Jak lze vyřešit vady, jako jsou pískové pupínky na horním povrchu dílů z šedé litiny vyrobených litím do písku?

Na povrchu strojních odlitků ze šedé litiny vyráběných pryskyřičným pískem se objevují uzlíky písku, což je typický problém ovlivňující kvalitu povrchu odlitků. Pískové uzlíky se obvykle projevují jako tvrdé hrudky kovu a částice písku ulpívající na povrchu odlitků, které se obtížně čistí a mohou také ovlivnit rozměrovou přesnost a vzhled.

1、 Hlavním důvodem pro tvorbu pískových uzlů je nedostatečná místní pevnost povrchu pískové formy/jádra z pryskyřice. Při tepelném a mechanickém působení roztaveného kovu se povrchové pískové bloky odlupují a jsou nasávány do roztaveného kovu, ale nejsou zcela vymyty nebo přetaveny a nakonec jsou obaleny kolem povrchu odlitku. Konkrétní důvody lze analyzovat z následujících dimenzí:

1. Nerovnoměrná kompaktnost způsobená lisováním/procesem výroby jádra: Nedostatečná kompaktnost v některých oblastech (zejména rohy, drážky a hluboké dutiny), uvolněný pískový povrch formy, nízká pevnost a snadné smývání. Nesprávná operace odstraňování/opravy formy: Poškození pískové formy během odstraňování formy nebo neúplná oprava během opravy formy, zanechávající potenciální uvolněné pískové bloky. Kvalita povlaku a proces kartáčování: Vrstva povlaku je příliš tenká nebo nepokrytá a nedokáže účinně izolovat vysokoteplotní kovovou kapalinu od povrchu pískové formy. Nedostatečná hloubka průniku nátěru: nevytvoří se s pískovou formou celistvá „slinutá vrstva“, což má za následek špatnou přilnavost. Nedostatečné zaschnutí nátěrů: zbytková vlhkost nebo rozpouštědla, plyn vznikající při kontaktu s vysokoteplotními kovovými kapalinami mohou narušit nátěr a způsobit jeho praskání a odlupování. Špatné odsávání pískové formy/jádra: Nadměrný místní tlak plynu může způsobit „zhroucení“ vrstvy povlaku nebo slabé povrchové vrstvy.

2. Výkonnostní důvody pro surový písek a pryskyřičný písek: Tvar a velikost částic surového písku: Povrch částic písku je hladký, se špatnou kulatostí (jako je velký úhlový koeficient), slabým mechanickým záběrem mezi částicemi písku a nízkou pevností povrchu pískové formy. Nedostatečné přidání pryskyřice nebo nerovnoměrné promíchání: výsledkem je nízký místní obsah pryskyřice a nedostatečná pevnost po vytvrzení. Nerovnoměrné vytvrzování: Zejména u silných pískových jader nemusí být vnitřek zcela vytvrzený nebo povrch může zkřehnout v důsledku nadměrného foukání (furanová pryskyřice). Dlouhá doba skladování pískových forem nebo vysoká vlhkost prostředí: Pryskyřičné pískové formy absorbují vlhkost, snižují pevnost a zvyšují tvorbu plynu.

3. Důvodem návrhu licího systému je to, že kovová kapalina je nadměrně odplavována: vtokový kanál je obrácen ke stěně formy nebo pískovému jádru a vytváří vysokorychlostní proud kovové kapaliny, který přímo dopadá. Konstrukce licího systému je nepřiměřená a rychlost plnění je příliš vysoká, což způsobuje silnou erozi a opotřebení na povrchu pískové formy/jádra.

4. Teplota lití samotného roztaveného kovu je příliš vysoká: nadměrné tepelné zatížení urychlí tepelný rozklad pryskyřice na povrchu pískové formy a spékání částic písku, což způsobí ztluštění odlupující se vrstvy. Současně je tekutost roztaveného železa příliš dobrá a síla praní je zvýšena. Silná oxidace roztaveného železa: Vysoký obsah oxidů (jako je FeO) v roztaveném železe může chemicky reagovat s částicemi písku SiO ₂, čímž se zhoršuje eroze a tendence k ulpívání písku kovové kapaliny na pískové formě.

2、 Systematické řešení problému pískových uzlů vyžaduje počínaje prevencí a kontrolou, prováděním systematického vyšetřování a optimalizací procesu.

1. Optimalizujte proces výroby tvaru a jádra, abyste zajistili rovnoměrné zhutnění: Zaměřte se na zajištění zhutnění složitých dílů, jako jsou rohy, výčnělky a hluboké dutiny, a použijte specializované nástroje, které vám pomohou při zhutňování. Standardizované lisování a opravy: Opatrně provozujte a používejte specializovanou opravnou pastu nebo nátěr k opravě poškozených oblastí. Aplikace vyztužených povlaků: Vyberte si vysoce kvalitní zirkonové práškové nebo korundové práškové laky na alkoholové bázi, které mají vysokou požární odolnost a silnou odolnost proti korozi. Zajistěte, aby měl nátěr dostatečnou koncentraci a viskozitu, pomocí nanášení máčením, tekutého nátěru nebo stříkání, aby byla zajištěna rovnoměrná tloušťka nátěru (obecně 2-4 vrstvy, tloušťka suchého filmu 0,3-0,8 mm). Zcela suchý: Po zapálení (nátěry na bázi alkoholu) nebo vysušení se ujistěte, že je nátěr zcela suchý a bez vlhkých skvrn. Zajistěte hladký výfuk: Nastavte dostatečný počet a velikost výfukových otvorů na vhodných místech v pískové formě/jádru.

2. Přísně kontrolujte kvalitu pryskyřičného písku a vybírejte vysoce kvalitní surový písek: přednost by měla být dána použití křemičitého písku s kulatým tvarem částic a hladkým povrchem (jako je písek Inner Mongolia Dalin), s úhlovým koeficientem regulovaným v rozmezí 1,2-1,3, což vede ke zlepšení tekutosti a zhutnění písku a pevnosti. Optimalizujte poměr pryskyřice a proces míchání písku: Upravte množství přidané pryskyřice a vytvrzovacího činidla podle ročního období a teploty a vlhkosti prostředí (obvykle 0,8 % -1,5 % původní hmotnosti písku), aby bylo zajištěno rovnoměrné promíchání. Kontrolní účinek vytvrzování: Vyhněte se nadměrnému foukání nebo nedostatečnému vytvrzení. Pro tlustá a velká písková jádra lze použít procesy plnění dutých nebo koksových bloků. Kontrolujte prostředí pro skladování a používání: Pokuste se zkrátit dobu skladování pískových forem/jader a vyhnout se absorpci vlhkosti. Vlhkost v dílně se doporučuje regulovat pod 60 %.

3. Vylepšete konstrukci nalévacího systému tak, aby dodržoval princip „hladkého, rychlého a uspořádaného“ plnění: použijte otevřené, spodní vstřikovací nebo stupňovité nalévací systémy. Vyvarujte se přímého proplachování: Vtokový kanál by neměl být přímo proti slabým částem stěny formy nebo pískového jádra. Opatření, jako je zavedení tečných čar, nastavení vtokových jamek a použití filtračních sít, lze použít k pufrování, rozptýlení a čištění toku roztaveného kovu. Vypočítejte vhodnou dobu nalévání: neplňte příliš rychle.

4. Optimalizujte proces tavení a lití, abyste řídili vhodnou teplotu lití: při zajištění celistvosti náplně a vyhýbání se izolaci proti chladu se snažte použít nižší teplotu lití. U odlitků z obráběcích strojů se střední tloušťkou stěny je obecně řízena na 1350-1420 ℃ (optické měření teploty). Čištění roztaveného železa: Posílit předúpravu pece (jako je použití prostředků na odstraňování strusky), aby se zabránilo nadměrné oxidaci roztaveného železa a zajistila se jeho čistota. Plynulé nalévání: Vyhněte se přerušení a rozstřikování a udržujte nalévací nádobku plnou.

5. Vedení na místě a kontrola kontroly prvního kusu: U prvního kusu po nových formách nebo změnách procesu pečlivě zkontrolujte díly, které jsou náchylné k tvorbě uzlů písku. Stanovte kontrolní body procesu: sledujte a zaznamenávejte klíčové procesy, jako je zhutňování, potahování a teplota lití. Analyzujte umístění pískových uzlů: Na základě pravidelné polohy pískových uzlů zjistěte, zda se jedná o problém s tvarem, povlakem nebo systémem lití.

Shrnutí a návrhy: Řešením problému pískových uzlů při výrobě strojních odlitků ze šedé litiny s použitím pryskyřičného písku je „zvýšení povrchové pevnosti pískové formy“ a „snížení eroze/tepelného účinku kovové kapaliny na stěnu formy“. Chcete-li problém vyřešit, navrhněte následující kroky:

Nejprve zkontrolujte povlak: toto je nejpřímější a nejběžnější důvod. Ověřte kvalitu nátěru, tloušťku nátěru a stav schnutí.

2. Dále zkontrolujte kompaktnost a operaci formování: zkontrolujte, zda je písková forma v odpovídající poloze pískového uzlu uvolněná.

3. Poté analyzujte licí systém: sledujte, zda se hrudky písku objevují přímo naproti vtoku nebo v místě, kde je tok kovu nejvíce ovlivněn.

4. Nakonec ověřte parametry procesu: zkontrolujte, zda poměr pryskyřičného písku, kvalita surového písku a teplota lití jsou v kontrolovaném rozsahu. Prostřednictvím této systematické analýzy a postupného zlepšování lze účinně kontrolovat a eliminovat defekty písečných dun, což výrazně zlepšuje kvalitu povrchu a rozměrovou přesnost odlitků obráběcích strojů.