中国一重集团有限公司 技术员 黑龙江齐齐哈尔 161000
摘要:
科技在迅猛发展,社会在不断进步,在大型铸件生产操作过程中,砂型、砂芯表面的涂料涂刷方式也有了改变,如今,喷涂操作已基本替代原来的刷涂。涂料涂刷质量的好与坏,将直接影响铸件的表面状态,对产品表面质量及生产周期影响较大,因此,提高喷涂操作过程规范性,对提高铸件质量,具有重大指导性意义。本文的目的是针对大型铸件喷涂操作过程,探讨喷涂操作方法,制定喷涂操作规范,以期能够提高铸件半成品表面质量,降低粘砂风险。
关键词:
铸造;大型铸件;喷涂;粘砂。
引言:
我公司目前生产的中大型铸件,均采用醇基锆英粉涂料和石墨涂料,涂料统一外购,原材料质量稳定,铸造用砂采用呋喃树脂砂,可免除烘干铸型和砂芯过程,生产效率较高。只有通过制定科学有效的喷涂操作策略,按照规范程序进行喷涂作业,才能保持喷涂质量的稳定可靠,确保铸件表面质量,降低产品粘砂风险。
1 涂料喷涂的目的及范围
1.1目的:规范喷涂作业标准,提高铸件半成品表面质量。
1.2范围:用于铸钢、铸铁及其他铸件的铸型整体、部分及合箱前的喷涂作业操作。
2 喷涂作业前的准备
2.1铸型准备
喷涂前铸型表面要处理合格,不许有凹凸不平、棱角等缺陷,不允许存在浮砂、灰尘等杂物。
2.2设备及工具准备
2.2.1工作前要检查涂料搅拌机,电气开关,限位防护是否正常,各类使用工具是否安全可靠。
2.2.2检查喷涂料机、喷枪、枪头是否完好,接头是否漏气,各部件磨损情况,保证喷涂安全顺畅。
2.2.3各种规格刷子,手提涂料桶,腻子刀等相关辅助工具要齐全。
2.2.4喷涂前要在作业区铺设阻燃材料,以防涂料弄脏地面及周边物体。
3 涂料准备及要求
3.1涂料搅拌前要检查涂料名称、型号是否符合要求,过期、变质等质量问题不得使用,应及时向相关部门汇报。
3.2涂料搅拌要根据喷涂工作量准备涂料,搅拌好的涂料不宜长时间存放,以防沉淀。
3.3涂料搅拌要均匀,涂料桶上部和下部要充分搅拌,波美度要一样,不允许有软状结块,涂料分层情况。搅拌时间应不少于10分钟,待涂料静止后要用波美计进行测量。
3.4搅拌好的涂料要进行过滤,去掉杂质、异物,并装入干净的桶存放,做“合格”、“不合格”标识,不合格不准使用。
3.5涂料搅拌分二次,第一次搅拌用于喷涂砂型第一遍,计算好涂料用量。波美度70-75。其它涂料要求波美度90-95。搅拌过程中要多次检查涂料波美度。
4 填装涂料操作规范
4.1填装前要求将喷枪涂料开关关闭,应无涂料喷出,10秒后再关闭喷枪供气开关,关闭涂料机罐内压力控制阀门。
4.2上述操作完成后,首先要打开涂料机罐上部放气阀(设置2个放气阀)打开其中一个放气阀,也可同时开启两个放气阀,放掉涂料罐中的压缩空气,确认罐内没有压缩空气。
4.3涂料机罐内完全卸压后,再把填料扣上盖保险打开,拆掉此盖即可加入涂料。
4.4加料过程中,罐内排气要顺畅,涂料要过滤,为防止涂料溢出,必须使用漏斗配合加料,涂料液面与涂料机罐顶部距离100mm为宜。
4.5加料完成后,将填料盖安装上,恢复保险装置,检查是否牢固,确认无问题后关闭所有放气阀门。
4.6上述操作完成后,打开涂料机罐内压缩空气控制阀门,慢慢注入压缩空气,直至压力平衡,这个过程操作人员要侧身,脸部要远离填料盖,防止人员受伤害,完成后开起搅拌器搅拌涂料3-5分钟。
4.7调整喷枪供料压力,调整喷枪供气压力,按顺序打开喷枪供气开关,供料开关,调整合适即可喷涂铸型。
5 喷涂技术要求及过程控制
5.1喷涂前要了解所要喷涂铸件工艺要求,检查砂型是否修好,清除表面浮砂,砂型表面要光滑平整,如有凸起要用砂轮片打磨平整,砂中如夹苯板、木屑等杂物要取出。
5.2喷涂第一遍和最后一遍使用涂料波美度为70-75,喷后点燃烘干,加强涂料与砂型粘结强度,冷却后需用刷子涂刷喷涂不到的部位。喷涂时第一遍除底面外整体喷涂,保证涂层渗透效果。从第二遍开始需分区进行喷涂,防止遗漏导致涂层厚度不够造成粘砂。最后对底面进行喷涂,整个喷涂过程原则上从上到下,从四周到底面进行分区喷涂。
5.3对砂型重点部位如冒口根部圆角,铸造结构圆角,拉筋根部,窝角、沟槽、热节大部位,有工艺要求部位,需要要增加涂刷1-2遍,可适当增加涂料厚度,要求涂刷光滑,饱和无刷痕、无流痕。
5.4铸型上冷铁部位的涂料要采用烤枪烤干,喷涂后内浇口需要清理干净,防止散、碎涂料在浇注过程中进入产品内。
5.5砂型清理干净后,继续喷涂时可用90-95波美度涂料,每喷涂一次后需用刷子刷涂局部及重要部位,延时点燃。砂型冷却后,可继续喷涂2次,修正2次,并轻轻打磨表面,检查涂料厚度。
5.6待上述按要求处理完成后,即可增加喷涂次数,每次喷完后需要延时点燃3-5分钟,在同一位置烘烤时间不能超过5秒钟,反复操作直至符合要求。
5.7喷涂涂料厚度要求
5.7.1砂型重点部位涂料厚度应大于2mm,在2-2.5mm之间,如有特殊要求,按工艺要求执行。
5.7.2厚大铸件如大型机架、大型轴承座、缸体等铸件,涂料厚度不小于2mm,特殊部位2.5mm,整体涂料厚度比一般铸型要厚0.5-1mm。
5.7.3一般铸型涂料厚度要求为1-1.5mm。
5.7.4其他特殊结构产品根据产品特点选择合适厚度。
5.8喷涂过程中要注意喷涂质量和效果,可适当调整设备及涂料参数,保证喷涂质量符合要求。
5.9向喷涂机填装涂料时,需要在填装口加装过滤网,填装不易过满,涂料液面离压力罐顶部100mm为最佳。压力控制在0.2-0.3Mpa,最大不能超过0.4Mpa,一般灰雾呈扇形为最佳,喷嘴与砂型之间应保持300-400mm距离,喷枪移动要平稳,速度要适宜,喷枪应与砂型保持垂直喷涂。
5.10喷涂结束后,要将型腔内圆角根部,水口、试料等部位积灰清理干净。
5.11清理结束,由喷涂操作班长联系检查员进行质量确认。
6喷涂时的质量问题及处理方法
6.1涂料流淌:涂料波美度不合格,喷枪移动过慢,局部涂料过厚。处理方法:用刷子在有问题部位轻刷一下,检查涂料波美度,调整喷枪移动速度,同一位置不要停留时间过长。
6.2涂料点燃后颜色发黄:点燃过早、涂料堆积,特别是砂型直角处,涂料过厚。处理方法:堆积及直角用刷子轻涂一下,延时点燃。
6.3起层掉皮:涂料没有烤透、烘干,砂型局部过热,没有完全冷却下来,涂料过厚,烘烤时间过长。处理方法:按要求喷涂,每喷一遍砂型要烤干、烤透。砂型要完全冷却下来,不要长时间局部烘烤,单次喷涂不要太厚。
7 喷涂安全操作规范
7.1操作人员必须经过生产安全、技术培训,未经培训不许上岗。
7.2必须熟练掌握本岗位所使用设备工具,并能做到简单维修维护。作业前要检查设备及工具,确认无问题,作业人员要穿好劳动保护用品,戴好防护面具。
7.3搅拌机每天清理一次,涂料机使用完成后要及时清洗,枪头、管道要清洗干净,等待下次使用。
7.4特别注意的是,涂料点燃时,人员要远离涂料,点燃前将使用中的工具引出铸型。在室内温度过高,夏季喷涂料时要分区域进行,不可在同一部位长时间烘烤,停留时间不得超5秒。
7.5大型铸型要分块,分批喷涂,多个喷枪同时工作时,彼此要有安全距离(3-4m)。注意通风,注意周边火源,人员要互相配合,点燃涂料时要注意周边人员,要及时提醒他人。
7.6每次加料时,要切断风源、电源,放掉设备压力,确认无压力后,即可加料,加料完成后需要检查一下,确认无泄露,可进行下一步操作。
7.7注意喷涂现场,点燃前要清理周边无用东西,注意安全防火,会使用灭火设备。
7.8喷涂结束后要及时对工作场地清理,将剩余涂料和工业酒精送回指定存放区域,空桶入库,不许随便乱放。
7.9每天喷涂工作完成后,要及时上报涂料使用数量,使用其他材料情况,做好记录。
结语:
在大中型铸型生产过程中,通过对喷涂作业前的准备、涂料准备及要求、填装涂料规范、喷涂技术要求及过程控制、喷涂时的质量问题及处理方法和喷涂安全操作规范进行严格控制,喷涂操作近一年的时间里,未产生因喷涂发生的粘砂等质量问题,有效降低了产品粘砂风,也未发生因喷涂作业不规范发生生的安全事故,措施有效。
参考文献
【1】吴殿杰 章舟.呋喃树脂砂铸造生产及应用实例.北京:化学工业出版社,2012.8.
【2】王君卿,等.铸造手册[M].北京:机械工业出版社,2003.