冷芯盒工艺优典型失效案例分析

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1、冷芯盒工艺典型失效案例分析--苏州兴业材料科技股份有限公司：吉祖明王骏康胺法冷芯盒工艺自1968年在美国铸造学会举办的展览会上展示以来，以其极高的生产率，较低的单位能耗，倍受关注。在汽车、拖拉机、内燃机等大批大量生产行业得到了极其广泛的发展和应用。据权威部门统计，从本世纪初叶开始，国内冷芯盒树脂消费量呈快速上升态势，到2011年己占铸造合成树脂总量的10%，已成为仅次于呋喃树脂砂的主流树脂砂制芯造型工艺。但冷芯盒工艺在实际应用中，如工艺控制不当，常会出现不少质量问题。下面我们列出一些常见失效典型案例，与大家共同讨论。1

2、制芯过程沾模1.1.失效原因我们将沾模失效归纳总结为如下四种：能量型沾模：大家都知道，所谓能量沾模就是原包覆在原砂表面的树脂膜在射砂过程中，有一部份液态树脂膜由于动能势能的作用而转移至芯盒表面，在吹胺吹气以后，固化以后的树脂膜会留在芯盒表面，这种沾模主要和射砂压力有关，射砂压力愈大，沾模会愈严重。在通常情况下射砂大于0.3MPa，几率会极剧放大。排气塞堵塞型沾模：排气塞的位置和大小是获得合格砂芯充分而必要的条件，在日常制芯过程中排气面积会因沾附树脂和砂粒而逐渐缩小，伴随而至的将是砂芯射不紧，吹不实。有些操作人试图用提高

3、射砂压力，提高吹胺量和吹胺压力的方法来纠正这种缺陷，其结果，不但射不紧，吹不实沒得到解决，而且又出现了严重的沾模问题。我们称这种失效为排气塞堵塞沾模。水份型沾模：混合料与芯盒之间温差大，空气中的水份会在芯盒表面结露。另外如脱模剂中水较多，喷雾过量，汽化以后残余水份也会停留芯盒表面，这些微量水份既大大增加了脱膜阻力，又严重削弱了砂芯表面强度，致使芯盒表面沾附树脂夹砂层。混砂型沾模：在冬天树脂粘度相对变大，混砂工艺又沒做动态调控。或混砂机刮刀、护板磨损间隙过大而未及时更换，都会导致混和料中树脂未均匀包覆在砂粒表面，存在树脂

4、部分集中现象，混合料射入芯盒后，就会导致沾模，如沾模呈点多、面小、膜厚大多属混砂不匀型沾模。1.2.失效对策8针对沾模的种类和原因可分别采用对应的解决方法。对于能量型沾模在可能的条件下降低射砂压力，不同的射砂机构会有不同的射砂压力。目前，在行业中较低的射砂压力可达0.2MPa。我们在解决不少用户沾模失效的时候，用不断降低射砂压力的方法，根据沾模和砂芯成形情况，确定适宜的射砂压力，收到了较好的效果；对于排气塞堵塞型沾模应定时消理（洗）排气塞，我们建议室温≤20℃时，芯盒清理周期≤4小时，室温每上升5℃，芯盒清理周期缩短3

5、0分钟。不担倡提高射砂压力，提高吹胺量和吹胺压力来维持生产；对于水份型沾模：我们建议制芯前，关闭制芯机射砂、吹胺等动作，压紧芯盒后吹热压缩空气，时间不小于5分钟。另外选用无水脱模剂，及时清理三乙胺日耗罐中积水，都会收到事半功倍的效果；对于混砂型沾模：只要维护保养好混砂系统，及时调整砂温、混砂时间等即可。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问题还是吹胺问题？我们可根据局部固化不良的部位是变化的还是固定的来判定。混砂导致的固化不良，它的部位是变动的，例如：某厂进气管芯局部固化不良，而且不固化部位的

6、砂子还是湿的，不像是没混好的砂子，但是它的芯子不固化部位是变化的，因此判定问题还是出在混砂上，细查混砂机，结果发现混砂时有根树脂管时常被堵住，那么不固化的砂子实际上只有一个树脂组份，当然是不固化了。2.2失效对策吹胺问题导致的固化不良它的部位是相对固定的，吹胺量、吹胺压力、吹胺时间不够，芯盒密封不好或者是芯盒吹胺嘴和排气塞设置位置不当，进排气面积比例不当都将导致此类问题发生。胺法冷芯盒排气面积一般占进气面积的70%-75%。我们知道胺是按最短路径逸出的，胺没有扩散到的部位砂芯自然是不固化的。检验的简单方法有：有透明胶带

7、将砂芯不固化的部位附近的排气塞堵住，看这个部位还固化不固化，如能解决当然要比增加胺量、吹胺时间、压力更为理想。3砂芯局部疏松（4）3.1失效原因砂芯局部射不实，局部疏松，特别是形态复杂的一级或特级砂芯制造过程中，例如内燃机缸体、缸盖水套芯，射不实缺陷尤为多见，芯废率较高。冷芯盒砂芯的紧实过程是动能和压力差综合作用的结果，射砂压力为芯砂紧实提供动能，高速砂流碰到静止的芯盒产生强烈的撞击，使芯砂紧实。在射砂管垂直散射角大于300的其它部位，则主要依靠该部位与射口之间的压力差而紧实。对形状呈扁平网状结构的砂芯而言，8很多部位

8、的紧实则是压力差紧实为主，而动能紧实为辅。如果芯盒排气塞位置设置不合理，排气面积过小，或者在生产过程中，排气塞堵塞而没有及时清理，在射砂过程中，与芯腔同等体积的空气没能在射砂时间内及时排出，产生了气垫现象，没有形成压力差，砂芯就会产生局部疏松，例如芯盒活块、园角、凸台等处，严重时还会出现射不满的现象。失效对策1）调整保养好制芯机：