一、塌箱
真空度引发,主要是因为砂箱内的真空度太低,波动、高低不均,真空度急剧下降等。
1.砂箱内振动紧实时开始真空度定得太低,尤其是深腔内由于白模晕壁的阻隔作用,其真空度更低。
2.浇注时金属液流股溢出飞溅,将顶面的密封塑料薄膜烧穿,破坏了箱内的密封状态,真空度急剧下降,甚至正压。
3.浇注时没有将浇口杯直浇道密封住金属液,大量气体受热时膨胀,使真空度急速下降。
4.浇注时白模受热瞬间气化,大量气体不能及时被真空抽走,使砂箱内真空度分布不均,真空度下降。
5.抽真空能力不足,砂网眼被堵,管路受阻,真空泵水位不够,真空系统故障使抽气能力降低,真空度下降。
6.选配干砂摩擦系数小,在同样的真空度达不到砂型紧实度、刚度和强度,真空度选用的太小。
7.浇注位置不合理,大平面向上浇注时产生浮力过大,尤其是顶部干砂吃砂量小,负压度不够,高低不匀,造成型砂流动,压差大小程度引发塌箱程度各异。
总之,由于砂箱内真空度不足、不匀、波动,急剧地下降,造成压力差使干砂流动(或蠕动),引起塌箱。
二、真空度太小,引发铸件缺陷
1.皱皮
当模样和金属液流股接触时,分解为气态、液态、固态的成分:比如在铸铁的浇注温度的热量条件下,46％EPC白模分解达到气态和固态,54％EPC白模在浇注完成后才能达到完成分解,且在气化前,以液相的状态存在于铁液铸型的边界上,要使液态完全气化,须要有相当长的时间和足够的温度。这些液态EPC膜层,受自身表面张力而收缩,形成不连续条纹状,即为皱皮缺陷。同时当真空度太小,没能将EPC柏油状的液态通过涂料层间的缝隙而吸抽到型砂中,该抽而未抽,或不足以抽出,促使生成皱皮。
2.炭黑
铸铁件尤其是含碳量高的球墨铸铁件极易产生炭黑缺陷,产生皱皮的EPC柏油状液态膜,在真空度的作用下从涂料间隙吸抽到砂型中,没有被吸走的液态EPC产物在缺陷状态下又因高温金属液的灼热作用,产生焦化固态炭黑。真空度太小没有抽吸完其液态而焦化的碳粒,而又不能被抽到砂型中,故存在铸件尤其是球墨铸铁件表面而形成炭黑。如果焦化炭微粒进入铸件内部则大大地影响铸件力学性能甚至使铸件不合格而报废。
3.粘结粘砂
由于EPC热分解为柏油状液态没有完全被分解为气体,尤其是低温区、冷区流股的前端、顶端、底角;同时真空度太小又没有被抽吸掉,因此,该处冷却后,涂料渣同柏油、砂粘结在一起,此粘砂的粘结剂为柏油物理状态,不同于机械粘砂和化学粘砂,是EPC白模受热解后产物柏油而粘结粘砂。
4.增碳
尤其是低中碳铸钢件,铸件表面与受流股热分解的EPC生成气相、液相、固相,其固相碳吸附在涂料层壁上和铸件接触造成渗碳、增碳,同时生产液相没有被吸抽走在冷却,受热灼烧而焦化、碳化,也使铸件表面增碳。
5.气孔
铸件表面或截面上的空洞。EPC白模受流股的热作用分解为固、液、气。大量气体没有被真空泵抽吸走,或真空度太小无力吸抽,致使气体滞留在铸件中生成气孔。
6.浇不足,冷隔
EPC白模受流股热冲击,分解物为固、液、气三相,并由于浇注系统设计流股不甚流畅,降温后流股流动性降低,同时真空泵的抽速太小或作用达不到流股前端,型腔中受气、液阻力造成浇不到、冷隔,对接不上。
三、真空度太大,引发铸件缺陷
1.白斑、白点和夹白(石英砂)
EPC白模各粘结处,浇口杯与直浇道、横浇道、内浇道粘结处,内浇道与铸件,铸件与顶端冒口等这些粘结处粘结不牢。操作原因:粘结剂高温热强度差,在真空泵抽吸气强力太大的作用下,引起涂料层隙裂而落砂造成白斑、白点和夹白(石英砂)。砂粒落入较早的受铸件的灼热烘烤变成焙烧痕迹呈现粉白色或呈石英砂本色。
2.针刺、节瘤、结疤,粘砂
浇注温度较高,浇注速度较快,涂料热强度不足,再加上真空泵强力抽吸,因抽吸强度作用大小出现针刺、节瘤、结疤、粘砂。
针剌:铸件表面出现像米粒大小的鼓凸起伏。
节瘤、结疤:涂料层破裂后,金属液在真空度强力作用下穿透并渗漏出与型砂熔结一起形成节瘤、结疤。
粘砂:在真空泵强力抽吸下,金属液通过涂料层的裂纹、孔隙、孔洞渗透入干砂中,粘结在一起形成粘砂。粘砂有化学粘砂,机械粘砂(因金属液性质、涂料性质、干砂性质而产生不同程度的粘砂。
总之,EPC干砂造型真空泵的抽气大小、时间长短、开停等都密切关系着铸件的质量,实践中必须要系统地与整体浇注工艺协调一致,才能浇注出合格铸件。
