Na površini strojnih odljevaka od sivog lijeva proizvedenog smolastim pijeskom pojavljuju se kvržice pijeska, što je tipičan problem koji utječe na kvalitetu površine odljevaka. Kvržice pijeska obično se manifestiraju kao tvrde grudice metala i čestica pijeska zalijepljenih na površinu odljevaka, koje je teško očistiti, a također mogu utjecati na točnost dimenzija i izgled.
1、 Glavni razlog za stvaranje pješčanih kvržica je nedovoljna lokalna čvrstoća smolastog pješčanog kalupa/površine jezgre. Pod toplinskim i mehaničkim djelovanjem rastaljenog metala, površinski blokovi pijeska se ljušte i bivaju uvučeni u rastaljeni metal, ali nisu potpuno isprani ili ponovno otopljeni, te se na kraju omotaju oko površine odljevka. Konkretni razlozi mogu se analizirati iz sljedećih dimenzija:
1. Neravnomjerna zbijenost zbog postupka kalupljenja/izrade jezgre: nedovoljna zbijenost na nekim područjima (osobito kutovi, utori i duboke šupljine), labava pješčana površina kalupa, niska čvrstoća i lako se ispire. Nepravilno uklanjanje/popravak kalupa: Oštećenje pješčanog kalupa tijekom uklanjanja kalupa ili nepotpuni popravak tijekom popravka kalupa, ostavljajući moguće labave blokove pijeska. Kvaliteta premaza i postupak četkanja: sloj premaza je pretanak ili nije prekriven i ne uspijeva učinkovito izolirati metalnu tekućinu visoke temperature od površine pješčanog kalupa. Nedovoljna dubina prodiranja premaza: nemogućnost stvaranja čvrstog "sinteriranog sloja" s pješčanim kalupom, što rezultira lošim prianjanjem. Nedovoljno sušenje premaza: zaostala vlaga ili otapala, plin koji nastaje pri susretu s metalnim tekućinama visoke temperature, mogu utjecati na premaz i uzrokovati njegovo pucanje i ljuštenje. Loš ispuh pješčanog kalupa/jezgre: Pretjerani lokalni tlak plina može uzrokovati "kolaps" sloja premaza ili slabog površinskog sloja.
2. Razlozi izvedbe za sirovi pijesak i smolasti pijesak: Oblik i veličina čestica sirovog pijeska: Površina čestica pijeska je glatka, sa slabom zaobljenošću (kao što je veliki kutni koeficijent), slabim mehaničkim povezivanjem između čestica pijeska i niskom površinskom čvrstoćom pješčanog kalupa. Nedovoljan dodatak smole ili neravnomjerno miješanje: rezultira malim lokalnim sadržajem smole i nedovoljnom čvrstoćom nakon stvrdnjavanja. Neravnomjerno stvrdnjavanje: Posebno za debele pješčane jezgre, unutrašnjost možda neće biti potpuno stvrdnuta ili površina može postati lomljiva zbog pretjeranog puhanja (furanska smola). Dugo vrijeme skladištenja pješčanih kalupa ili visoka vlažnost okoliša: Smolasti pješčani kalupi apsorbiraju vlagu, smanjuju čvrstoću i povećavaju stvaranje plina.
3. Razlog za dizajn sustava za izlijevanje je taj što se metalna tekućina prekomjerno ispire: kanal je okrenut prema stijenki kalupa ili pješčanoj jezgri, stvarajući brzi tok metalne tekućine koji izravno udara. Dizajn sustava za izlijevanje je nerazuman, a brzina punjenja je prebrza, što uzrokuje ozbiljnu eroziju i trošenje na površini pješčanog kalupa/jezgre.
4. Temperatura lijevanja rastaljenog metala je previsoka: prekomjerno toplinsko opterećenje će ubrzati toplinsko raspadanje smole na površini pješčanog kalupa i sinteriranje čestica pijeska, uzrokujući zadebljanje sloja koji se ljušti. U isto vrijeme, fluidnost rastaljenog željeza je predobra, a snaga ribanja je pojačana. Ozbiljna oksidacija rastaljenog željeza: Visok sadržaj oksida (kao što je FeO) u rastaljenom željezu može kemijski reagirati s česticama pijeska SiO ₂, pogoršavajući eroziju i tendenciju lijepljenja pijeska metalne tekućine na pješčanom kalupu.
2、 Sustavno rješenje za rješavanje problema pješčanih nodula zahtijeva počevši od prevencije i kontrole, provođenja sustavnih istraživanja i optimizacije procesa.
1. Optimizirajte proces izrade oblika i jezgre kako biste osigurali jednolično zbijanje: usredotočite se na osiguravanje zbijanja složenih dijelova kao što su kutovi, izbočine i duboke šupljine i koristite specijalizirane alate za pomoć u zbijanju. Standardizirano oblikovanje i popravak: Pažljivo rukujte i koristite specijaliziranu pastu za popravak ili premaz za popravak oštećenih područja. Nanošenje ojačanih premaza: Odaberite visokokvalitetne premaze u prahu od cirkona u prahu ili korunda na bazi alkohola, koji imaju visoku otpornost na vatru i veliku otpornost na koroziju. Osigurajte da premaz ima dovoljnu koncentraciju i viskoznost, koristeći premazivanje umakanjem, premazivanje tečenjem ili raspršivanje kako biste osigurali jednoliku debljinu premaza (općenito 2-4 sloja, debljina suhog filma 0,3-0,8 mm). Potpuno suho: Nakon žarenja (premazi na bazi alkohola) ili sušenja, osigurajte da je premaz potpuno suh i bez mrlja vlage. Osigurajte nesmetan ispuh: Postavite dovoljan broj i veličinu ispušnih otvora na odgovarajuće položaje u pješčanom kalupu/jezgri.
2. Strogo kontrolirajte kvalitetu smolastog pijeska i odaberite visokokvalitetni sirovi pijesak: prioritet treba dati korištenju silikatnog pijeska s okruglim oblikom čestica i glatkom površinom (kao što je pijesak Dalin iz Inner Mongolije), s kutnim koeficijentom kontroliranim unutar 1,2-1,3, što je pogodno za poboljšanje fluidnosti i zbijanja i čvrstoće pijeska. Optimizirajte omjer smole i postupak miješanja pijeska: Prilagodite količinu dodane smole i sredstva za stvrdnjavanje prema godišnjem dobu i temperaturi i vlažnosti okoliša (obično 0,8% -1,5% izvorne težine pijeska) kako biste osigurali ravnomjerno miješanje. Kontrolirajte učinak stvrdnjavanja: Izbjegavajte pretjerano puhanje ili nedovoljno stvrdnjavanje. Za debele i velike pješčane jezgre mogu se koristiti postupci punjenja šupljih ili koksnih blokova. Kontrolirajte okruženje za skladištenje i korištenje: pokušajte skratiti vrijeme skladištenja pješčanih kalupa/jezgri i izbjeći upijanje vlage. Preporuča se kontrolirati vlažnost zraka u radionici ispod 60%.
3. Poboljšajte dizajn sustava za izlijevanje kako biste slijedili načelo "glatkog, brzog i urednog" punjenja: usvojite otvorene sustave za ubrizgavanje na dnu ili stepenaste sustave za izlijevanje. Izbjegavajte izravno ispiranje: kanal ne smije biti izravno okrenut prema slabim dijelovima stijenke kalupa ili pješčane jezgre. Mjere kao što su uvođenje tangentnih linija, postavljanje jama za kanale i korištenje filterskih sita mogu se koristiti za puferiranje, raspršivanje i pročišćavanje toka rastaljenog metala. Izračunajte odgovarajuće vrijeme izlijevanja: izbjegavajte prebrzo punjenje.
4. Optimizirajte proces topljenja i lijevanja kako biste kontrolirali odgovarajuću temperaturu lijevanja: dok osiguravate cjelovitost punjenja i izbjegavate hladnu izolaciju, pokušajte koristiti nižu temperaturu lijevanja. Za odljevke alatnih strojeva srednje debljine stjenke općenito se kontrolira na 1350-1420 ℃ (optičko mjerenje temperature). Pročišćavanje rastaljenog željeza: Pojačajte prethodnu obradu u peći (kao što je korištenje sredstava za uklanjanje troske) kako biste spriječili pretjeranu oksidaciju rastaljenog željeza i osigurali njegovu čistoću. Glatko točenje: Izbjegavajte prekide i prskanje i neka čaša za točenje bude puna.
5. Upravljanje na licu mjesta i inspekcija pregleda prvog komada: Za prvi komad nakon novih kalupa ili promjena procesa, pažljivo pregledajte dijelove koji su skloni nakupljanju pijeska. Uspostavite kontrolne točke procesa: pratite i bilježite ključne procese kao što su zbijanje, premazivanje i temperatura izlijevanja. Analizirajte mjesto kvržica pijeska: Na temelju pravilnog položaja kvržica pijeska, odredite je li to problem s oblikom, premazom ili sustavom izlijevanja.
Sažetak i prijedlozi: Rješenje problema pješčanih kvržica u proizvodnji strojnih odljevaka od sivog lijeva pomoću smolastog pijeska je "povećanje površinske čvrstoće pješčanog kalupa" i "smanjenje erozije/toplinskog učinka metalne tekućine na stijenku kalupa". Predlažemo da slijedite ove korake za rješavanje problema:
Prvo provjerite premaz: ovo je najizravniji i najčešći razlog. Potvrdite kvalitetu premaza, debljinu premaza i stanje sušenja.
2. Zatim provjerite zbijenost i postupak oblikovanja: provjerite je li pješčani kalup na odgovarajućem položaju pješčane kvržice labav.
3. Zatim analizirajte sustav za izlijevanje: promatrajte pojavljuju li se grudice pijeska točno nasuprot cijevi ili na mjestu gdje je protok metala najviše pogođen.
4. Na kraju provjerite parametre procesa: provjerite jesu li omjer smole i pijeska, kvaliteta sirovog pijeska i temperatura izlijevanja unutar kontroliranog raspona. Kroz ovu sustavnu analizu i postupno poboljšanje, defekti pješčanih dina mogu se učinkovito kontrolirati i eliminirati, značajno poboljšavajući kvalitetu površine i točnost dimenzija odljevaka alatnih strojeva.