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水玻璃砂鑄造


水玻璃砂鑄造國內外幾十年來對樹脂砂鑄造工藝的應用實踐表明:樹脂砂雖然具有鑄件尺寸精度高,表面光潔,造型效率高,可以制造形狀復雜和內部質量要求嚴格的鑄件,舊砂回收再生容易等優點;但是,樹脂砂的生產成本高,環境污染嚴重,在人們對于自身生存條件和環境的要求日趨嚴格的條件下,由于車間勞動保護和生產環境衛生方面的投資很大,樹脂砂的應用受到一定限制。而水玻璃無色、無臭、無毒,在混砂造型、硬化和澆鑄過程中都沒有刺.激性或有毒氣體溢出。故近年來許多國家對水玻璃砂重新重視起來。


水玻璃砂的硬化方法可分為熱硬法、氣硬法和自硬法三大類,包括很多種方法。但目前


常用的硬化方法主要有以下兩種:


1、普通CO2氣硬法


此法是水玻璃粘結劑領域里應用最早的一種快速成型工藝,由于設備簡單,操作方便,使用靈活,成本低廉,在國內外大多數的鑄鋼件生產中得到了廣泛的應用。


CO2氣體硬化水玻璃砂的主要優點是:硬化速度快,強度高;硬化后起模,鑄件精度高。


普通CO2氣體硬化水玻璃砂的缺點是:型(芯)砂強度低,水玻璃加入量(質量分數)往往高達7~8%或者更多;含水量大,易吸潮;冬季硬透性差;潰散性差,舊砂再生困難,大量舊砂被廢棄,造成環境的堿性污染。


2、有機酯自硬法


此法是采用液體的有機酯代替CO2氣體作水玻璃的硬化劑。


這種硬化工藝的優點是:型(芯)砂具有較高的強度,水玻璃加入量可降至3.5%以下;冬季硬透性好,硬化速度可依生產及環境條件通過改變粘結劑和固化劑種類而調整(5~150min);型(芯)砂潰散性好,鑄件出砂清理容易,舊砂易干法再生,回用率≥80%,減少水玻璃堿性廢棄砂對生態環境的污染,節約廢棄砂的運輸、占地等費用,節約硅砂資源;型砂熱塑性好,發氣量低,可以克服呋喃樹脂砂生產鑄鋼件時易出現的裂紋、氣孔等缺陷;可以克服CO2水玻璃砂存在的砂型表面穩定性差、容易過吹等工藝問題,鑄件質量和尺寸精度可與樹脂砂相媲美;在所有自硬砂工藝中生產成本較低,勞動條件好。


該硬化工藝的主要缺點是:型芯砂硬化速度較慢,流動性較差。


目前鑄造生產中,有時采用復合硬化工藝,例如短時吹CO2達到起模強度后先起模,再吹熱空氣,或烘干,或利用有機酯自硬,或自然脫水干燥,以獲得較大的終強度,提高生產效率。


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