材料準(zhǔn)備設(shè)備
材料準(zhǔn)備設(shè)備：包括C246及C246A球磨機、碾砂機、蠟?zāi)３尚蜋C械、生鐵裂斷機、涂料攪拌機等。
[應(yīng)用釋義]材料：這里的材料指的是用來鑄造加工必須的各種原料。包括金屬型材料和非金屬型材料兩大類，其中的金屬型材料又包括鑄鐵、鑄鋼或鍛鋼、銅合金、鋁合金等。鑄鐵：目前，制造金屬型的型體、底板和大的型芯等零件時，廣泛采用灰口鑄鐵，無論是鑄造黑色金屬還是有色金屬都是如此，主要原因是灰口鑄鐵是一種很普通的材料，而且能滿足對金屬型材料提出的大部分要求。由于灰口鑄鐵在高溫下(425℃以上，特別是在500～600℃時)反復(fù)加熱和冷卻時，會產(chǎn)生生長現(xiàn)象，使體積長大，與此同時密度減小，強度下降，鑄鐵性能變壞，容易產(chǎn)生裂紋和燒傷。含碳硅量少、石墨片細小的鑄鐵，它以珠光體為基體或以珠光體加少量鐵素體為基體時，能很好地克服上述缺點，是很好的金屬型材料。含碳硅量多、石墨片較大而且數(shù)量多的以鐵素體為基體的鑄鐵，能抵抗外裂紋的生成。所以，應(yīng)根據(jù)不同的情況來選用這兩類鑄鐵。澆注有色合金及形狀簡單的小型黑色合金鑄件的金屬型，產(chǎn)生外裂的傾向小，而型腔表面龜裂是主要危害，故一般多用低碳硅量的珠光體鑄鐵來制造。澆注厚大黑色合金鑄件的金屬型，因為容易產(chǎn)生外裂，故宜采用碳硅含量較高的鐵素體鑄鐵來制造。孕育鑄鐵具有較高的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性，對鑄件壁厚變化不太敏感，組織均一性高;球墨鑄鐵有更高的力學(xué)性能，良好的耐熱和耐蝕性能，生長傾向小，它們都是較好的金屬型材料，特別適用于制造大型的金屬型。在鑄鐵中加入少量的Cr、Ni、Mo、Al、Ce等合金元素，能顯著地提高其力學(xué)性能和耐熱性能，因而能提高金屬型的壽命。例如，下列成分的鑄鐵：29%～34%C、24%～29%Si、04%～08%Mn、32%～39%Al、10%～16%Cr、002%～006%Ce、008%～014%Mg，其拉伸強度達340MPa。用這種材料制成的金屬型，其壽命比普通鑄鐵金屬型提高1～15倍。鑄鋼或鍛鋼：與鑄鐵相比，由于其力學(xué)性能好，抵抗內(nèi)表面龜裂及外裂的能力高，抵抗翹曲變形的能力也較高，并可焊補缺陷或損傷是其優(yōu)點。缺點是機械加工費用較大，成本較高。因此，鑄鋼主要用于制造形狀簡單、尺寸較大的黑色合金鑄件的金屬型，鍛鋼主要用于制造形狀復(fù)雜的鋁、鎂合金小型鑄件的金屬型。合金鋼的拉伸強度和疲勞強度比普通鋼要高得多，而彈性模量則相同。因而可顯著地提高金屬型的壽命。但生產(chǎn)中并不用合金來制造金屬型的型體和底板，僅用于制造復(fù)雜的金屬型芯和活塊等。主要是因為合金鋼成本太高，且不易獲得。對于金屬型芯和活塊，澆注時受液體金屬包圍，劇烈受熱，抽出后又受急冷，工作條件很壞，所以要用鋼料制成。對拆卸式和形狀復(fù)雜的型芯、活塊以及受力大而形狀復(fù)雜的頂桿多用合金結(jié)構(gòu)鋼制造，如用30CrMnSiA、40Cr、35CrMnSi、5CrNiMo等牌號。形狀簡單的型芯、活塊則用中碳鋼制造。型芯還要經(jīng)過淬火、回火等熱處理。一般頂桿采用碳素工具鋼制造，如T7A、T8A、T10A等牌號。銅合金：金屬型上需要局部快冷時，采用激冷快，要求其導(dǎo)熱率和蓄熱系數(shù)比型體高，可用紫銅。也可用黃銅，但熱導(dǎo)率低70%。鋁合金：由于鋁合金具有良好的鑄造性能和切削加工性能，制造方便，成本較低，熱導(dǎo)率比鑄鋼和鑄鐵要高3～5倍，因此，在鋁質(zhì)金屬型中澆注ZL101和ZL105合金的鑄態(tài)拉伸強度，與在鑄鐵金屬型中注的同樣合金要高25～50%，延伸率提高2～4倍。一般采用ZL101、ZL102、ZL105等牌號的合金來制造金屬型，并進行陽極化處理，使鑄型表面形成一層致密的Al2O3氧化膜(厚度可達03mm)，其熔點為2050℃，硬度高，與基體結(jié)合牢固，耐磨性能好，并且隔熱性能優(yōu)良，還可防止金屬型與澆注的合金熔焊在一起。由于鋁合金的力學(xué)性能較低，耐磨性較差，因此，常在摩擦表面鑲上鋼片，以減輕磨損。對于受力部分如手把、凸耳等常采用鋼材制成，以提高金屬型的強度和耐磨性。鋁質(zhì)金屬型一般采用在澆注批量不大的小型輕合金鑄件，在采用水冷的情況下也可鑄造出壁厚達40mm、重達6～7kg的鐵鑄件。壽命可達3000～5000次。非金屬型材料除鑄造用砂外，還有粘結(jié)劑，其中粘結(jié)劑又分無機粘結(jié)劑和有機粘結(jié)劑。無機粘結(jié)劑中的主要產(chǎn)物為粘土。粘土：粘土是含水鋁硅酸鹽的混合體，主要化學(xué)組成為SiO2、Al2O3和結(jié)晶水。隨著地質(zhì)生成條件的不同，同時會含少量的堿金屬與堿土金屬氧化物以及著色氧化物(Fe2O3、TiO2)等。
在自然界中粘土很少以單礦物出現(xiàn)，經(jīng)常是數(shù)種粘土礦物共同形成的多礦物組合。根據(jù)結(jié)構(gòu)與組成不同，造型材料所用粘土中的主要礦物可分為高嶺石類、蒙脫石類及伊利石類三種。高嶺石類：高嶺石結(jié)構(gòu)是由一層〔SiO4〕四面體層和一層〔AlO2(OH)4〕八面體組成，硅氧四面體的頂端均指向〔AlO2(OH)4〕八面體，并和八面體共同占有O原子，構(gòu)成結(jié)構(gòu)單位層。這種結(jié)構(gòu)單位層沿C軸方向互相重疊時，總是〔SiO4〕四面體與〔AlO2(OH)4〕八面體層相結(jié)合。在高嶺石類粘土礦物的晶格中，只有很小一部分離子可能被替代，并且基本限于八面體中的Al3+被mg2+、Fe2+和其他離子所替代。當(dāng)為層間的陽離子除了K+以外，還可以有Na+、Ca2+、Mg2+等。至于四面體中的Si4+則很少被Al3+或P5+替代，這是高嶺土不同于蒙脫石類粘土礦物之處。粘土礦物晶格中的離子替代將直接影響粘土的離子交換能力。由于高嶺石粘土礦物具有較小的膨脹、收縮性能和較高的耐火度，用于干型、澆注大件的砂型鑄造用粘土和熔模精鑄用耐火粘土的主要礦物組成都是高嶺石。蒙脫石類：蒙脫石有時稱微晶高嶺石，它的結(jié)構(gòu)類似高嶺石，但它為三層型結(jié)構(gòu)。蒙脫石是由兩層〔SiO4〕四面體(即〔Si4O10〕4)和在它們中間的一層〔AlO2(OH)4〕八面體組成。每一個四面體的頂端的氧都指向結(jié)構(gòu)層的中央并與八面體共有。由于晶層之間氧層與氧層的聯(lián)系力很小，水或其他極性分子容易進入晶層中間，因而C軸方向上結(jié)構(gòu)層之間的距離具有可變性，即單位晶胞C軸長度取決于層間含水量，能在一定范圍內(nèi)波動。所以蒙脫石易于膨潤與壓縮。如果蒙脫石晶格中不存在替代(置換)離子，則理論上電荷分配以上正負(fù)電荷各44達到平衡。理論化學(xué)式為：(OH)4Si8Al4O20·nH2O理論組成為：SiO2667%;Al2O3283%;H2O5%。實際上蒙脫石晶體結(jié)構(gòu)中四面體層中的Si4+小部分被Al3+、P5+置換，八面體中的Al3+常被Mg2+、Fe3+、2n2+、Li+等置換。這種結(jié)構(gòu)內(nèi)的類質(zhì)同晶替代引起單位晶胞中的剩余的負(fù)電荷，成為結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)層間水的根本原因，即超電荷使用各層互相排斥而讓水分子滲入。這些負(fù)電荷依靠吸附陽離子而使電介達到平衡。這些陽離子又可以被其他陽離子所交換。同時陽離子都會水化，蒙脫石單位層間就吸附了水化陽離子，因為C軸也隨含水量增加膨脹，例如無水時蒙脫石(dool)為96×1010m，隨著水分增加可達214×1010m。吸附鈉離子的蒙脫石稱為鈉蒙脫石，吸附鈣離子的蒙脫石稱為鈣蒙脫石。我國出產(chǎn)的膨潤土多以鈣蒙脫石為主要礦物。蒙脫石由于層間吸附了許多水化了的陽離子團，所以層間結(jié)合力極弱，易解理，分散度高，相應(yīng)地粘結(jié)力強。鈉蒙脫石分散性較鈣蒙脫石更強，在水中能形成穩(wěn)定的懸浮液。后者在水中不易形成穩(wěn)定的懸浮液，礦物顆粒多凝聚成集合體。蒙脫石加熱至100～200℃即失去晶層間吸附的水分;500～700℃失去結(jié)構(gòu)水，基本結(jié)束脫水作用;加熱到800℃以上晶格破壞，礦物轉(zhuǎn)變?yōu)闊o定形物質(zhì);再加熱到1100～1200℃即開始出現(xiàn)高溫新相。伊利石類：伊利石是常見的一種水云母類礦物，通常具有較細的顆粒。伊利石結(jié)構(gòu)與蒙脫石相似，也是由兩層〔SiO4〕四面體，中間夾一層〔AlO2(OH)4〕八面體所組成。所不同的是硅氧四面體內(nèi)有14Si常被Al替代。為了保持電荷平衡，鉀離子進入晶層中間恰巧填充到O層表面的六角形網(wǎng)眼中，與12個氧相隔同樣的距離。像這樣處于束縛狀態(tài)的鉀離子是不易發(fā)生置換作用的。由于鉀離子進入伊利石結(jié)構(gòu)，層間結(jié)合力較強，所以伊利石不易解理。C246球磨機：C246球磨機是一種材料加工的裝置，其功能實質(zhì)是一種磨光機械。包括水磨石機。水磨石機：把水磨石混凝土在飾面攤勻并壓實，待其凝固并具有一定強度之后，對其磨平磨光的機械稱之為磨光機械。在磨光的過程中，為了防止磨石溫度的升高和灰塵飛揚，同時用水冷卻而形成"水磨"石。因此亦稱水磨石機。磨石機有單、雙盤水磨石機，側(cè)向和角向水磨石機，以及新型的金剛石水磨石機。單盤水磨石機只有一個磨盤的磨石，它主要用于磨削地坪。使用時，啟動電機，經(jīng)齒輪減速后，帶動磨石機磨盤轉(zhuǎn)動。磨盤底部有三個磨石夾具，每個夾具能夾住一塊三角形的金剛砂的磨面。磨盤旋轉(zhuǎn)時，三塊磨面則沿著磨盤圓周轉(zhuǎn)動并磨削地坪。磨盤轉(zhuǎn)速稱為300rpm/min，每小時可磨35～45m2。使用時要注意零件的緊固，特別要把磨面夾緊，以免磨面飛出傷人。此外還要注意電機溫度及漏電等問題。所以使用單盤水磨面機要特別注意安全，非專業(yè)人員不得隨意操作。雙盤水磨石機雙盤水磨面機是有兩個轉(zhuǎn)向相反的磨盤而得名。兩個磨盤由一個電動機經(jīng)小齒輪帶動，其他與單盤式相似。使用時，啟動電機，經(jīng)齒輪減速后，帶動兩個磨石機磨盤相向轉(zhuǎn)動。磨盤底部有磨面夾具，每個夾具能夾住一塊三角形的金剛砂的磨面，磨面旋轉(zhuǎn)時，磨石則沿著磨盤圓周轉(zhuǎn)動并削磨地坪。磨盤轉(zhuǎn)速約為300rpm/min。同樣，使用時要特別注意安全，非專業(yè)人員不得隨意操作。雙盤水磨石機用于大面積的磨光，與單盤式相比，耗電量增加不到40%，而工效則可提高80%，工作時能自行前進。側(cè)向磨石機：把磨石機側(cè)立起來，裝在一個能使其上下左右移動的機架上，則構(gòu)成側(cè)向磨石機。它能對墻裙，特別是衛(wèi)生間和廚房等處比較高的水磨面墻裙進行水磨。電動機通過減速箱不但要帶動磨石機的磨盤旋轉(zhuǎn)，而且還要帶動小卷筒，利用鋼絲繩磨石機沿導(dǎo)桿上下運動，以便對裙墻進行上下磨削。機架底部裝有行走輪，靠人力推動整機沿墻面進退左右以磨光整個墻面。電動機功率06w，帶動4100m的磨盤，以每分鐘90轉(zhuǎn)的速度回轉(zhuǎn)。磨盤上下移動的速度約為每秒鐘70到80mm，行走速度由操作者適當(dāng)掌握。
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