冷芯盒工藝優(yōu)典型失效案例分析

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1、冷芯盒工藝典型失效案例分析--蘇州興業(yè)材料科技股份有限公司：吉祖明王駿康胺法冷芯盒工藝自1968年在美國鑄造學會舉辦的展覽會上展示以來，以其極高的生產率，較低的單位能耗，倍受關注。在汽車、拖拉機、內燃機等大批大量生產行業(yè)得到了極其廣泛的發(fā)展和應用。據(jù)權威部門統(tǒng)計，從本世紀初葉開始，國內冷芯盒樹脂消費量呈快速上升態(tài)勢，到2011年己占鑄造合成樹脂總量的10%，已成為僅次于呋喃樹脂砂的主流樹脂砂制芯造型工藝。但冷芯盒工藝在實際應用中，如工藝控制不當，常會出現(xiàn)不少質量問題。下面我們列出一些常見失效典型案例，與大家共同討論。1

2、制芯過程沾模1.1.失效原因我們將沾模失效歸納總結為如下四種：能量型沾模：大家都知道，所謂能量沾模就是原包覆在原砂表面的樹脂膜在射砂過程中，有一部份液態(tài)樹脂膜由于動能勢能的作用而轉移至芯盒表面，在吹胺吹氣以后，固化以后的樹脂膜會留在芯盒表面，這種沾模主要和射砂壓力有關，射砂壓力愈大，沾模會愈嚴重。在通常情況下射砂大于0.3MPa，幾率會極劇放大。排氣塞堵塞型沾模：排氣塞的位置和大小是獲得合格砂芯充分而必要的條件，在日常制芯過程中排氣面積會因沾附樹脂和砂粒而逐漸縮小，伴隨而至的將是砂芯射不緊，吹不實。有些操作人試圖用提高

3、射砂壓力，提高吹胺量和吹胺壓力的方法來糾正這種缺陷，其結果，不但射不緊，吹不實沒得到解決，而且又出現(xiàn)了嚴重的沾模問題。我們稱這種失效為排氣塞堵塞沾模。水份型沾模：混合料與芯盒之間溫差大，空氣中的水份會在芯盒表面結露。另外如脫模劑中水較多，噴霧過量，汽化以后殘余水份也會停留芯盒表面，這些微量水份既大大增加了脫膜阻力，又嚴重削弱了砂芯表面強度，致使芯盒表面沾附樹脂夾砂層?；焐靶驼茨＃涸诙鞓渲扯认鄬ψ兇?，混砂工藝又沒做動態(tài)調控?；蚧焐皺C刮刀、護板磨損間隙過大而未及時更換，都會導致混和料中樹脂未均勻包覆在砂粒表面，存在樹脂

4、部分集中現(xiàn)象，混合料射入芯盒后，就會導致沾模，如沾模呈點多、面小、膜厚大多屬混砂不勻型沾模。1.2.失效對策8針對沾模的種類和原因可分別采用對應的解決方法。對于能量型沾模在可能的條件下降低射砂壓力，不同的射砂機構會有不同的射砂壓力。目前，在行業(yè)中較低的射砂壓力可達0.2MPa。我們在解決不少用戶沾模失效的時候，用不斷降低射砂壓力的方法，根據(jù)沾模和砂芯成形情況，確定適宜的射砂壓力，收到了較好的效果；對于排氣塞堵塞型沾模應定時消理（洗）排氣塞，我們建議室溫≤20℃時，芯盒清理周期≤4小時，室溫每上升5℃，芯盒清理周期縮短3

5、0分鐘。不擔倡提高射砂壓力，提高吹胺量和吹胺壓力來維持生產；對于水份型沾模：我們建議制芯前，關閉制芯機射砂、吹胺等動作，壓緊芯盒后吹熱壓縮空氣，時間不小于5分鐘。另外選用無水脫模劑，及時清理三乙胺日耗罐中積水，都會收到事半功倍的效果；對于混砂型沾模：只要維護保養(yǎng)好混砂系統(tǒng)，及時調整砂溫、混砂時間等即可。2砂芯局部固化不良2.1失效原因造成砂芯局部固化不良到底是混砂問題還是吹胺問題？我們可根據(jù)局部固化不良的部位是變化的還是固定的來判定?；焐皩е碌墓袒涣?，它的部位是變動的，例如：某廠進氣管芯局部固化不良，而且不固化部位的

6、砂子還是濕的，不像是沒混好的砂子，但是它的芯子不固化部位是變化的，因此判定問題還是出在混砂上，細查混砂機，結果發(fā)現(xiàn)混砂時有根樹脂管時常被堵住，那么不固化的砂子實際上只有一個樹脂組份，當然是不固化了。2.2失效對策吹胺問題導致的固化不良它的部位是相對固定的，吹胺量、吹胺壓力、吹胺時間不夠，芯盒密封不好或者是芯盒吹胺嘴和排氣塞設置位置不當，進排氣面積比例不當都將導致此類問題發(fā)生。胺法冷芯盒排氣面積一般占進氣面積的70%-75%。我們知道胺是按最短路徑逸出的，胺沒有擴散到的部位砂芯自然是不固化的。檢驗的簡單方法有：有透明膠帶

7、將砂芯不固化的部位附近的排氣塞堵住，看這個部位還固化不固化，如能解決當然要比增加胺量、吹胺時間、壓力更為理想。3砂芯局部疏松（4）3.1失效原因砂芯局部射不實，局部疏松，特別是形態(tài)復雜的一級或特級砂芯制造過程中，例如內燃機缸體、缸蓋水套芯，射不實缺陷尤為多見，芯廢率較高。冷芯盒砂芯的緊實過程是動能和壓力差綜合作用的結果，射砂壓力為芯砂緊實提供動能，高速砂流碰到靜止的芯盒產生強烈的撞擊，使芯砂緊實。在射砂管垂直散射角大于300的其它部位，則主要依靠該部位與射口之間的壓力差而緊實。對形狀呈扁平網狀結構的砂芯而言，8很多部位

8、的緊實則是壓力差緊實為主，而動能緊實為輔。如果芯盒排氣塞位置設置不合理，排氣面積過小，或者在生產過程中，排氣塞堵塞而沒有及時清理，在射砂過程中，與芯腔同等體積的空氣沒能在射砂時間內及時排出，產生了氣墊現(xiàn)象，沒有形成壓力差，砂芯就會產生局部疏松，例如芯盒活塊、園角、凸臺等處，嚴重時還會出現(xiàn)射不滿的現(xiàn)象。失效對策1）調整保養(yǎng)好制芯機：