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      綠色鑄造技術在砂型鑄造中的應用與不足

      發布時間:2018-01-24

      砂型鑄造是主要的鑄造方法之一,型砂資源豐富、生產成本低,是造型機砂型鑄造中   主要的造型材料。使用粘土作為粘結劑的粘土砂作為砂型鑄造的造型材料具有悠久的歷史,而粘土濕型砂因其造型方便、生產效率高使用   為廣泛。國內外廣泛使用的粘土濕型砂由于添加了煤粉,導致型砂損耗量大,廢氣、廢砂等排放量大,污染嚴重,無法滿足當下鑄造工業科學的發展趨勢和節能減排的環保政策。實現砂型鑄造的綠色清潔生產是實現綠色鑄造的關鍵,造型材料的綠色化亟待解決。
        就砂型鑄造而言,型砂按添加的粘結劑不同主要分為三大類,除了添加粘土粘結劑的粘土濕型砂外,還有添加有機樹脂的有機樹脂砂和添加水玻璃的水玻璃砂。為實現鑄造工業的綠色化,使用   的粘結劑,或添加少量粘結劑的鑄造方法,這不僅能有效的改善生產條件,在一定程度上解決舊砂   問題,同時能大大緩解環境的壓力。目前廣泛使用的砂型鑄造工藝中,v法鑄造、水玻璃型砂是可能突破當前砂型鑄造環境污染瓶頸,實現鑄造工業綠色化的工藝方法。水玻璃砂曾被譽為   可能實現綠色鑄造的造型材料;V法鑄造因具有節能環保、高的鑄件品質等優點倍受鑄造生產青睞,在生產中得到廣泛應用,也是綠色鑄造的一種新趨勢。
        一、V法鑄造工藝及特點
        V法鑄造屬于物理造型。它不含粘結劑,基本原理是把干燥的天然石英砂放入特定的砂箱中,然后用塑料薄膜密封,并將型砂抽至真空,使得造型線砂箱內外產生壓力差,達到緊實型砂,形成鑄型的目的。
        V法鑄造的特點:1)鑄件表面光潔度好。用塑料薄膜將鑄型和模樣隔開,鑄型表面光滑,且拔模斜度小,起模簡單方便,鑄型表面光潔;選用顆粒較細的型砂顆粒,鑄型具有好的硬度且表面光整;鑄件表面輪廓清晰,毛刺較少。2)緊實工藝簡單。V法鑄造不添加粘結劑、水等物質,只需要加入干燥的石英砂,鑄造造型機造型時不必搗砂,適當微震即可,故型砂的處理工作比較簡單且鑄件的落砂清理較方便。3)舊砂的回用率高。先過篩除去雜質,再經冷卻去除燒損的細砂就能重新使用,減少了型砂的損耗,回用率達到95%,這大大提高了型砂的回用率,降低了廢砂的排放。4)鑄件尺寸精度高。由于塑料薄膜表面光潔,增強了金屬溶液的流動性,故鐵液的充型能力高,能夠生產薄壁類鑄件,減少了鑄件的加工余量,有利于后續加工,節約了原材料成本,同時減輕了鑄件質量。5)鑄造工藝清潔環保。不添加粘結劑和附加物,型砂在澆注過程中幾乎不產生有害物質,工序簡單,降低了勞動強度,鑄造現場衛生條件較好。
        二、水玻璃型砂鑄造工藝及特點
        水玻璃型砂工藝在鑄鋼件中廣泛應用,我國絕大部分鑄鋼件都采用水玻璃型砂進行鑄造。水玻璃型砂按硬化方式的不同,可分為CO2硬化型、有機酷硬化型以及加熱硬化型等。目前,采用CO2或者有機酷硬化的水玻璃型砂使用   為廣泛。這種工藝不僅能在很大程度上減少水玻璃的加入,同時能解決普通水玻璃砂潰散性差且舊砂回用性差、廢砂率高的缺點。
        水玻璃型砂的特點:1)采用無機的化學粘結劑,生產時能耗低、勞動條件好。2)水玻璃型砂具有良好的流動性,易緊實,易硬化,強度上升快,工藝簡單,生產成本較低。3)水玻璃砂生產效率高,型砂品質好,性能優越。4)水玻璃砂鑄型尺寸精度高。
        三、當前綠色鑄造方法的不足
        雖然一部分人認為V法鑄造、水玻璃砂鑄造是可能突破當前砂型鑄造環境污染瓶頸,實現鑄造工業綠色化的工藝方法。但V法鑄造與水玻璃砂在實現全面綠色鑄造時存在著以下不足:
        1)目前V法鑄造僅適于形狀較簡單的鑄件的生產,不能適應造型較為復雜且鑄芯較多的鑄件的生產;另外,V法鑄造中用于密封型砂的塑料薄膜的延伸性不夠一度阻礙著V法鑄造在實際應用中的發展。
        2)水玻璃型砂的   大缺點是添加過量粘結劑,會造成型砂成型后難以擊碎,舊砂   困難,回用率低,且粘砂嚴重,鑄件清砂工作量大,幾乎不能適應鑄鐵件的生產。
        V法鑄造和水玻璃砂在一定程度上解決了煤粉砂作為造型材料帶來的污染問題,但在全面應用上還存在著很大的局限性,故V法鑄造和水玻璃型砂目前都無法完全實現鑄造生產的綠色化,所以尋找一種新的綠色鑄造的方法很有   。 

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