Ключевые моменты в процессе производства литья в песчаные формы с использованием смолы
2025-09-22
Благодаря преимуществам литья в формы из самоотвердевающего смоляного песка, включая превосходную поверхность, высокую точность размеров, низкий уровень брака, широкую применимость, минимальные технические требования к операторам, а также значительное снижение трудоемкости и улучшение условий труда, все больше отечественных компаний (или предприятий) переходят на этот метод литья. Несмотря на то, что технология хорошо отработана, в процессе производства по-прежнему возникают многочисленные проблемы. В 2002 году наша компания ввела в эксплуатацию новую линию по производству самоотвердевающего смоляного песка с годовой мощностью 3000 тонн чугунных деталей. После более чем четырех лет непрерывных исследований я считаю, что при литье в самоотвердевающий смоляной песок особое внимание следует уделять следующим вопросам.
I. Регулярный мониторинг работы оборудования
Техническое состояние оборудования напрямую влияет на производственные затраты литейного производства и качество отливок. Поэтому во время работы литейного производства необходимо постоянно следить за работой оборудования. Любые отклонения в работе должны быть незамедлительно проанализированы и устранены, при этом особое внимание следует уделять следующим двум аспектам:
1. Контролируйте работу оборудования для удаления пыли. Эффективность систем удаления пыли напрямую влияет на стоимость регенерации литейного песка и качество отливок. Аномалии в работе оборудования для удаления пыли часто трудно обнаружить во время производства. Однако плохое удаление пыли не только ухудшает рабочую среду и загрязняет воздух, но, что более важно, влияет на содержание микропорошка в регенерированном песке. Это напрямую приводит к увеличению расхода смолы при смешивании песка и более высокому проценту брака отливок из-за плохой проницаемости.
2. Обратите внимание на работу оборудования для смешивания песка. Правильная работа пескосмесителя напрямую влияет на качество смешанного песка, причем добавление жидких компонентов (смолы, отвердителя) является наиболее важным фактором. Обычно дозировка смолы регулируется путем изменения напряжения двигателя шестеренчатого насоса, а дозировка отвердителя — путем изменения напряжения двигателя мембранного насоса. Сезонные и погодные колебания вызывают изменения вязкости жидких материалов. В результате при одинаковых условиях напряжения дозировка жидких материалов может колебаться. Кроме того, отвердители склонны к кристаллизации, что может привести к засорению клапанов и трубопроводов. Поэтому трубопроводы для жидких материалов следует промывать после каждой смены, а скорость подачи жидких материалов следует проверять еженедельно, чтобы обеспечить точность дозирования.
II. Обеспечение правильности и рациональности производственного процесса
Рациональность формулирования производственного процесса напрямую влияет на выход, качество и стоимость литья. При установлении производственного процесса следует учитывать следующие ключевые моменты:
1. Определение подходящего значения LOI для переработанного песка. Значение потери при прокаливании (LOI) служит важным показателем для оценки эффективности извлечения из формы переработанного песка. Оно также тесно связано с газообразующей способностью формовочного песка и возникновением пористости в отливках. Чугунные детали обычно производятся с использованием песка с фурфурольной смолой. Практический опыт показывает, что поддержание значения LOI на уровне около 3% полностью соответствует производственным требованиям, в то время как чрезмерное снижение этого значения не дает значительных преимуществ. В нашем производственном процессе мы постепенно снизили целевой показатель LOI с примерно 3% до примерно 4%. Благодаря эффективному управлению и контролю процессов, эта корректировка значения LOI не повлияла негативно на показатели качества отливок.
2. Определение подходящих параметров процесса литья
(1) Установление подходящей конечной прочности Как правило, после смешивания смоляной песок достигает максимальной прочности — конечной прочности — примерно через 24 часа самоотвердевания. Учитывая различия в условиях и масштабах производства на разных предприятиях, интервал между формованием и заливкой не всегда может превышать 24 часа. Следовательно, определение предельной прочности должно быть адаптировано к каждому предприятию. Небольшие предприятия, работающие по системе «одна партия в день», могут принять стандарт предельной прочности 24 часа. Для предприятий, где время отверждения формы не превышает 24 часа, прочность, достигнутая до заливки, должна служить ориентиром предельной прочности. Одновременно необходимо противодействовать двум тенденциям в производстве: с одной стороны, слепому увеличению прочности для обеспечения качества, что повышает стоимость литья и приводит к отходам; с другой стороны, подавлению прочности для контроля затрат, что приводит к нестабильному качеству с большими колебаниями, делая качество литья очень зависимым от колебаний сырья и квалификации оператора.
(2) Определение подходящего соотношения песка и железа Самоотвердевающийся смоляной песок, благодаря своей высокой прочности и гладкости поверхности формы и разделительной поверхности после отверждения, требует меньшего количества песка, чем глинистый песок. Однако его соотношение песка и железа также имеет определенные требования. Чрезмерно высокое соотношение песка к железу приводит к потере смолы и отвердителей во время производства, образованию крупных комков отходов песка, перегрузке оборудования для регенерации, снижению скорости извлечения из формы, повышению значений LOI и увеличению вероятности пористости отливок. И наоборот, чрезмерно низкое соотношение способствует утечке расплавленного металла во время заливки и деформации отливок. Исходя из нашего опыта, оптимальное соотношение песка к железу должно быть выбрано в диапазоне от 2,2 до 3:1.
(3) Определение подходящей системы заливки Песок с фурановым связующим имеет низкую термостойкость. Данные показывают, что оптимальная термостойкость достигается при содержании связующего от 1,4 до 1,6 % по массе. Однако в типичных условиях содержание связующего обычно составляет около 1,2 %. Поэтому принцип проектирования системы заливки заключается в обеспечении быстрого и стабильного заполнения полости формы расплавленным металлом в течение периода термической стабильности смолы. Следовательно, при определении системы заливки следует по возможности использовать керамические трубки с несколькими распределенными внутренними литниками.
III. Тщательный отбор сырья
Выбор сырья значительно влияет на производство литейных изделий, поскольку его качество влияет как на качество литья, так и на количество необходимых различных добавок. Учитывайте следующие аспекты:
1. Выбор сырого песка
Сырой песок подразделяется на обычный песок, промытый песок и очищенный песок. Поскольку очищенный песок содержит минимальное количество глины, он значительно снижает расход смолы и должен быть предпочтительным выбором. Промытый песок является следующим приемлемым выбором, но необработанный сырой песок ни в коем случае не должен использоваться. При выборе формовочного песка придерживайтесь принципа близости, чтобы минимизировать транспортные расходы, и старайтесь использовать сырой песок с низким коэффициентом углового уклона.
2. Выбор смолы
Выбор смолы напрямую влияет на качество литья. Некачественная смола не только требует увеличения дозировки, но и ухудшает качество формовочного песка, что приводит к более высокому проценту брака литья. Поэтому при выборе сырья не следует полагаться исключительно на технические данные, предоставленные производителями. Важно понимать, какое производственное оборудование, процессы и меры контроля качества использует производитель. По возможности проводите независимые испытания характеристик смолы, привлекайте авторитетные сторонние инспекционные органы, опирайтесь на опыт других пользователей или выбирайте продукты от хорошо зарекомендовавших себя производителей с хорошей репутацией. С момента начала производства наша компания постоянно использует смолу, поставляемуюГруппа компаний «Цзинань Шэнцюань». Благодаря ее превосходному качеству и стабильным характеристикам, отливки, производимые нашей компанией, сохраняют стабильное качество.
3. Выбор других сырьевых материалов
К другим сырьевым материалам относятся отвердители, покрытия, связующие вещества, разделительные агенты и глиняные ленты для уплотнения коробок. При их выборе необходимо учитывать как качество, так и совместимость с основными материалами, а также такие факторы, как удобство закупки и транспортировки. Хотя эти материалы не оказывают существенного влияния на качество отливок, их влияние на стоимость литья является значительным. Например, изменения в дозировке отвердителя не только влияют на эффективность производства во время формования, а значит, и на производственные затраты, но и изменяют расходы на материалы. Таким образом, уделяя внимание вышеуказанным аспектам, мы можем не только производить отливки, отвечающие требованиям клиентов, но и снижать затраты на литье, способствуя тем самым развитию предприятия и повышению его прибыльности.
