Како се могу отклонити дефекти попут пешчаних бубуљица на горњој површини делова од сивог ливеног гвожђа произведених ливењем у песак смоле?

На површини машинских одливака од сивог ливеног гвожђа произведених од смолног песка појављују се пешчане нодуле, што је типичан проблем који утиче на квалитет површине одливака. Пешчане нодуле се обично манифестују као тврде грудве метала и честице песка које пријањају на површину одливака, које је тешко очистити и такође могу утицати на тачност димензија и изглед.

1、 Главни разлог за формирање пешчаних нодула је недовољна локална чврстоћа калупа/језгра смоле. Под термичким и механичким дејством растопљеног метала, површински блокови песка се љуште и усисавају у растопљени метал, али се не испиру у потпуности или претопљавају и на крају се омотавају око површине одливака. Конкретни разлози се могу анализирати из следећих димензија:

1. Неуједначена компактност због процеса обликовања/процеса израде језгра: Недовољна компактност у неким областима (нарочито углови, жљебови и дубоке шупљине), лабава површина пешчане калупа, мала чврстоћа и лако се испира. Неправилна операција уклањања/поправке калупа: Оштећење пешчане калупе током уклањања калупа или непотпуна поправка током поправке калупа, остављајући потенцијално лабаве блокове песка. Квалитет премаза и процес четкања: Слој премаза је претанак или није прекривен и не успева да ефикасно изолује металну течност високе температуре од површине пешчаног калупа. Недовољна дубина продирања премаза: неуспех у формирању чврстог "синтерованог слоја" са пешчаном калупом, што доводи до лошег пријањања. Недовољно сушење премаза: заостала влага или растварачи, гас који настаје при контакту са металним течностима високе температуре, може утицати на премаз и изазвати његово пуцање и љуштење. Слабо издувавање пешчаног калупа/језгра: Прекомерни локални притисак гаса може довести до „урушавања“ слоја премаза или слабог површинског слоја.

2. Разлози перформанси за сиров песак и песак од смоле: Облик и величина честица сировог песка: Површина честица песка је глатка, са слабом заобљеношћу (као што је велики угаони коефицијент), слабом механичком мрежом између честица песка и ниском површинском чврстоћом пешчаног калупа. Недовољно додавање смоле или неравномерно мешање: резултира ниским локалним садржајем смоле и недовољном чврстоћом након очвршћавања. Неравномерно очвршћавање: Посебно код дебелих пешчаних језгара, унутрашњост можда неће бити потпуно осушена или површина може постати ломљива услед прекомерног дувања (фуранска смола). Дуго време складиштења пешчаних калупа или високе влажности околине: Калупи од смоле упијају влагу, смањују снагу и повећавају стварање гаса.

3. Разлог за дизајн система за изливање је тај што је метална течност прекомерно испрана: спруд је окренут ка зиду калупа или пешчаном језгру, формирајући ток металне течности велике брзине који директно утиче. Дизајн система за изливање је неразуман, а брзина пуњења је пребрза, што узрокује озбиљну ерозију и хабање на површини пешчаног калупа/језгра.

4. Температура изливања самог растопљеног метала је превисока: прекомерно топлотно оптерећење ће убрзати термичко разлагање смоле на површини пешчаног калупа и синтеровање честица песка, узрокујући згушњавање слоја љуштења. У исто време, флуидност растопљеног гвожђа је превише добра, а сила рибања је појачана. Озбиљна оксидација растопљеног гвожђа: Висок садржај оксида (као што је ФеО) у растопљеном гвожђу може хемијски да реагује са честицама песка СиО ₂, погоршавајући ерозију и тенденцију лепљења песка металне течности на пешчани калуп.

2、 Систематско решење за решавање проблема пешчаних нодула захтева почев од превенције и контроле, спровођења систематских истраживања и оптимизације процеса.

1. Оптимизујте процес израде облика и језгра да бисте обезбедили једнолично сабијање: Фокусирајте се на збијање сложених делова као што су углови, избочине и дубоке шупљине и користите специјализоване алате за помоћ у сабијању. Стандардизовано обликовање и поправка: Пажљиво рукујте и користите специјализовану пасту за поправку или премаз за поправку оштећених подручја. Примена ојачаних премаза: Одаберите висококвалитетне премазе на бази циркона у праху или корундног праха, који имају високу отпорност на ватру и јаку отпорност на корозију. Уверите се да премаз има довољну концентрацију и вискозност, користећи премаз потапањем, премаз за проток или премаз спрејом да бисте обезбедили уједначену дебљину премаза (обично 2-4 слоја, дебљина сувог филма 0,3-0,8 мм). Потпуно сув: Након паљења (премази на бази алкохола) или сушења, уверите се да је премаз потпуно сув и да нема мрља од влаге. Обезбедите глатко издувавање: Поставите довољан број и величину издувних рупа на одговарајућим позицијама у пешчаном калупу/језгру.

2. Строго контролишите квалитет песка од смоле и изаберите сирови песак високог квалитета: приоритет треба дати коришћењу силицијумског песка са округлим обликом честица и глатком површином (као што је песак Иннер Монголиа Далин), са угаоним коефицијентом контролисаним унутар 1,2-1,3, што доприноси побољшању флуидности и збијања песка и чврстоће. Оптимизујте однос смоле и процес мешања песка: Подесите количину додане смоле и средства за очвршћавање према сезони и температури и влажности околине (обично 0,8% -1,5% оригиналне тежине песка) да бисте обезбедили једнолично мешање. Контролишите ефекат очвршћавања: Избегавајте прекомерно дување или недовољно очвршћавање. За дебела и велика језгра песка могу се користити процеси пуњења шупљих или коксних блокова. Контролишите окружење за складиштење и коришћење: Покушајте да скратите време складиштења пешчаних калупа/језгра и избегавајте апсорпцију влаге. Препоручљиво је контролисати влажност у радионици испод 60%.

3. Побољшајте дизајн система за изливање како бисте пратили принцип "глатког, брзог и уредног" пуњења: усвојите отворене системе за убризгавање на дно или степенасте системе за изливање. Избегавајте директно испирање: Спруд не би требало да буде директно окренут према слабим деловима зида калупа или пешчаног језгра. Мере као што су увођење тангентних линија, постављање удубљења и коришћење филтерских сита могу се користити за пуферовање, дисперговање и пречишћавање тока растопљеног метала. Израчунајте одговарајуће време сипања: избегавајте пребрзо пуњење.

4. Оптимизујте процес топљења и сипања да бисте контролисали одговарајућу температуру сипања: док обезбеђујете интегритет пуњења и избегавате хладну изолацију, покушајте да користите нижу температуру изливања. За ливење машина алатки средње дебљине зида, обично се контролише на 1350-1420 ℃ (оптичко мерење температуре). Пречишћавање растопљеног гвожђа: Ојачајте предтретман пећи (као што је коришћење средстава за уклањање шљаке) да бисте спречили прекомерну оксидацију растопљеног гвожђа и обезбедили његову чистоћу. Глатко сипање: Избегавајте прекиде и прскање и држите шољу за сипање пуном.

5. Управљање на градилишту и инспекција првог комада: За први комад након нових калупа или промена процеса, пажљиво прегледајте делове који су склони настајању песка. Успоставите контролне тачке процеса: пратите и бележите кључне процесе као што су сабијање, премазивање и температура изливања. Анализирајте локацију нодула песка: На основу правилног положаја пешчаних нодула, пратите да ли је проблем у облику, премазу или систему за изливање.

Резиме и предлози: Решење проблема пешчаних нодула у производњи машинских одливака од сивог ливеног гвожђа коришћењем песка од смоле је „повећавање површинске чврстоће пешчаног калупа“ и „смањење ерозије/термичког ефекта металне течности на зид калупа“. Предложите следеће кораке за решавање проблема:

Прво, проверите премаз: ово је најдиректнији и најчешћи разлог. Потврдите квалитет премаза, дебљину премаза и стање сушења.

2. Затим проверите компактност и рад калупа: проверите да ли је пешчани калуп на одговарајућој позицији пешчаног нодула лабав.

3. Затим анализирајте систем за изливање: посматрајте да ли се грудвице песка појављују директно насупрот спруве или на месту где је проток метала највише погођен.

4. На крају проверите параметре процеса: проверите да ли су однос песка смоле, квалитет сировог песка и температура изливања унутар контролисаног опсега. Кроз ову систематску анализу и побољшање корак по корак, дефекти пешчаних дина могу се ефикасно контролисати и елиминисати, значајно побољшавајући квалитет површине и тачност димензија одливака машина алатки.