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    酯硬化改性水玻璃砂工艺性能的主要影响因素
        酯硬化改性水玻璃砂工艺是一种新型绿色、环保铸造造型工艺。实际生产中该工艺的部分相关性能主要受到如下因素的影响:
       1、原砂的质量
       原砂质量对酯硬化水玻璃砂工艺的影响是决定性的,KGS系列改性水玻璃及KYZ系列有机酯固化剂对原砂的要求如下:
    参 数
    粒 度
    角形系数
    含泥量
    含水量
    硅含量
    允许参数
    40/70
    <1.35
    <0.5%
    <0.8%
    铸钢用砂>97%
    建议参数
    40~70(集中度>80%)
    <1.35
    <0.3%
    <0.5
    铸铁用砂>90%
       1)粒度
       原砂粒度过大或集中度不好时,易造成砂型表面光整度偏低,强度偏低等问题;以上问题将直接影响铸件表面光洁程度。
       2)角形系数
       砂粒的圆整度越好(偏球形),则角形系数越小,其对应的“比表面积”也越小;因此更加有利于水玻璃在砂粒表面形成“粘接剂膜”和“粘接桥”,进而提高砂粒间的粘接强度。由于“偏球形”砂粒间的“比表面积小”,且砂粒间的接触多为规则、有续的“点接触”;故在相同的水玻璃加入量条件下,单位质量砂粒内部,“偏球形”砂粒表面的“水玻璃粘接膜”厚度偏大,则“粘接桥”偏粗,砂型整体强度较高。
       3)含泥量
       含泥量一般指型砂中粒度>140目的细小砂粒所占比重。同上面原理,含泥量偏高极易造成砂粒“比表面积”偏高,进而影响砂型强度及水玻璃加入量。
       2、砂温、室温及湿度
       酯硬化工艺从根本上讲是水玻璃与有机酯间的“水解”加“强碱弱酸盐”与“有机酸”之间的系列反映,此类化学反映较易受到温度的影响。如砂温、气温等。
       1) 砂温、气温直接影响到化学反应的速度(即酯硬化工艺的硬化速度),温度越高,砂型的硬化速度越快。故,夏季需多用慢酯,冬季需多用快酯。
       2) 改性水玻璃的抗吸湿性能远优于普通水玻璃,可有效解决普通水玻璃砂型长时间放置后的“吸潮”、“表面粉化”等问题。
       3、干燥条件
       当前较为实用的酯硬化改性水玻璃砂工艺的“干燥方式”主要有以下两种:
       1) 隧道窑或表干窑表干
    酯硬化工艺中砂型的“硬化速度”受原砂可使用时间的影响较大;实际上,可使用时间较长时原砂的起模时间也较长;一般情况下,二者存在如下关系:
    起模时间=(4~6)×可使用时间
       多数铸造企业为加快实际生产效率,一般采用烘干设备对砂型(芯)进行表面烘干处理;以加快砂型硬化,提高砂型强度和生产效率。“表干炉”烘干条件下,砂型(芯)的使用终强度可达0.4~0.8MPa(抗拉强度)和2.8MPa(抗压强度)。
       2) 常温自然反应硬化
       改性水玻璃及有机酯间的硬化反应受温度的影响较大,自然硬化条件下二者需12小时左右达到******个强度峰值,随后呈小幅下降。此情况下,砂型(芯)的使用终强度可达0.2~0.3MPa(抗拉强度)和1~1.2MPa(抗压强度)。
       4、紧实度
       砂型的紧实性能对其强度、表面光洁度等至关重要,紧实度不足时易造成表面强度偏低、表面不光整、浮砂严重等系列问题。并且在浇铸时,因紧实度不足容易造成铸件的机械粘砂。
       5、放置时间
       酯硬化工艺的砂型(芯)随着放置时间的延长,其强度将呈曲线变化;同时,在较高湿度环境下,砂型(芯)的表面性能受吸潮的影响将随时间延长而逐渐恶化。
       因此,一般建议砂型(芯)在放置8~12小时后即投入使用。
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