理论教育 禁忌:组成有机酯水玻璃自硬砂的注意事项

禁忌:组成有机酯水玻璃自硬砂的注意事项

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:有机酯在水玻璃砂中的加入量不宜太少,也不应过多 图1-32所示为某种有机酯的加入量对水玻璃砂强度的影响。从图中曲线的变化可知,酯的加入量过少,水玻璃砂硬化不足,强度低;随着酯的加入量增加,水玻璃型(芯)砂的初期硬化速度明显加快;但酯的加入量超过12%以后,这一趋势减慢。一般的加入量以8.0%~12.5%为宜。对于大型铸件,要根据对水玻璃砂的硬化速度和可使用时间的要求,采用低模数水玻璃或慢酯。

禁忌:组成有机酯水玻璃自硬砂的注意事项

(1)有机酯在水玻璃砂中的加入量不宜太少,也不应过多 图1-32所示为某种有机酯的加入量对水玻璃砂强度的影响。从图中曲线的变化可知,酯的加入量过少,水玻璃砂硬化不足,强度低;随着酯的加入量增加,水玻璃型(芯)砂的初期硬化速度明显加快;但酯的加入量超过12%以后,这一趋势减慢。应指出的是酯的价格较高,如果加入过多,不仅会增加生产成本,而且过多,有时反而可能降低抗拉强度,即会发生类似于CO2法的“过吹”现象。一般的加入量以8.0%~12.5%(占水玻璃的质量分数)为宜。我国有个别销售改性水玻璃的单位,将配套供应的有机酯规定其加入量为水玻璃的15%以上,这很可能是其酯的纯度偏低;或为取得更好效益,选用的制造酯的原材料质量较次等,这是应尽快改进的。

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图1-32 有机酯的加入量对水玻璃型(芯)砂强度的影响

(2)根据气温的变化或季节要求,采用有机酯水玻璃自硬砂的工厂,当选用水玻璃和有机酯时,通常不宜始终只用某一季节适用的规格或牌号 图1-33表示不同模数水玻璃和硬化速度的关系。可见模数越高,硬化速度越快;但是模数大于2.9以后,硬化速度开始下降。图1-34所示为水玻璃模数对砂型(芯)强度的影响。采用高模数水玻璃,砂型(芯)硬化速度快,初期硬化强度高,但24h强度低,表面稳定性差。在生产条件下,宜根据砂型(芯)的大小、气温的高低,选用模数为2.1~2.3、2.5~2.6、2.8~2.9三种水玻璃。对于中、小型铸钢件,采用新砂时,春天和秋天选用模数为2.5~2.6的水玻璃;夏天选用模数为2.1~2.3的水玻璃;冬天采用模数为2.8~2.9的水玻璃;再配合不同的有机酯来调整水玻璃砂的硬化速度和可使用时间。对于大型铸件,要根据对水玻璃砂的硬化速度和可使用时间的要求,采用低模数水玻璃或慢酯。当采用再生水玻璃砂(尤其是干法再生砂)时,如果再生砂含残留有机酯高,则要使用模数≤2.0的超低模数水玻璃。对于有机酯,一般生产厂家都会生产硬化速度不同的快酯、中酯和慢酯,有的厂家还有超快、超慢酯。使用工厂可根据实际使用要求和气温的变化进行选用和调配所需要的有机酯,例如:用50%慢酯+50%中酯或70%慢酯+30%中酯可配成“慢中”、“更慢中”硬化速度的有机酯等。

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图1-33 不同模数水玻璃配制的型(芯)砂的硬化速度

1—M=2.3 2—M=2.5 3—M=2.7 4—M=2.9 水玻璃加入量3%

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图1-34 水玻璃模数对型(芯)砂强度的影响(www.daowen.com)

(3)在潮湿的天气,不可忽视用有机酯水玻璃自硬砂制成的砂型(芯)易出现蠕变、塌箱现象 当用有机酯水玻璃自硬砂制造中、大型砂型(芯)时,即使达到可起模强度(0.4~0.5MPa),起模后,尤其是在潮湿的天气易出现蠕变、塌箱现象。表现为砂型(芯)沿高度方向向下陷落、腰部鼓胀。其原因主要有:

1)尺寸较大的砂型(芯),其内部的水分不易散发,在潮湿的天气更加严重,致使砂型内外由于含水量不同,其硬化程度出现明显差异,导致外部虽然达到了起模强度,而内部还未达到,致使起模后的砂型(芯)强度不足以支持它自身的质量,在重力作用下产生蠕变,蠕变变形量超过一定极限时,砂型就会向下陷落,腰部鼓胀,甚至产生塌箱。

2)在潮湿的天气(春夏雨季较多),如果原砂中含水量偏高,水玻璃的浓度或密度偏低,加上砂型(芯)硬化环境的湿度大,不利于硬透时,砂型(芯)就更容易产生蠕变、塌箱。

为克服酯硬化水玻璃砂型(芯)出现蠕变、塌箱的主要措施有:

1)提高水玻璃砂的硬化速度(例如采用硬化速度更快的有机酯、适当增加有机酯的加入量、提高水玻璃的模数和浓度等)。

2)延长脱模时间。

3)加强通风除湿,降低环境的湿度。

4)降低原砂的含水量(对原砂进行烘干)等。

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