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树脂砂芯高效清理设备和工艺研究

采用溶解振动的清理丁艺清理型芯,试验研究不同NaOH溶液浓度、激振力和型芯受热温度对溶解振动清理效率的影响。型芯受热温度为300℃时,不同的NaOH溶液浓度和激振力(以振动电机偏心块的夹角来表征,下文同)对溶解振动清理效率的影响曲线图。
由图10可以看型芯的落砂率随着NaOH溶液浓度的增大而增加;当NaOH溶液浓度在2.5-7.5 wt.%时,型芯的落砂率随着激振力的升高先增大后减少,当偏心块块夹角为3/18订时落砂率大;而当清理液为水时,不发生碱液溶解型芯的反应,落砂率几乎为o.此时激振力的大小对型芯试样的落砂率影响不明显,这说明振动只能从动力学上促进型芯试样的清理速度。
在溶解振动清理工艺中,NaOH溶液在浸泡型芯的过程中可起到溶解软化型芯试样的作用,型芯中的硅砂(以Si02为主)和NaOH可以发生放热的化学反应,该反应放出的热量又会促进Si02与NaOH的反应,反应生成的硅酸钠是溶于水的,在此过程中施加外力又会加速硅酸钠从型芯试样表面脱落,从酸钠从型芯试样表面脱落,从而加速反应的进行。从反应热力学方面分析,NaOH溶液浓度越大,反应速率越快,在一定时间内表现出型芯质量减少量越大。
在溶解振动清理工艺中,振动可使硅砂与氢氧化钠溶液的反应物较快地从型芯试样表面脱落,加快型芯的清理效率。在振动清理时,铸件上下抛落与机体产生碰撞,当相对速度时其落砂率好,此时主轴每转一周,振动电机同铸件撞击一次,两次撞击的时间间隔与振动电机的振动周期相同,清理效果好.
在实际浇注过程中,型芯不同部位的受热温度不一样,因此研究不同型芯受热温度对溶解振动清理效率的影响十分必要。
随着型芯受热温度从250℃升高到400℃,型芯的清理效率逐步增女  型芯受热温度对清理效率的影响原因如下:
(1)较高的受热温度会导致覆膜砂芯试样的粘结桥和包覆硅砂的粘结剂膜烧损更加严重,粘结剂膜会有裂纹等缺陷,从而降低型芯的残留强度,因此易于清理;

(2)粘结剂膜的烧损越严重。裸露的硅砂越多,从而增大了硅砂与NaOH溶液的接触面积,因此越有利于硅砂与NaOH溶液发生化学反宜,从而提高型芯的清理效率。因此,型芯的受热温度对其铸后清理具有较大的影响。