水玻璃砂鑄造應注意的幾個問題-文庫吧在線文庫
【正文】 磁場、超聲波、高頻或加熱等辦法，向水玻璃體系提供能量，促使高聚合的聚硅酸膠粒重新解聚，促使聚硅酸的分子量重新均勻化，從而消除了老化現(xiàn)象，這就是物理改性的機理。水玻璃在存放過程中分子產(chǎn)生縮聚，形成凝膠，其粘結強度隨著貯存時間的延長而逐漸降低，這一現(xiàn)象稱為水玻璃“老化”。普通CO2氣體硬化水玻璃砂的缺點是：型（芯）砂強度低，水玻璃加入量（質(zhì)量分數(shù)）往往高達7~8%或者更多；含水量大，易吸潮；冬季硬透性差；潰散性差，舊砂再生困難，大量舊砂被廢棄，造成環(huán)境的堿性污染。而水玻璃無色、無臭、無毒，在混砂造型、硬化和澆鑄過程中都沒有刺激性或有毒氣體溢出。該硬化工藝的主要缺點是：型芯砂硬化速度較慢，流動性較差。殘留強度也隨存放時間的延長而降低。尤其是M＞，硅酸分子濃度大，經(jīng)過物理改性解聚后又會較快地縮聚，最好是處理后立即使用。根據(jù)分析，這種白色物質(zhì)的主要成分是NaHCO3，可能是由于鈉水玻璃砂中含水分或CO2過多而引起的，其生成的反應如下：Na2CO3+H2O→NaHCO3+NaOHNa2O+2CO2+H2O→2NaHCO3NaHCO3易隨水分向外遷移，使型、芯表面出現(xiàn)類似霜的粉狀物。鈉水玻璃粘結劑基體中的Na+與OH—吸收水分并浸蝕基體，最后使硅氧鍵Si—O—Si斷裂，致使鈉水玻璃砂粘結強度顯著降低。CO2—堿性酚醛樹脂砂所用的酚醛樹脂是由苯酚和甲醛在強堿性催化劑作用下縮聚，并添加耦合劑而制成。吹氣時間取決于砂型(芯)的尺寸大小、形狀、氣體流量、排氣塞面積的大小。其工藝過程是：在混砂時加入一定數(shù)量的有機酯（一般為正常需要量之半或水玻璃重量的4～6%）；造型完成后，吹CO2硬化到脫模強度()；脫模后，有機酯繼續(xù)硬化，型砂強度以較快速度升高；吹完CO2再放置3～6h后，砂型即可進行合箱和澆注。在實際生產(chǎn)中,一般把水玻璃加入量控制在4%左右。前已述及，如果這種化合物中含有較多易熔性非晶態(tài)的玻璃體，那么這層玻璃體與鑄件表面結合力很小，而且收縮系數(shù)與金屬也不相同，它們之間就會有較大應力，易于從鑄件表面清除，不產(chǎn)生粘砂。但若工藝失當，水玻璃加入過多，水玻璃砂的潰散性便不好，清砂時粉塵飛揚，也會造成污染。因此水玻璃舊砂再生時要盡可能地去除殘留Na2O。但是，水玻璃砂濕法再生的工序繁多，設備龐大，占地大，能耗高，并需要排放大量的廢水，濕砂要烘干，廢水要處理后才能排放，再生費用幾乎與新砂持平。逆流摩擦式再生機的原理是：旋轉(zhuǎn)的筒體和反向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子(葉輪)驅(qū)動砂流互相摩擦，達到去除砂粒表面水玻璃膜的目的。雖然延長再生加工時間可提高Na2O去除率，但是砂粒容易破碎和粉化。為了提高脫膜效率，可采用熱法再生，即將舊砂加熱到180～200℃(酯硬化水玻璃舊砂加熱到300～350℃,以利去除殘留有機酯)，使水玻璃膜失水脆化，再進行撞擊或摩擦，可使Na2O去除率顯著提高。干法再生干法再生的原理是利用砂粒與砂粒之間及砂粒與機械之間的機械摩擦、撞擊或高頻振動，使砂粒表面的廢水玻璃膜脫落，以達到去除殘留Na2O的目的。水玻璃砂濕法再生的特點是：（1）舊砂中的Na2O去除率一般可達80%以上，有的甚至可超過90 %。當水玻璃加入量減少，舊砂中殘留Na2O也減少，使用比較簡易的干法再生，%以下。如用水基涂料，涂刷后需進行表面烘干，故最好采用醇基快干涂料。采用復合硬化法，可以充分發(fā)揮CO2硬化和有機酯硬化的雙重優(yōu)點，并能使水玻璃的粘結作用充分發(fā)揮出來，達到硬化速度快，起模早，強度
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