樹脂砂芯高效清理設(shè)備和工藝研究

采用溶解振動的清理丁藝清理型芯，試驗研究不同NaOH溶液濃度、激振力和型芯受熱溫度對溶解振動清理效率的影響。型芯受熱溫度為300℃時，不同的NaOH溶液濃度和激振力（以振動電機(jī)偏心塊的夾角來表征，下文同）對溶解振動清理效率的影響曲線圖。
由圖10可以看型芯的落砂率隨著NaOH溶液濃度的增大而增加；當(dāng)NaOH溶液濃度在2.5-7.5 wt.%時，型芯的落砂率隨著激振力的升高先增大后減少，當(dāng)偏心塊塊夾角為3/18訂時落砂率大；而當(dāng)清理液為水時，不發(fā)生堿液溶解型芯的反應(yīng)，落砂率幾乎為o．此時激振力的大小對型芯試樣的落砂率影響不明顯，這說明振動只能從動力學(xué)上促進(jìn)型芯試樣的清理速度。
在溶解振動清理工藝中，NaOH溶液在浸泡型芯的過程中可起到溶解軟化型芯試樣的作用，型芯中的硅砂（以Si02為主）和NaOH可以發(fā)生放熱的化學(xué)反應(yīng)，該反應(yīng)放出的熱量又會促進(jìn)Si02與NaOH的反應(yīng)，反應(yīng)生成的硅酸鈉是溶于水的，在此過程中施加外力又會加速硅酸鈉從型芯試樣表面脫落，從酸鈉從型芯試樣表面脫落，從而加速反應(yīng)的進(jìn)行。從反應(yīng)熱力學(xué)方面分析，NaOH溶液濃度越大，反應(yīng)速率越快，在一定時間內(nèi)表現(xiàn)出型芯質(zhì)量減少量越大。
在溶解振動清理工藝中，振動可使硅砂與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)物較快地從型芯試樣表面脫落，加快型芯的清理效率。在振動清理時，鑄件上下拋落與機(jī)體產(chǎn)生碰撞，當(dāng)相對速度時其落砂率好，此時主軸每轉(zhuǎn)一周，振動電機(jī)同鑄件撞擊一次，兩次撞擊的時間間隔與振動電機(jī)的振動周期相同，清理效果好.
在實(shí)際澆注過程中，型芯不同部位的受熱溫度不一樣，因此研究不同型芯受熱溫度對溶解振動清理效率的影響十分必要。
隨著型芯受熱溫度從250℃升高到400℃，型芯的清理效率逐步增女  型芯受熱溫度對清理效率的影響原因如下：
(1)較高的受熱溫度會導(dǎo)致覆膜砂芯試樣的粘結(jié)橋和包覆硅砂的粘結(jié)劑膜燒損更加嚴(yán)重，粘結(jié)劑膜會有裂紋等缺陷，從而降低型芯的殘留強(qiáng)度，因此易于清理；

(2)粘結(jié)劑膜的燒損越嚴(yán)重。裸露的硅砂越多，從而增大了硅砂與NaOH溶液的接觸面積，因此越有利于硅砂與NaOH溶液發(fā)生化學(xué)反宜，從而提高型芯的清理效率。因此，型芯的受熱溫度對其鑄后清理具有較大的影響。