隨著我國鑄鐵業的發展，對鑄件品質的要求日益提高，并且由于其他諸多因素的影響，越來越多的生產廠家安裝使用了高密度造型生產線，而高密度潮模生產線對型砂的質量有著嚴格的要求。 對一些中小企業，在使用高密度造型線時普遍存在著兩個極端的認識誤區：一是認為自動線與手工造型、一般機器造型沒什么特別區別；二是認為自動線比較高檔，型砂材料要用最好、全新的。這兩種想法都會給企業生產造成一定的麻煩。根據多年在企業的實踐，認為開式線型砂與手工造型的型砂相比是一種量的變化， 而自動線型砂相對前者而言是質的變化。前者可憑生產經驗、手抓、眼觀來判斷型砂是否適于生產，而自動線型砂是否合格則需各種指標數據來支持， 一般國外自動造型機對型砂的這些指標數據都會做規定， 有些廠家還會規定的非常詳細，國內的一部分自動造型機就無任何這方面的資料，讓一些最初接觸自動造型機的鑄造廠家無據可依。1、 緊實率 33～42%：是一個表示型砂相對干濕程度的指標，不管型砂中膨潤土、煤粉和灰分的含量有多少，只要將緊實率控制在要求的范圍內，手感干濕程度就處于最合適狀態， 它會影響到砂型的厚度，這在垂直線生產上就比較明顯。確認最終的緊實率應該在造型機的上方，一般都是在混砂機附近取樣，最好做幾次混砂機處和造型機上方取樣對比，找出兩處緊實率的系統差別，最后確定在混砂機處取樣的數據，以方便操作。2、 濕壓強度0.12～0.2MPa：濕壓強度是保證造型及澆注過程正常進行的一個重要指標，高強度型砂可避免塌箱、脹箱、漏箱，特別是垂直生產線砂型要推動造好的砂型向前移動， 澆注時又無砂箱協助承受金屬液的壓力，會對型砂強度要求更高。如某廠一垂直生產線，自動造型機要求型砂濕壓強度 0.2～0.25MPa，一階段其濕壓強度在0.17～0.18MPa之間，砂眼缺陷占廢品的 70～80%。后經調整，濕壓強度連續幾天在0.25～0.27MPa，砂眼減少，還出現連續 4天無砂眼的情況，但氣孔成倍增長。由此可見，型砂的濕壓強度不是越高越好，因濕壓強度過高會使型砂透氣性下降， 會使氣孔缺陷上升，使成本增加、帶來落砂困難等。試驗儀器的安放，會對型砂濕壓強度的數據產生較大影響。有的生產廠因為各種條件限制，把儀器放置在桌子上、鋼板上，特別是制樣機，在錘擊三下試樣時，受到所放置平臺的彈力影響，制出的試樣會比型砂的實際濕壓強度降低約 0.05MPa。所以試驗儀器要置于與地面有剛性連結的平臺上，且制樣機應與其他試驗儀器的放置平面斷開。3、 透氣性：水平線90～130，垂直線70～120在生產中，追求型砂的高透氣性，是很多對型砂認識不全面者的目標。固然低透性加大鑄件氣孔缺陷， 但過高的透氣性也會使鑄件成為廢品。①一水平生產線一段出現較多氣孔， 而型砂透氣性一直穩定在110～130，但管理者認為透氣性不足高，棄用粒度 70/140原砂而改為50/100的原砂，一周后，型砂透氣性逐漸升至 150～170，鑄件表面逐漸出毛糙，到一叢一叢的毛刺，個別的鑄件已無法完全清除毛刺，恢復鑄件原型了，只得判廢。②一生產廠垂直生產線，型砂透氣性～130，鑄件位于型砂最下端的部分毛刺叢生，當問及為什么不降低透氣性時，該產品主管認為，還不及其他生產線的透氣性高。他沒有認識到垂直與水平生產線由于澆注系統在型腔的位置形式不同， 對型砂透氣性的要求不同。4、 水份：水平線2.8～3.4%，垂直線3.3～3.7%在生產中，水份的測定普遍存在兩個問題：①使用托盤天平測定出的型砂水份的秤量誤差會高達± 0.5%，最好使用感量±0.01g的電子天平，且最大稱量為 200g。②烘干時，試樣要完全冷卻至室溫時，再稱量。舊砂水份問題，自動線普遍使用活化鈉基膨潤土， 這種膨潤土與水混合后，達到具最好的強度值需一定時間， 而型砂中有效膨潤土的80%多都存在于舊砂中，使舊砂的水份保持在型砂水份的 60%左右，會使型砂的混碾效果更好。5、 型砂的含坭量：水平線 10～12%，垂直線11～13%含坭量包括了有效的膨潤土、 煤粉及死灰分，其中有效膨潤土及煤粉在保證型砂性能的情況下，其含量是穩定的。若總含坭量升高，表明無用灰分升高，它使型砂水份升高、透氣性下降、韌性下降，最快捷的定性判斷含坭量高低的數據是型砂的緊實率 /水份，應在10～12。若此值＜10，則說明含坭太高了；此值＞ 12，則含坭過低了。與控制型砂的含坭量直接相關的是砂處理生產線的除塵能力， 功能好的砂處理，除塵能力強，分檔比較細，一般正常生產時，每年大調整一次，一個月即可調整到位，其余時間根據型砂含坭量的變化做小幅調整，也有相當部分砂處理除塵開在最高檔次， 但含坭量總也降不下來。6、 有效煤粉含量:一般以型砂型砂發氣量來判定煤粉量是否合適，高密度造型線型砂一般 1g的發氣量在16～24ml。有效膨潤土含量：5～9%。
舉例1：有一垂直分型自動線，生產中小型鑄件，每箱 4件，有一時期下部2件，因全身長滿毛刺，不得不把澆口堵上，每型由 4件變成每型2件，在討論鑄型下部兩個鑄件為什么會長滿毛刺時， 發現其型砂透氣性為～170，而垂直線由于鑄件在澆注位置是上下擺放的，鐵水從上方澆進鑄型，則型腔的底部會承受很大壓力。而型砂透氣性為170時，就意味著在砂型型腔表面的孔隙較大， 在鐵水的熱作用和重力作用下，高溫鐵水滲入了這些孔隙中，而形成了嚴重的機械粘砂，造成了沒有其他缺陷的廢品。其型砂中使用優質膨潤土、煤粉，河北承德原砂，粒度 50/100。問題出在了原砂粒度上。該廠在使用承德砂之前，使用的是鄭郊圃田、中牟一帶的原砂，粒度為 50/100,鑄件質量一直很穩定，改用承德砂后，就出了機械粘砂，且情況逐漸嚴重，至直堵掉兩個鑄件的型腔的澆口。其原因在于鄭州砂 SiO 2 含量～83%，使用過程中由熱作用和各種機械力作用，易破碎，且自動線型砂成份中原砂一般為 1%～2%。比例較小，使得型砂不會處于高透性狀態。而承德砂的 SiO 2 ～90%，型砂粒度仍采用50/100原砂，就使型砂透氣性上升至～ 170。在之前溝通過程中，一度改為 70/140原砂，透氣性降為～140，用于細砂沒及時補充，又使用了 50/100原砂兩天，型砂透氣性又恢復到 170，剛好轉一些的鑄件，粘砂情況又加劇，同時抓型砂手感煤粉量不多，且鑄件粘砂較重，做型砂的發氣量只有 13、14ml，而配料表中煤粉的含量為0.45%，不算太低，與實際情況不符。深究原因，發現稱量煤粉的電子秤上，始終有5Kg的殘留量，使煤粉加入量長期處于低水平狀態，在與型砂管理人員交談過程中， 談及為什么在透氣性快速上升時，沒有及時采取措施，該管理人員原先的認識是透氣性越高越好，甚至有人認為一型內上部兩件不粘砂是因為透氣性高， 下部兩件粘砂是排氣條件不好所致。舉例2：某鑄造車間，垂直分型生產線生產中小鑄件，鑄件砂眼廢品嚴重，型砂：緊實率 濕壓強度 透氣性 水份 含坭量27% 0.26MPa 55 3.75% 18.05%所使用的原砂為鄭州圃田，粒度為 70/140,并且所用芯子的復膜砂粒度也為70/140。緊實率過低，會降低型砂的韌性，易形成砂眼。從以上數據分析，型砂緊實率太低，說明在型砂中與其中的有效吸水物質相比，水份應提高，但此時濕壓強度已經很高了，且水份處于上限，若把緊實率提高至36-37%，則強度會升高，最主要的是水份會上升很多，對控制鑄件氣孔極為不利。鑄件，每件鑄件40～50%的表面已脫離型砂，露出灰藍色表面；④膨潤土加入量為 1.4%，煤粉加入量為 0.4%。綜合以上原因，提如2.膨潤土加入量降至～0.9%，煤粉加入量降至不足 0.2%；緊實率 濕壓強度 透氣性 水份 含坭量 有效膨潤土 有效煤粉36% 0.19MPa ～60 ～3.5% 13.2% 8.3% 6.2%其中，透氣性仍然很低，是因為 70/140的原砂未用完，沒有更換粗砂，且原砂的加入量極低，其他性能都比較理想，鑄件質量有很大提升。以上只是生產實踐中發生的一些情況，拿出來與大家共同分享，若能對初使用高密度造型線的同行們提供一點借鑒，就非常值得了。
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