如何解决覆膜砂工艺中的透气性问题
覆膜砂发气性及测定
63 中国铸造装备与技术 ３∕２０１４ 覆膜砂是将硅砂、锆砂、铬铁矿砂等原砂通过冷法或热法在其表面覆上一层酚醛树脂膜的树脂粘结剂，使用覆膜砂不仅可以制造壳型、壳芯，也可以制造实体砂芯。
覆膜砂的性能指标对生产造成直接的影响。
随着国际铸造行业竞争的日趋激烈，对铸件质量要求的日趋严格，覆膜砂成为铸造生产中提高铸件质量、生产效率不可或缺的重要造型材料之一。
为此应对每批进厂的覆膜砂进行进货检验控制。
1 覆膜砂发气性测定的重要性覆膜砂的灼烧减量和发气量是覆膜砂两个很重要的指标，前者是必检项目，它们直接和铸件的孔洞类和气疤类缺陷相关。
虽然酌减量更能体现覆膜砂的有机物质的含量及对铸件质量的影响，但由于其数值（质量分数）较小（一般小于3.0%），而发气量数值较大（一般大于10 mL/g ），因此在对不同批次覆膜砂数据进行比较时，发气量的数值有更明显的参照对比性。
在实际生产中发气量用得更多，并且酌烧减量和发气量两者有较强的相关性，故应重视发气量的测定。
这里所说的发气性是指覆膜砂发气量及发气时间,一般而言许多厂家只关注覆膜砂发气量的测定,往往忽视发气时间的测定(也可称作发气速收稿日期：2014-02-17稿件编号：1402-438作者简介：申小霞（1979—），女，助理工程师，从事铸造材料化学分析检测工作.覆膜砂发气性及测定申小霞，金湘芸（广东省韶铸集团有限公司，广东韶关 ５１２０３１）摘要：通过对覆膜砂发气性的认识理解，介绍了控制发气性的重要性。
提供了一种自制发气性测定仪，并重点介绍用自制发气性测定仪对覆膜砂发气性的检测方法关键词： 覆膜砂；发气性；检测方法中图分类号：ＴＧ２２１；文献标识码：Ａ；文章编号：１００６－９６５８（２０１４）０３－００６３－０２ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－９６５８．２０１４．０３．０１８度)。
我们曾经因忽视了发气时间，在生产中造成了某种壳芯铸造的灰铁铸件批量气孔。
为查找原因，相关技术人员对生产过程、铁液状况（熔炼过程、时间、成分及质量）、浇注温度、覆膜砂性能（发气量、粒度、强度）、壳芯状况等进行了详细分析，分析认为未发现异常。
湿型砂透气性影响因素的分析探讨
型砂通过松砂、筛砂， 也能够提高透气性， 透气率 大约提高 １０， 在铸造生产中， 松砂或筛砂， 对于提高 型砂均匀度和综合性能（ 包括透气性） ， 提高铸件表面 质量， 是十分必要的。
关键词： 湿型砂， 混砂工艺， 透气性 中图分类号： ＴＧ２２１ ；文献标识码： Ａ； 文章编号： １ ００６－ ９６５８（ ２００７） ０１ － ３
透气性是反映型砂性能的一项重要指标， 特别是 湿型砂， 在金属液浇入砂型时， 会产生大量气体。型砂 透气性低， 铸型排气能力差， 就会发生呛火， 或形成气 孔、浇不足等缺陷。铸型透气性过高， 又可能造成铸件 表面粗糙和发生粘砂缺陷。因此， 了解型砂透气性的 影响因素， 控制好型砂透气性， 对于提高产品质量和 铸造成品率， 具有非常重要的意义。
［芯头厚度（ ｍｍ） ／５０］×Ｔ ／Ｔ１/ 式中 Ｔ— ——与砂型紧实度相同时标准试样透气性；
Ｔ１— ——与砂芯紧实度相同时标准试样透气性。 计算湿砂型实际透气性， 首先需要测定标准试样 与铸型紧实度相同时标准试样的透气性， 测定方法有 两种： 方法一： 测出铸型的表面硬度， 然后制备一个相 同表面硬度的标准试样， 测定其透气性。 方法二： 测出铸型的密度， 然后制备一个相同密 度的标准试样， 测定其透气性。
用一个试样筒分次填加不同的砂层厚度所制备 的型砂试样， 因其紧实度不同而无法准确测定砂层厚 度对透气性的影响。采用均匀同质的同一批型砂试 样， 分别用两个试样筒制备两个标准试样， 测出每个 试样的透气性后， 采用不同实验方案进行砂层叠加透 气实验。
方案一： 如图 ２ 所示， 两个试样筒（ 连同试样） 相 对叠加放在透气性测定仪上， 在上层的试样筒上施加 一定的压力（ 类似于合箱后用箱卡夹紧） ， 透气性基本 未变， 等于下层试样的透气性。
高透气性湿型砂铸件表面粘砂控制
粒度 ，取每天做完含泥量的旧砂做为旧砂粒度 ，
高透气 性湿型砂铸件表面粘砂控 制
杜 文科
（ 广西玉柴机器股份有限公 司铸 造厂 ， 广西 玉林 ５７０ ） ３ ０ ５
摘要 ： 介绍 了生产 Ｈ ２ ０ Ｔ ５ 气缸 盖铸件 的型砂 系统构成 ， 对铸件 表面粘砂 缺陷进行分析认为是机械粘砂 ， 采取提高铸型硬
度， 控制含泥量在工艺上限 ， 原砂 ＳＯ 量相对偏低时 ， ｉ 加入一定 比例 的细新砂等措施 ， 有效解决 了问题 。
ｓ ｒ ｃ ｅ ｅ ｔ ｏ ｈ ａ ｔ ｇ ｗ ｓ ａ ａ ｙ ｅ ｎ ｔｗ ｓｃ ｎ ｉ ｄ ｔ ａ ｈ ｅ ｅ ｔ ｓｍｅａ ｅ ｅ ｒ ｔ ｎ Ｂ ｎ ｒ ａ ｉ ｇ ｔ ｅ ｍｏｄ ｕ ｆ ｅ ｄ ｆ ｃ ｓ ｆ ｅ ｃ ｓｉ ａ ｎ ｌ ｚ ｄ ａ ｄ ｉ ａ ｏ ｆ ｍｅ ｈ ｔ ｅ ｄ ｆ ｃ ｔｌ ｎ ｔａｉ ． ｙ ｉ ｃｅ ｓｎ ｈ ｌ ａ ｔ ｎ ｒ ｔ ｗａ ｐ ｏ
１．％～ ３０ Ａ） １．～ ３５ Ｂ） ２５ １ ． ％（ 和 ３０ １ ． ％（ 两个 区域 ， 进
行 连 续 大批 量生 产 对 比。从 生产 结 果来 看 ， Ｂ区
域透气性的平均值 比 Ａ区域透气性 的平均值下
降约 １ ０个单位。对 比开箱后铸件表面的粘砂情 况可见 ， Ｂ区域优于 Ａ区域 。
砂 。按其 形 成 原 理 ， 砂 分 为 机 械粘 砂 、 学 粘 粘 化
砂、 热粘砂等 。 用湿型砂生产铸铁件 ， 由于铁液 中 含有大量的碳 ，不会产生大量 Ｆ２ ｅ 等金属氧化 ０
物 ， 型 中含 有 足够 的煤 粉 ， 注 时产 生 的还 原 砂 浇
覆膜砂铸造常见缺陷分析，太实用了，铸造人请收藏！
覆膜砂铸造常见缺陷分析，太实用了，铸造人请收藏！覆膜砂铸造在铸造领域已有相当长的历史，铸件的产量也相当大；但采用覆膜砂铸造生产精密铸钢件时面临很多难题：粘砂（结疤）、冷隔、气孔。
如何解决这些问题有待于我们去进一步探讨。
一、对覆膜砂的认识与了解（覆膜砂属于有机粘结剂型、芯砂）：（1）覆膜砂的特点：具有适宜的强度性能；流动性好，制出的砂型、砂芯轮廓清晰，组织致密，能够制造出复杂的砂芯；砂型（芯）表面质量好，表面粗糙度可达Ra=6.3～12.5μm，尺寸精度可达CT7～CT9级；溃散性好，铸件容易清理。
（2）适用范围：覆膜砂既可制作铸型又可制作砂芯，覆膜砂的型或芯既可互相配合使用又可与其它砂型（芯）配合使用；不仅可以用于金属型重力铸造或低压铸造，也可以用于铁型覆砂铸造，还可以用于热法离心铸造；不仅可以用于铸铁、非铁合金铸件的生产，还可以用于铸钢件的生产。
二、覆膜砂的制备：1）覆膜砂一般由耐火材料、粘结剂、固化剂、润滑剂及特殊添加剂组成。
（1）耐火材料是构成覆膜砂的主体。
对耐火材料的要求是：耐火度高、挥发物少、颗粒较圆整、坚实等。
一般选用天然擦洗硅砂。
对硅砂的要求是：SiO2含量高（铸铁及非铁合金铸件要求大于90%，铸钢件要求大于97%）；含泥量不大于0.3%（为擦洗砂）--[水洗砂含泥量规定小于；粒度①分布在相邻3～5个筛号上；粒形圆整，角形因素应不大于1.3；酸耗值不小于5ml。
（2）粘结剂普遍采用酚醛树脂。
（3）固化剂通常采用乌洛托品；润滑剂一般采用硬脂酸钙，其作用是防止覆膜砂结块，增加流动性。
添加剂的主要作用是改善覆膜砂的性能。
（4）覆膜砂的基本配比成分配比（质量分数，%）说明原砂100 擦洗砂酚醛树脂 1.0～3.0 占原砂重乌洛托品（水溶液1：1）10～15 占树脂重硬脂酸钙 5～7 占树脂重添加剂0.1～0.5 占原砂重2）覆膜砂的生产工艺覆膜砂的制备工艺主要有冷法覆膜、温法覆膜、热法覆膜三种，目前覆膜砂的生产几乎都是采用热覆膜法。
覆膜砂铸件气孔问题的成因与防治
F Q U N D R V工艺技术Vol.70 No.12021覆膜砂铸件气孔问题的成因与防治巩建强，曹峤(江苏万恒铸业有限公司，江苏盐城224000)摘要：分析了覆膜砂造型工艺生产阀门类铸件气孔的各种成因，并提出相应的防治对策。
从原材料、工艺设计和生产过程三方面分析了铸件气孔缺陷的成因。
具体包括：覆膜砂的发气量和发气速度；铸造工艺设计及模具设计；制型（芯）、涂料、烘烤、合型、熔解、浇注等。
在产品设计之初，应考虑气孔缺陷产生的所有因素并加以预防，可以有效降低铸件气孔的产生，提高铸件质量，缩短试制周期并降低生产成本。
关键词：覆膜砂；铸件；气孔；排气道；烘烤覆膜砂性能优良，砂型（芯）成形性好，轮廓清晰，覆膜砂壳型生产的铸件尺寸精度高，表面质量好。
覆膜砂砂型一般是只有数十毫米的壳型，浇注时树脂粘结剂能完全燃烧，故其游离苯酚的排放与其他树脂砂系统相比最少，随着国家对环保问题的曰益重视，覆膜砂铸造工艺也越来越受到重视m。
随着化学、材料工业的发展和机械装备制造业的进步，覆膜砂及其制型（芯）工艺、设备取得了快速的发展，因覆膜砂粘结剂为树脂，且固化剂中含氮，浇注过程中，壳型（芯）在金属液的作用下，树脂、固化剂等挥发、分解、燃烧，使得气孔成为覆膜砂铸件最常见的铸造缺陷。
我司有一条生产阀门类覆膜砂铸件的自动化生产线，技术人员在解决生产过程因各种成因使铸件产生气孔的过程中积累了大量宝贵的技术经验。
依据实际生产经验，现从覆膜砂性能、工艺设计、模具设计、制型（芯）、涂料、烘烤、合型、熔解、浇注等各环节分析铸件产生气孔的可能成因，并提出相应防治措施。
作者简介：巩建强（1994-),男，铸 造工程师，主要从事阀门铸钢件开发和设计工作。
E-mail:m139****7147@163.中图分类号：TG245文献标识码：B文章编号：1001-4977(2021) 01-0090-04收稿曰期：2020-06-01收到初稿，2020-07-16收到修订稿。
覆膜砂铸造工艺(3篇)
第1篇摘要：覆膜砂铸造工艺是一种新型的铸造技术，具有许多优点，如砂芯表面质量好、尺寸精度高、生产效率高、环保性能好等。
本文将对覆膜砂铸造工艺的原理、特点、应用及发展趋势进行详细介绍。
一、引言随着我国工业的快速发展，对铸造产品的质量要求越来越高。
传统的铸造工艺由于砂芯表面质量差、尺寸精度低、生产效率低、环境污染严重等问题，已无法满足现代工业的需求。
覆膜砂铸造工艺作为一种新型铸造技术，具有许多优点，得到了广泛的应用。
二、覆膜砂铸造工艺原理覆膜砂铸造工艺是指在砂芯表面涂覆一层具有一定厚度和强度的有机膜，然后在膜上放置金属型腔，通过高温、高压的方式使熔融金属充填型腔，冷却凝固后取出砂芯，从而获得所需形状和尺寸的铸件。
1. 膜材料：覆膜砂铸造工艺所使用的膜材料主要有聚氨酯、酚醛树脂、环氧树脂等。
这些材料具有优良的耐热性、耐腐蚀性、绝缘性和粘结性。
2. 涂覆方法：覆膜砂铸造工艺的涂覆方法主要有浸涂法、刷涂法、喷涂法等。
其中，浸涂法操作简单，适用于大批量生产；刷涂法适用于小批量生产；喷涂法可提高涂覆效率，适用于自动化生产线。
3. 膜层厚度：覆膜砂铸造工艺的膜层厚度一般在0.1～0.5mm之间，过厚会影响铸件尺寸精度和表面质量，过薄则易造成砂芯损坏。
三、覆膜砂铸造工艺特点1. 砂芯表面质量好：覆膜砂铸造工艺的砂芯表面光滑，尺寸精度高，表面粗糙度低，可满足现代工业对铸件表面质量的要求。
2. 尺寸精度高：覆膜砂铸造工艺的砂芯尺寸精度高，可达到IT10～IT15等级，满足精密铸造的要求。
3. 生产效率高：覆膜砂铸造工艺的砂芯制备速度快，可提高生产效率，降低生产成本。
4. 环保性能好：覆膜砂铸造工艺采用环保型膜材料，无污染排放，有利于环境保护。
5. 可重复使用：覆膜砂铸造工艺的砂芯可重复使用，降低生产成本。
四、覆膜砂铸造工艺应用覆膜砂铸造工艺广泛应用于汽车、摩托车、航空航天、电子、机械、石油化工等行业。
以下列举几个典型应用案例：1. 汽车发动机缸盖：覆膜砂铸造工艺可制备出表面质量好、尺寸精度高的发动机缸盖，提高发动机性能。
覆膜砂工艺流程
覆膜砂生产工艺流程及应用覆膜砂铸造在造型、制芯时大多数铸件都是用湿型和干型铸造的，90％以上的砂芯用烘干炉干燥的砂芯油作粘结剂，是由德国人J.Croning开发了以酚醛树脂作粘结剂的壳型造型，使合成树脂粘结剂及合成树脂砂进入铸造工业。
以合成树脂作粘结剂的制型（芯）的方法主要有：1、热法：砂型（芯）的成型和硬化直接在模板上或芯盒内靠已加热的模板（芯盒）或通热热气流完成。
主要有壳法（壳型、壳芯的制造法）、热芯盒法、温芯盒法。
2、冷法：砂型（芯）的成型、硬化在室温下完成。
主要有自硬法、气硬冷芯盒法（三乙胺法、SO2法、无毒、低毒气体促硬法）。
上述新型制芯、造型技术的开发和应用，给铸造生产工艺带来了一场重大变革，其提高了砂型(芯)的尺寸精度，简化了制芯工艺，减少了能耗，降低了对熟练工人的需求，提高了生产效率，同时提高了铸件质量（铸件尺寸、表面粗糙度），使砂型铸造朝着近无余量铸件的铸造工艺迈出了一大步。
但应当指出，上述的制芯、制型法目前均在一定的范围内适用。
生产实际应用上具体选用哪一种工艺往往受多种因素的影响，除了考虑生产纲领、材质、尺寸的大小以及质量要求外，还需考虑投资大小、能源供应、人员素质、管理水平、以及公害、污染等因素。
我国在50年代末就开展了这方面的试验研究工作。
由于当时我国壳型用酚醛树脂的性能不过关和供应难以保证，价格也较高，而且当时我国还没有专用的覆膜砂生产设备，特别是汽车工业十分落后，对铸件也没有很高的质量要求等多方面的原因，壳型工艺在我国没有得到推广和应用。
80年代以后，随着我国汽车工业的迅速发展，对铸件的质量也提出了很高的要求，于是一汽从英国引进了一套热法树脂覆膜砂设备，并通过技术消化开发出了国产SZ7215型热法覆膜砂混砂装置。
随后济南铸锻机械研究所等一些科研单位和院校一方面改进覆膜砂混砂设备，提高它的牵引动力和搅拌速度，从而改善了酚醛树脂在硅砂表面的覆膜效果，另一方面，在方面过程中添加各种附加物，以提高覆膜砂的强度、耐热性和溃散性，于是树脂覆膜砂在我国的汽车、拖拉机、柴油机工厂中得到了广泛的应用。
覆膜砂壳型工艺生产球磨铸铁摇臂
覆膜砂壳型工艺生产球磨铸铁摇臂摘要：介绍了用覆膜砂型铸造铸钢控制臂的工艺研究。
通过工艺分析，设计了浇注系统和模具结构，提出了满足生产要求的其它工艺资源。
目的是获得合格的铸件，降低原精铸控制臂的成本。
实践表明，按此工艺方案生产的铸钢控制臂完全满足用户的质量要求，为同类控制臂铸件的生产提供了实践和经验。
关键词：覆膜砂；工艺设计；特点引言：我公司主要产品是汽车发动机配件，以生产球墨铸铁摇臂和摇臂支座为主，发动机摇臂是汽车发动机的主要零部件又是运动件，又在发动机体内，因为要求部件要有很好的清洁度，同时要求很高的安全性及要求，材料有高的强度和韧性，为了保证用户的要求，我们选择了以覆膜砂制壳工艺生产汽车发动机摇臂生产覆膜砂。
主要原材料是水洗蒙古沙和酚醛树脂，为了保证覆膜砂制壳的强度，酚醛树脂的加入量一般为4~6%，酚醛树脂为有机粘结剂，壳形浇入高温铁水后，树脂燃烧产生大量气体，球磨铸铁浇铸凝固过程是糊状凝固，树脂产生的气体进入铁水不易排出，造成覆膜砂壳制铸造球磨铸铁摇臂气孔较多，造成大批废品，我们根据多年的铸造方面的经验，我们采取了如下措施，使铸造球墨铸铁摇臂的成品率由原来的30%提高到90%以上。
一、覆膜砂的特点覆膜砂的优点是：1.覆膜砂具有良好的市场流动性和凝固性，可用于生产形状复杂的优质铸钢件；2.砂型（芯）表面质量好，光滑细腻。
然而，无涂层或无涂层也可以获得更好的表面质量铸造后。
压铸件外形尺寸可达到高精度ct7-8，表面粗糙度可达6.3-12.5gm；3.砂型（芯）不易吸水，更便于连续存放；4.铸造后的型（芯）砂崩解性好，有利于铸铁件的清洗，降低生产效率和出厂质量；4、废砂回收率高，降低了总成本，节约了优质资源。
覆膜砂的缺点是：1.覆膜砂在产品生产和使用过程中消耗大量热量，会充分释放刺激作用，不利于环境保护；2.覆膜砂整体成本高，阻碍了覆膜砂的推广；3.与高炉冷箱生产工艺相比，覆膜砂固有速度慢，生产效率低。
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如何解决覆膜砂工艺中的透气性问题
覆膜砂使用过程中常见缺陷、主要原因及解决措施序号缺陷名称产生的主要原因解决措施
1.型(芯)表面疏松射芯压力过高或过低;模具排气不畅;模具由于分盒面间隙大而跑砂;覆膜砂流动性差或透气性差。
选用合理射砂压力,改善排气系统,防止憋气;采用变形小的材料作芯盒;选用流动性和透气性好的覆膜砂。
2.脱壳模具设计不合理,芯盒温度不均匀,使低温部位强度偏低而脱壳;覆膜砂熔点低,固化速度慢,热强度偏低。
改善模具结构,使温度分布均匀;选用熔点高、固化速度快、热强度高的树脂。
3.铸件气孔型芯排气不畅;树脂砂发气量大或发气速度不合适;砂芯固化不彻底。
改善排气系统,提高排气效果;选用集中度高或较粗的原砂;采用低发气覆膜磨砂工艺。
4.穿芯砂芯局部强度低或疏松;结壳厚度薄。
改善模具结构,使温度分布均匀;选用熔点高、固化速度
快、热强度高的树脂;调整射砂压力;改善排气系统。
5.铸件粘砂原砂SiO2含量低;型芯表面不致密。
调整射砂压力,改善芯盒排气效果,使砂芯表面更致密;采用耐高温覆膜砂或锆砂覆膜砂。
6.型(芯)变形、断裂模具受热不均匀,或型芯壁厚差异大,造成冷却时收缩不一致;采用了固化收缩率大的树脂;接芯叉子变形或砂芯存放不平;覆膜砂高温性能差;浇注压力过大改善模具结构,
使温度分布均匀;采用成型托盘存放砂芯;采用固化收缩率小的树脂;采用耐高温低膨胀覆膜砂;改进浇注系统(采用无压式)。
7.铸件内部缩松覆膜砂中的树脂在高温下燃烧产生热量,减缓了铁水的凝固速度,导致缩松。
采用激冷类覆膜砂;在壳型芯内放置内冷铁。
8铸件表面不良酚醛树脂在高温下生成的光亮碳漂浮在铁液表面,凝固时铸件表面产生皱皮。
加入2%左右氧化铁粉,采用导热率高的原砂;壳芯表面刷涂料;覆膜砂中添加特殊辅料。