新型铸造模具覆膜砂旧砂再生回用覆膜砂用量逐年增加,有的厂家用量达万吨以上,废旧砂堆积如山。既占地面又污染环境,也浪费矿产资源,废旧砂经焙烧后,膨胀收缩小,表面氧化物少,比原砂性能好,如能再生回用,不仅能提高铸造模具设计覆膜砂的性能,降低成本,节约资源,消除废旧砂的环境污染,更重要的是有利于子孙后代的生存和发展。所以研究废旧砂再生回用具有重大的现实意义和长远意义。
粘结剂热塑性酚醛树脂对不同材质及要求的铸件和制芯工艺,所用的新型铸造模具覆膜砂应包括不同特性的酚醛树脂,如:对铸钢覆膜砂和铸铝覆膜砂,所用的酚醛树脂差异就很大。所以铸造用酚醛树脂应按铸件的材质和使用状态分类。国产树脂与原砂的润湿性能差,需较高的覆膜温度,国产树脂粘度也较高,要求混砂设备的动力消耗大,且易造成树脂膜分布不均,厚度不均,覆膜砂强度低,树脂加入量高。对铸造模具设计覆膜砂所用的热塑性酚醛树脂要求内聚强度和附着强度要高,而在砂覆膜时树脂流动性(粘度低)要好。为了提高生产率,聚合速度(固化速度)要快,不仅要求发气量低而且要求有适宜的发气速度以及吸湿性要低和软化点适中等。特别要提到的是酚醛树脂中含有游离酚等有害气体,不利于环保,并有害工人健康,因此要求游离酚及有害气体要低。
典型的新型铸造模具铸造模具用钢3Cr2W8V钢用作铝合金和镁合金挤压型腔零件,一般是采用调质处理,再经表面氮化工艺。也可对其采用分级淬火工艺,来获得变形量小、又均质高硬度的型腔零件。采用分级淬火工艺可使热处理变形明显减少,无需再进行精加工即可直接使用。也可以在分级淬火后,经表面化学热处理后再使用。此种处理的铸造模具设计模具零件可以获得较高的使用寿命。3Cr2W8V钢用作铜合金和黑色金属挤压型腔零件,一般要选取含碳量低的(≤0.35%C)炉号,采用淬火加高温回火热处理工艺。淬火温度最好选取1 100~1 150 C ,硬度控制在38~42 HRC之间,此种模具的型腔表面不采用氮化等表面处理。
新型铸造模具模具工业现状由于历史原因形成的封闭式、“大而全”、“小而全”的企业特征,我国.大多数企业都有模具车间,处于我厂的配套地位。模具产业化和生产专业化的概念产生于20世纪70年代末。模具工业的主要加工设备分布在各部门主要产品工厂的工业模具车间,生产出的模具基本上是自生产的。据粗略估算,产品厂的铸造模具设计模具加工设备占全国模具加工设备的75%。设备水平好,技术力量强,生产潜力大。但是,它们主要服务于工厂的产品,与市场接触较少,经营机制不灵活,不能发挥人力物力的潜力。"模具专业工厂"仅有两百左右,商品模只占总的20%左右,模具标准件的商品率小于20%。由于受旧管理体制的深刻影响,缺乏统筹规划和组织协调,存在“中到全”、“小到全”、生产效率低、经济效益差的结构性缺陷。
目前我国新型铸造模具覆膜砂技术水平园内铸造用粉醛树脂品种少,特别是要求有特种性能的酚醛树脂更少.生产厂家虽有这些品种,但性能也不独特,不明显,专业生产厂混砂设备和检测手段比较落后,专业技术力氧和独立开发能力也比较薄弱,所以生产的覆膜砂品种少,具有特种性能的优质覆膜砂就更少了,所以生产的铸造模具设计覆膜砂从质量上、品种上与国外产品相比差距较大,是日前獲膜砂不能完全满足用户隔求的原因之一.特别是生产规模较小的专业覆膜砂厂。