落砂后的鑄件表面含有大量的粘砂、氧化皮等雜質(zhì)以及在分型面和芯頭處的披縫、毛刺、落砂后的澆冒口痕跡等,為此需要對鑄件進行表面處理。
大多數(shù)鑄件至今仍主要依靠手工工具和風(fēng)沖、風(fēng)鏟、高速手提式砂輪、懸掛砂輪等半機械化工具作業(yè)。對外形不太復(fù)雜的鑄件也有采用通用沖壓機械和鋸床的,當(dāng)鑄件批量大時則采用機床或生產(chǎn)線以實現(xiàn)自動化作業(yè)。鑄鋼件大多用氧氣切割或氣電切割。氣電切割是利用電極與鑄件間形成電弧產(chǎn)生的高溫使金屬熔化或氧化,同時用高壓高速氣流將熔融物吹凈以達到 鑄件的飛邊、毛刺和凸出物的一種方法。這種方法不僅用于切割澆冒口,也可用于平整鑄件表面。但氣電切割有產(chǎn)生弧光、煙氣和噪聲的缺點。
表面清理工藝同樣分為濕法與干法。濕法采用的是水力清砂,該工藝方法的缺點是 循環(huán)系統(tǒng)龐大,占地面積大,自動化程度低,并受到環(huán)保的限制。另外利用水力清砂雖能 鑄件表面浮砂,但不能 氧化皮,也不能使鑄件具有均勻的粗糙度。因此如今已被干法表面清理工藝淘汰。
干法表面清理工藝又分為拋噴丸清理工藝及振動表面光飾工藝。振動表面光飾工藝僅用于小件或沖壓件的表面光飾,采用清理滾筒進行處理。滾筒清理是將鑄件和星鐵一起裝入圓形滾筒中,當(dāng)滾筒旋轉(zhuǎn)時,依靠鑄件、星鐵、廢砂之間相互撞擊、摩擦的作用 鑄件內(nèi)外砂子,打磨鑄件表面,同時也能部分 飛邊毛刺。這類設(shè)備適用清理形狀較簡單、壁較厚的中小型鑄件。
吊鉤式拋丸機工作時工件吊在空中旋轉(zhuǎn),六個面可以同時進行拋丸清理,提高了生產(chǎn)率。按單軌工藝路線可分為直線型、三角形、環(huán)型等形式。吊鉤的運行可手動或自動。拋丸室內(nèi)壁襯以特種鑄鐵護板或高錳鋼護板。由于工件可以一次清理干凈(當(dāng)用于較復(fù)雜的工件時可以輔以噴槍),而不需要二次翻身,另外其工件可以小至數(shù)公斤大至數(shù)十噸,所以吊鉤式拋丸清理機了廣泛的應(yīng)用。小型工件可采用樹枝狀吊具組合吊掛;較長的工件可安裝二個同步電動吊鉤將鑄件吊起,工件進入拋丸室后作往復(fù)擺動,使彈丸拋射到工件的各個部位。
目前廣泛應(yīng)用的Q37系列單鉤式拋丸清理機,Q75系列單鉤式拋噴丸清理機均為此類產(chǎn)品。
拋噴丸表面處理工藝的原理是利用具有 動能的金屬或非金屬丸粒與工件相互撞擊,金屬丸粒的一部分動能用于剝離鑄件的殘砂、氧化皮等雜質(zhì),使鑄件呈現(xiàn)金屬本色;一部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殍T件表面的變形能,使鑄件表面具有 的粗糙度,用于增加比表面積,延長涂漆壽命。同時,拋噴丸工藝還能鑄件表面殘余應(yīng)力,提高疲勞強度,達到拋丸的目的。所以采用拋丸工藝對鑄件進行表面處理,可同時完成鑄件表面清砂、去除氧化皮、工件表面增色及表面殘余應(yīng)力等多道工序。這也正是拋丸工藝代替濕法工藝的主要原因。拋丸工藝經(jīng)過近半個世紀的發(fā)展,無論是拋丸清砂、表面拋丸處理,還是拋丸工藝方面,均已經(jīng)進入比較成就的階段。目前, 新型的清理設(shè)備是把滾筒清理與拋丸清理結(jié)合起來,同時配備了相應(yīng)的吸塵、除塵系統(tǒng)。而且現(xiàn)在的拋丸清理設(shè)備還都配有有拋丸清理臺和拋丸清理室等。至于用來進行連續(xù)性生產(chǎn)的拋丸清理機械有鏈板式拋丸滾筒、連續(xù)式拋丸清理臺、懸掛式連續(xù)生產(chǎn)噴丸清理室等。這類設(shè)備運行維護費用較高,只適用于化、大批量的鑄件制造企業(yè)。
雖然振動落砂除芯、表面清理等技術(shù)在今后相當(dāng)一段時間內(nèi)仍將被鑄造行業(yè)廣泛采用。但是對現(xiàn)有技術(shù),還是需要進一步完善,尤其在自動化與環(huán)保方面需要有 大的提高,同時應(yīng)積于不同類型產(chǎn)品成套的落砂清理設(shè)備,進一步提高清理設(shè)備技術(shù)水平。