水玻璃砂造型脱模剂的试验研究

表 5 脱模剂的使用情况 Tab. 5 Application of pattern2stripping2agent
铸件 铸件重 模高 模型
名称
kg mm 材质
斜契
10 100 铝
B6A 闸瓦托 8 97 红松
B6A 侧架 400 215 球铁
B6A 承载鞍 25 167 铝
起模 方式 人工干起 人工干起 液机湿起 风快干起
水玻璃砂造型用的模型 ,一直存在粘模问题 。水 玻璃具有强附着力和高粘性 ,用它做为粘结剂的水玻 璃砂 ,极易附着于模型表面 ;在造型过程中 ,先在模型 的凹角部位结垢 ,进而在整个模型上形成垢层 。严重 影响铸件的表面质量和形状尺寸 。垢层强度高 ,清理 极为困难 。
为解决此问题 ,国内外进行了长时间大量的研 究 ,产生了不少防粘模方法 。目前使用较多的是“脱 模剂”法 。在模型上刷一层脱模剂 ,将模型与型砂隔 离 ,以达到防止粘模的目的 。目前 ,国内外不少厂家 生产多种类型的脱模剂 。
水玻璃砂造型脱模剂的试验研究
《铸造技术》6/ 1997
水玻璃砂造型脱模剂的试验研究
武昌车辆厂 (湖北省武汉市 430062) 黄春雨
摘 要 针对水玻璃砂造型脱模难的问题 ,研制了一种新型脱模剂 ,介绍了其配方 、配制工艺 。试验和应用效果表 明 ,脱模顺畅 、型腔光滑 、表面稳定性达 99 %以上 ,使用寿命长 ,优于国内其它产品 。 关键词 : 脱模剂 水玻璃砂 配方
水玻璃砂造型脱模剂的试验研究
超过 2 500 mm2 以上的 ,按两次计 。 鳞状粘模率 : 起模后 ,模型表面粘有鱼鳞状型砂
的面积占模型总面积的比例 (估算值) 。 (3) 试验结果 见表 2 、表 3 。
表 2 湿起模 ,液压机械起模
Tab. 2 Pattern stripping by hydraulic machinery before curing
513 在延续度值显得较小的情形下 ,更应该注重冒 口的维护 ,同时 ,还要在两冒口之间的上箱设置直径 D = 15～20 mm 的明气道 ,以避免浇注过程中在转角 处出现局部的浇不足缺陷 。
参考文献
1 李魁 盛 主 编 1 铸 造 工 艺 设 计 基 础 1 机 械 工 业 出 版 社 , 1981 , 126～136
表 4 脱模剂的使用寿命 Tab. 4 Service life of pattern2sttipping2agent
起模十次凹角粘 起模十次平均 寿命 模总数 (次) 鳞状粘模率 , % 次
价格 元/ kg
备注
A
35
10
32
B
50
20
11
C
7
0
127
A ———刷沈阳北方铸造材料厂的脱模剂 ;
起模十次凹角 粘模总数 (处)
起模十次平均 鳞状粘模率 , %
起模十次后结垢状况
A组
56
35
垢层最厚处达 3 mm
B组
4
0
无
表 3 干起模 ,吊车起模 Tab. 3 Pattern stripping by crane after curing
起模十次凹角 粘模总数 (处)
起模十次平均 鳞状粘模率 , %
原 砂 40/ 70 目 ,长沙砂 ,粉尘及杂物含量较 大。
水玻 璃 密 度 1. 50 ～ 1. 56 g/ cm3 , 模 数 2. 2～2. 4 ,武汉产品 。
Ca 陶土 湖北鄂州产品 涂料 透明清面漆 CE27011 广东产品 固 化 剂 CE2050 广东产品 稀 释 剂 CE2036 广东产品 铝 银 浆 (银粉) 黄石产品
自重量 。结果见表 1 。
表 1 两组试样稳定性对比 Tab. 1 Comparison of stability
试 样 振摆前重量 ,g
A 组 195. 3
B组
195
振摆后重量 ,g 193. 6 194. 8
表面稳定性 , % 99. 3 99. 9
A 组 : 正常试样模所制试样 。 B 组 : 刷脱模剂试样模所制试样 。 3 每组五个试样 ,表中数据为五个试样的平均值 SSZ 型振摆式筛砂机 : 常德仪器厂生产 电机转速 : 2 800 r/ min ; 振幅高度 : 3 mm ; 振动频率 : 175 次/ min ; 摆动频率 : 230 次/ min ; 摆动偏心距 : 12 mm。
↑(调整浓度) 少量稀释剂 + 银粉 →搅匀 113 涂刷工艺
(1) 清理模型 将模型表面的砂垢及污物清理 干净 。
(2) 涂刷 将配制好的脱模剂涂刷在模型表 面。
(3) 硬化 常温存放 24 h 自然硬化 。 114 脱模试验
(1) 试验对象 车钩托梁 B6 机械保温车铸钢件 ,重 12. 5 kg 模型材质 铝 最大起模高度 71 mm (2) 试验过程 将刷好脱模剂的模型 ,使用水玻璃型砂进行造型 (手工) ,吹 CO2 硬化后起模 (人工) 。起模后 ,观查记 录模型和型腔表面状态 。 试验时间 5 天 脱模次数 90 次 。 (3) 试验结果 第一天 (起模 18 次) : 脱模顺畅 ,型腔表面光洁 、 安定 , 轮廓清晰 ;模型表面局部发白 ,有轻微磨损 ;模 型凹角无型砂粘附 ,表面有少许型砂颗粒状粘附 ,用 手触摸即脱落 。 第二天 (累计起模 36 次) : 模型不清理继续试 验 ,效果同前一天相同 ,无异常变化 。 第五天 (累计起模 36 次) : 模型不清理继续试 验 ,无异常变化 。表面有少许型砂颗粒状粘附 ,用手 触摸即脱落 。 5 天后清理模型 ,模型清理方便 。 115 表面稳定性试验 (1) 试验方法 将制好的“8”字试样 , 在 SSZ 型振摆式筛砂机 24 # 筛中振摆 60 s ,测出振摆前后的试样重量 ,其比 — 12 —
值即为该试样的表面稳定性 。如下式 :
A
=
M M0
×100 %
式中 A ———表面稳定性 , %;
M ———振摆前试样重量 , g ;
M 0 ———振摆后的试样重量 , g 。
(2) 试验过程
备两组试样模 ,其中一组按前述方式刷脱模剂 。
两组试样模各制 5 个试样 ,将两组试样逐件交替在振
摆式筛砂机 24 # 筛上振摆 60 s。称出振摆前后的各
2 王永云 1 铸造技术 ,1994 (4) ,35～40 3 李庆春主编 1 铸件形成理论基础 1 哈尔滨工业大学教材出版社 ,
19801
收稿日期 :1996 —10 —10
— 11 —
《铸造技术》6/ 1997
水玻璃砂造型脱模剂的试验研究
112 脱模剂配制 配比 (重量百分比) 面漆∶固化剂∶稀释剂∶银粉 = 1∶0. 8∶0. 4～0. 6∶
Investigation of Pattern2stripping2agent f or Sodium Silicate2CO2 Molding
Huang Chunyu ( Wuchang Rolling Stock Work)
Abstract In t his paper , t he prescription and technique of a new2type pattern2st ripping2agent are int roduced , to2 get her wit h t he result of testing and effectiveness of t he agent . Key words : Pattern2st ripping2agent Sodium silicate sand Make up a prescription
0. 01～0. 04 在其它行业 ,做为油漆使用时 ,稀释剂的一般用
量为 0. 3 %～0. 4 % ,其涂层厚度为 0. 1～数毫米之 间 。作为脱模剂 ,在保证寿命的前提下 ,希望涂层厚 度尽量小 。因此 ,将稀释剂的用量定为 0. 4 %～ 0. 6 %。涂层厚度为 0. 1～0. 5 mm 之间 。 配制工艺 配制时有异味 。 面漆 + 固化剂 →搅匀 →+ 稀释剂 →搅匀 →脱模剂
起模十次后结垢状况
A组
20
B组
11
0
垢层最厚处达 2 mm
0
无
注 : 干起模 : 指吹 CO2 硬化后起模 。下同
结果 :11 在大型铁模型上使用 ,脱模效果良好 。 21 对湿起模和干起模均具有良好的脱模 效果 。
2 与其它同类产品的比较 211 性能试验
(1) 试验对象 侧架 : B6 机械保温车走行部位关键件 ,铸钢件 , 重量 : 400 kg ;模型材质 : 球铁 ;起模方式 : 湿起模 , 液压机械起模 ;紧实方式 : 造型机震击加风动捣固机 捣固 ;最大起模高度 : 215 mm 。 上下模相同 ,以下模为对象 。 (2) 试验过程 将三种脱模剂 ,分别在模型上涂刷 ,硬化后 ; 按 正常工艺进行造型 、起模操作 。起模后 ,观察模型表 面鳞状粘模率和凹角粘模量 ;观察记录使用寿命 ,脱 模剂磨损掉 50 %时 ,已无防粘模效果 ,此时的脱模次 数即为该脱模剂的使用寿命 ,结果见表 4 。
起模 磨损 备 注
次数 程度 612 50 % 刷第二遍 72 10 % 在用 127 2 % 在用 72 70 % 已刷多次
B23 上模 构架下模
1800
126 235
球铁
吊车干起 液机湿起
82
10 % 2%
在用
侧架 4 # 芯盒
铝 人工干起 254 10 % 结构复杂
注 :磨损程度说明 : 2 %者为模型表面脱模剂光泽变暗 ; 10 %者为模型表面脱模剂局部发白 ; 50 %者为模型表面脱模剂磨损掉一半 ; 70 %者为模型表面脱模剂磨损掉十分之七 。
经以上试验结果 ,刷膜模剂比不刷脱模剂的试样 的表面稳定性提高 0. 6 %。初步判定该涂料可用做 水玻璃砂造型脱模剂 。为进一步验证其做为脱模剂
的性能 ,又做了如下试验 。 116 在大型铁模型上脱模
(1) 试验对象 构架 : B23 机械保温车走行部位关键件 ( 铸钢 件) 重量 : 1 800 kg ;模型材质 : 球铁 ;造型材料 : 水 玻璃砂 ; 紧实方式 : 风动捣固机捣固 ; 构架下模 : 湿 起模 液压机械起模 ;最大起模高度 : 235 mm ;构架 上模 : 干起模 (吹 CO2 硬化后) 吊车起模 ;最大起模高 度 : 126 mm。 (2) 试验方式 首先将不刷脱模剂的构架上模 和下模 ,按正常操作程序进行造型起模 ;起模后 ,观察 记录模型凹角处的粘模数量 、模型表面的鳞状粘模
多年来我厂一直关注着这一问题 ,寻找适合我厂 造型环境的脱模剂 。对不少厂家的产品进行了试验 。 效果最好的一种 ,是沈阳北方铸造材料厂的产品 ,它 是引进英国专利技术生产的 ,使用寿命 3 天 。但模型
清理及涂刷的频率仍显过大 ,操作者不愿意使用 ,为 此 ,本厂研制出一种防粘模性能好 、使用寿命长的脱 模剂 。 1 试验条件和方法 111 原材料介绍
B ———刷武汉铸造协会脱模剂 ;
C ———刷本脱模剂 。
13 17 仍源自文库使用
《铸造技术》6/ 1997
(3) 对比结果 自配脱模剂的防粘模效果好于其它产品 。价
格是沈阳产脱模剂的 1. 4 倍 。使用寿命是沈 阳产脱模剂的三倍以上 。 3 使用情况 本脱模剂已在铸造分厂所有模型上使用 ,现列举 几个有代表性的例子 ,见表 5 。
下 ,生产大型全加工铸件的能力与过去相比 ,提高了 27. 3 %。 5 认识与体会 511 对于大型铸钢件的工艺设计 ,工艺分析这个环 节对工艺拟定者来说至关重要 。对于厚大断面的大 型铸钢件 ,采取集中冒口的设计方案是有效可行的 。 集中冒口的单个冒口尺寸要适度 。尤其是冒口高度 的选择比例要适度 ,否则会增加生产过程的风险性 。 512 厚断面大型铸钢件的生产过程 ,对砂型的紧实 度和强度有严格的要求 。在工艺设计及拟定浇注工 艺中都要考虑到胀箱的影响因素 。
率及起模十次后模型表面结垢状况 。(A 组) 然后 ,将构架上模和下模刷脱模剂 ; 在同样条件
下 ,按同样的操作程序进行造型起模 ;起模后 ,观察记 录模型凹角处的粘模数量 、模型表面的鳞状粘模率
及起模十次后模型表面结垢状况 。(B 组) 凹角处的粘模 : 起模后 ,模型凹角部位若有面积
超过 100 mm2 的型砂 ,计凹角处的粘模一次 。面积