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樹(shù)脂自硬砂鑄造工藝和其它工藝一樣，有自身的規(guī)律，如果在原材料選用、工藝設(shè)計(jì)、制型(芯)操作，生產(chǎn)管理等方面控制不當(dāng)，將會(huì)出現(xiàn)一系列鑄造缺陷，降低鑄件質(zhì)量。本文將對(duì)呋1喃樹(shù)脂自硬砂使用過(guò)程中若干問(wèn)題進(jìn)行分析。

樹(shù)脂砂使用中的常見(jiàn)鑄造缺陷及防止措施呋1喃樹(shù)脂自硬砂若使用不當(dāng)，常出現(xiàn)氣孔、機(jī)械粘砂、粘模等鑄造缺陷。

1.氣孔的產(chǎn)生及防止措施

金屬凝固過(guò)程中，陷入金屬液中的氣泡在鑄件中形成孔洞，稱(chēng)之為氣孔。通過(guò)觀察孔洞的形狀、孔壁特征、表面形貌及產(chǎn)生部位等特征可區(qū)別于縮孔、縮松、砂眼、渣孔等鑄造缺陷。

防止氣孔產(chǎn)生的主要措施如下：

a.選擇合適的樹(shù)脂種類(lèi)，適當(dāng)減少樹(shù)脂加入量

樹(shù)脂或固化劑加入量過(guò)多，樹(shù)脂含氮量過(guò)高，都要引起發(fā)氣量增加，因此，要防止氣孔產(chǎn)生應(yīng)選用低氮樹(shù)脂，盡量降低樹(shù)脂和固化劑的加入量。

b.提高再生砂的質(zhì)量，降低其灼燒減量和微粉含量

若舊砂再生不良，使舊砂的灼燒減量失控，微粉塵含量過(guò)高，會(huì)造成型(芯)砂發(fā)氣量增大，透氣性降低，出現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大新砂比例，同時(shí)改進(jìn)舊砂再生設(shè)備，使再生砂達(dá)到要求指標(biāo)。

c.嚴(yán)格控制涂料的涂刷時(shí)間和烘干工藝

砂型、砂芯硬化不良，涂刷涂料或烘干不當(dāng)，涂料質(zhì)量不好或干燥不充分，均使砂型(芯)中殘留水分過(guò)多，發(fā)氣量增大。

d.改進(jìn)鑄造工藝設(shè)計(jì)，合理設(shè)置砂型(芯)中的排氣通道

改進(jìn)鑄造工藝設(shè)計(jì)，適當(dāng)提高壓頭，使砂芯排氣通暢；砂型合理設(shè)置排氣孔，合型時(shí)應(yīng)將砂芯出氣道與砂型氣眼連通并引出，防止出氣道被砂堵塞或澆注時(shí)鐵液進(jìn)入芯頭出氣道；控制澆注速度，避免澆注過(guò)慢，使?jié)沧⑾到y(tǒng)金屬液充滿。

e.調(diào)整原砂粒度

適當(dāng)調(diào)整原砂粒度，在保證鑄件表面質(zhì)量的前提下，原砂適當(dāng)粗些可提高砂型的透氣性。

f.適當(dāng)控制澆注溫度

控制最1佳的澆注溫度范圍，確保既不出氣孔，又不至于引起粘砂

2.機(jī)械粘砂的產(chǎn)生及防止措施

機(jī)械粘砂是金屬液在壓力作用下滲入鑄型型壁砂孔隙中產(chǎn)生金屬和砂?；ハ鄵胶汀⒒ハ嗾辰Y(jié)的現(xiàn)象。粘砂是金屬液與鑄型間發(fā)生界而反應(yīng)的結(jié)果，金屬液注入鑄型以后，在界面上，金屬液、鑄型材料和型內(nèi)氣體之間要發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，粘砂就是這許多反應(yīng)的綜合結(jié)果。

防止粘砂可采取的主要措施如下：

a.合理選用原砂

選用多(四)篩砂的粒度級(jí)配，使砂粒間隙減少，增大金屬液的滲透阻力。

b.合理選用涂料及涂刷工藝

涂料的作用是隔離鑄型(芯)和金屬液，所以涂料層要有一定的厚度和一定的滲入深度。在受熱嚴(yán)重的部位，可采用雙層涂料。底層涂料主要保證涂料有一定的滲透深度，而表層涂料要保證一定的厚度；改善涂料配方，提高涂料性能。

應(yīng)根據(jù)合金類(lèi)別、鑄件大小以及鑄型工藝來(lái)選擇涂料。

c.多用再生砂

經(jīng)過(guò)反復(fù)使用再生的砂熱穩(wěn)定性好，砂粒形也較好。

d.提高模樣表面質(zhì)量，提高型(芯)砂的緊實(shí)度

鑄型(芯)的表面質(zhì)量取決于模樣的表面質(zhì)量和型(芯)砂的緊實(shí)度，因此模樣表面越好，型(芯)砂緊實(shí)度越高，越容易防止粘砂。造型時(shí)，盡量提高鑄型(芯)的緊實(shí)度，尤其模樣凸臺(tái)的下部、凹角轉(zhuǎn)彎處以及活塊下部等處的緊實(shí)。

e.控制澆注溫度

澆注溫度不宜過(guò)高，應(yīng)根據(jù)鑄件形狀、尺寸、壁厚、重量等特點(diǎn)，選擇合適的澆注溫度，原則上，在不產(chǎn)生氣孔和澆不足、冷隔等缺陷的前提下，盡量降低澆注溫度。

3.粘模的產(chǎn)生及防止措施

模樣不易起出，或在起模時(shí)模樣上粘砂，結(jié)果導(dǎo)致鑄件表面質(zhì)量差，甚至成廢品。粘模產(chǎn)生的原因有多種：

(1)模樣或芯盒表面質(zhì)量差；

(2)脫模劑使用不當(dāng)；

(3)起模時(shí)間過(guò)早等。

因此防止粘?？刹扇〉南鄳?yīng)措施如下。

(1)提高模樣及芯盒的表面質(zhì)量。

(2)根據(jù)環(huán)境溫度的不同，準(zhǔn)確控制最1佳脫模時(shí)間，合理選用脫模劑。

4.合理控制固化時(shí)間

生產(chǎn)中會(huì)遇到固化太快，砂型、砂芯變脆，強(qiáng)度降低和固化太慢，砂型砂芯硬化不良導(dǎo)致生產(chǎn)效率低以及砂型、砂芯質(zhì)量太差兩種極端現(xiàn)象。

（1）防止固化太快的措施

固化太快一般多出現(xiàn)在夏季。防止固化太快的主要措施有：

①控制砂溫，特別在夏季，環(huán)境溫度又高，應(yīng)采取措施，盡量使砂溫降到35℃以下。

②降低固化劑的加入量，或更換酸度較小的固化劑。

③嚴(yán)防靠增加固化劑的量來(lái)加快固化速度，達(dá)到提高生產(chǎn)效率的錯(cuò)誤做法。

（2）防止固化太慢的措施

固化太慢，冬季出現(xiàn)的較多，或原砂含水量過(guò)高，或含泥量及微粉含量過(guò)高，另外常出現(xiàn)在一些剛開(kāi)始采用樹(shù)脂砂工藝的企業(yè)和產(chǎn)量較少的情況下。防止固化太慢的主要措施有：

①提高砂溫至10℃以上。

②在冬季，可適當(dāng)提高車(chē)間內(nèi)的環(huán)境溫度，每班開(kāi)始時(shí)，可對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)預(yù)熱。

③調(diào)整固化劑加入量，在冬季可適當(dāng)增加固化劑用量并選用酸度較大的固化劑。

④選用優(yōu)質(zhì)原砂，建議采用擦洗砂，指標(biāo)應(yīng)達(dá)到3.2規(guī)定的要求。

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1.1 鑄造砂簡(jiǎn)介

鑄造砂是鑄造生產(chǎn)中用來(lái)配制型砂和芯砂的一種造型材料。在用粘土作為型砂粘結(jié)劑的情況下，每生產(chǎn)1噸合格鑄件，大約需要補(bǔ)充1噸新砂，因此在砂型鑄造生產(chǎn)中鑄造砂的用量最1大。隨著汽車(chē)、鐵路交通、航空航天等行業(yè)對(duì)高性能優(yōu)質(zhì)鑄件需求的不斷提高，鑄造產(chǎn)品的市場(chǎng)需求規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，鑄造砂的需求量不斷擴(kuò)大。鑄造砂的健康發(fā)展對(duì)我國(guó)鑄造產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展具有重大的實(shí)際意義。

鑄造砂按礦物組成不同分為硅砂和非硅質(zhì)砂兩大類(lèi)：    

1、硅砂： 主要礦物組成為SiO2。

①天然硅砂：用于有色合金鑄件、鑄鐵件及中小型鑄鋼件的型砂和芯砂。  ②精選天然硅砂：用于以有機(jī)物作為粘結(jié)劑的各種型砂和芯砂。 ③人工硅砂：用于鑄鋼件的型砂和芯砂。  

2、非硅質(zhì)砂 ：種類(lèi)較多，用途各異：

①石灰石砂：由石灰?guī)r破碎而成,主要礦物組成是CaCO3,用于鑄鋼件的型砂和芯砂。

②鋯砂:主要礦物組成是ZrO2·SiO2，用于大型鑄鋼件及合金鋼件的芯砂或砂型的面砂，或?qū)⑵浞哿嫌米魍苛稀?/p>

③鎂砂：主要礦物組成是MgO,用于高錳鋼鑄件的面砂、芯砂，其粉料可用作涂料。

④鉻鐵礦砂：主要礦物組成是FeO·Cr2O3,用于大型或特殊鑄鋼件的面砂、芯砂，其粉料可用作涂料。

⑤剛玉砂：主要礦物組成是α-Al2O3，用于熔模、陶瓷型鑄造的制殼材料。

⑥橄欖石砂：主要礦物組成是(MgFe)2SiO4，用于鑄鐵件、有色合金鑄件以及高錳鋼鑄件的型砂和芯砂。

鑄造砂的顆粒形狀一般有3種：

①圓形砂:顆粒為圓形或接近于圓形,表面光潔,沒(méi)有突出的棱角。

②多角形砂:顆粒成多角形,且多為鈍角。

③尖角形砂：顆粒成尖角形，且多為銳角。鑄造砂的顆粒形狀一般以角形系樹(shù)（砂子實(shí)際比表面積／砂子理論比表面積）來(lái)表示。  

鑄造砂的顆粒組成是用篩號(hào)來(lái)表示的，測(cè)定的方法是將經(jīng)水洗去泥分烘干后的干砂倒入標(biāo)準(zhǔn)篩，再放到篩砂機(jī)上篩分，篩分后將各篩子上停留的砂子分別稱(chēng)重,通常用標(biāo)準(zhǔn)篩篩分后砂粒最集中的3個(gè)相鄰篩子的頭尾篩號(hào)表示顆粒組成。 &