加物(石英粉、水、煤油等)组成。
(一)、树脂粘结剂
1、树脂粘结剂的分类
酚醛树脂(PF)是由酚类和醛类缩合而成的一类树脂的总称。其中性能好、应用较广的是甲醛缩合而成的高聚物。
在聚缩反应中,由于原材料配比和介质的酸碱性不同,可以得到热塑性线型树脂,也可以得到热固性体型树脂。
1)、热塑性线型树脂
在过剩和用酸性催化剂(如Hcl)的条件下进行缩合反应得到热塑性线型树脂。这种树脂由于过剩,便于长期存放。
特点:淡黄色固体,加热时熔化,有可塑性,能溶于酒精等溶液。
壳型树脂砂用的粘结剂就是这种热塑性线型酚醛树脂