我公司为某船舶公司生产的上船检铸件轮廓尺寸1650mm×2210mm×1962mm;工艺重量36t,钢液量58.7t,横断面1773mm×1650mm。采用呋喃树脂砂组芯造型,可以确保铸件整体外观的尺寸要求以及船检过程中的认证要求。
(1)造型过程 通过对其他类似产品的多次试验,采用福士科ISOMOL300型醇基涂料对铸件进行生产,操作时对砂芯的表面质量严格控制,涂刷涂料的过程中采取三层2.0mm的操作要求统一进行涂刷。涂刷过程中,头一层将涂料进行稀释,保证头一次涂刷时多数的骨料会同载体一起渗透到砂型的缝隙里面,利用涂料的特性增加砂型的强度及耐火度,点燃后将表面烧损的涂料以及滴痕、刷痕进行打磨;第二层将涂料的黏稠度在进行调整,将黏稠度增加,以确保涂层的厚度,因为涂刷层可以起到耐火作用,这是铸件产生粘砂与否的关键序;第三次涂刷时将涂料黏稠度调整到介于冰头一、第二层之间,此次涂刷的主要目的是对整体涂层进行调整,保证砂型表面的光滑平整以保证铸件的外观质量。
刷涂过程控制要点:首先将涂料桶中的涂料在搅拌机中搅拌均匀,然后按规定比例加酒精稀释。再次搅拌均匀,待涂料静止后,用波美计检测涂料的波美度至适宜值。使用过程中每隔2h必须搅拌10min。刷涂时波美度控制在75~85,密度在1.81~1.85kg/L即可。将搅拌好的涂料倒入专用容积中,便于携带。根据铸件表面的大小或形状选择不同的刷子,涂刷时要选择正确的涂刷顺序,杜绝出现堆积和刷不均现象,对于死角或容易堆积的脐子、筋板等地方,应当多刷几次,确保砂芯表面光滑平整、棱角清晰、尺寸形状正确。杜绝出现刷痕、流淌痕。涂层厚度要保证0.5~1mm,易粘砂部位应涂刷至少三遍涂料。刷涂完成的砂芯经过组装合箱之后,对整体型腔进行烘烤,因铸型在合箱过程中难免有部分涂层会吸潮而影响涂料的性能,所以必须在砂型浇注前24h采用电热烘干装置对型腔进行烘烤。头一阶段150~170℃烘干8h,以确保型腔中的水分随热量迁移到型外,同时也避免温度过高导致涂料层因急速受热导致局部涂料从砂型剥离。第二阶段180~200℃烘干12h,提高烘干温度的原因是将铸型表面深层的水分进行烘干,由于型腔具备一定的温度,避免了急剧受热剥离现象。第三阶段100~130℃烘干4h,此阶段的主要目的是为了确保浇注前型腔不至于急速冷却影响涂层的温降,保证了型腔的温度,同时也保证了涂层不会因急速冷却吸收空气中的水分。在保证其他所有工艺技术参数相同的前提下进行浇注。
(3)清理打磨 因铸件外观表面船件要求较高,要求对铸件进行整体打磨,从图5中可以看到初步打磨的情况,因树脂砂造型铸件表面的精度较高,再加上对涂料的使用进行了控制,该铸件的表面质量得到很大提高,打磨量较之前相对减少,节省了1/3的工期,降低了一半的人工成本。
(2)清理落砂 在铸件打箱后进行清理,观察铸件的外观发现与以往的产品相比,该铸件的表面质量有很大的改善,以往铸件落砂后表面需要进行碳弧气刨对表面粘砂进行清理,严重时还需要使用氧焰焙烧,但严重焙烧会导致铸件局部缺肉,通过改进措施后,该铸件表面较好,在清理过程中节省了生产时间,降低了清理材料的消耗。图4从各个角度观察铸件落砂后的外观表面。