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          礦物鑄件中的孔隙對性能有什么影響

          發(fā)布日期:2019-10-28 內容來(lái)源于:http://www.uutask.com/

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          礦物鑄件中的孔隙對性能有什么影響?

          礦物鑄造又稱(chēng)人造大理石,是一種用各種天然礦石,石英砂,玄武巖等原料與一定量的樹(shù)脂粘結劑混合制作而成的新型材料。與傳統鑄鐵和鋼材相比,礦鑄件材料有更好的吸振性能,抗腐蝕性能和抗磁性能,并且它還有很好的絕緣性能。同時(shí),相比較天然大理石,具有吸水性低,較強的韌性,不容碎,模具任意成型,易加工等明顯的性能優(yōu)勢和成本優(yōu)勢。

          礦物鑄件在常溫生產(chǎn)條件下生產(chǎn),相比較鑄鐵、鑄鋁、鋼材的生產(chǎn)需要大量的能源、產(chǎn)生大量的噪音、粉塵等,礦物鑄件材料是一種節能、環(huán)保的新型材料。符合國家大力推進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)升級換代政策和降低能耗、減少污染的環(huán)境整治要求。

          在產(chǎn)業(yè)升級和環(huán)境治理的雙重政策驅動(dòng)下,礦物鑄件以其優(yōu)越的物理性能、化學(xué)性能、機械性能和復雜的外型成型及內部結構的整合能力,以及極高的性?xún)r(jià)比所帶來(lái)的成本優(yōu)勢,使其在各類(lèi)機床領(lǐng)域都具備極其廣闊的應用前景。

          礦物鑄件看似簡(jiǎn)單,實(shí)則非常的復雜。礦物鑄造自身的性能受到諸多因素的影響。材料的組成配比、骨料的選擇、所用的改良性環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑及其它添加劑的選擇從根本上決定了其制成品-礦物鑄件的性能;而后續的攪拌、澆注、夯實(shí)等工藝工程的設備性能及過(guò)程控制則決定了能否最終實(shí)現配方設計時(shí)的機械、物理和化學(xué)特性。

          國內不少礦物鑄件生產(chǎn)廠(chǎng)家所生產(chǎn)的產(chǎn)品盡管也成為礦物鑄件,在實(shí)際的產(chǎn)品應用過(guò)程中卻存在這樣那樣的問(wèn)題,普遍存在的問(wèn)題是剛性不夠,主要問(wèn)題在于從一些渠道拿到一些未經(jīng)驗證的配方,選用低價(jià)的普通環(huán)氧樹(shù)脂,生產(chǎn)過(guò)程控制不好又缺乏對最終產(chǎn)品-礦物鑄件的檢驗手段。目前礦物鑄件專(zhuān)用改良性樹(shù)脂的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)家并不多。

          德國公司中,包括藍浦在內都有自己專(zhuān)門(mén)的產(chǎn)品性能檢測實(shí)驗室,國內大部分公司則沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗室,甚至很多多年從事這一產(chǎn)品生產(chǎn)的公司都不清楚礦物鑄件的檢測標準。當然也有國內礦物鑄件公司從設立就建立了自己專(zhuān)門(mén)的材料與性能測試實(shí)驗室。

          有了專(zhuān)門(mén)的材料和產(chǎn)品性能檢測實(shí)驗室,才有可能對所選用的材料及最終產(chǎn)品的性能進(jìn)行評價(jià),才有可能不斷的對產(chǎn)品進(jìn)行升級,做出更好的礦物鑄件產(chǎn)品。

          公司的每一款礦物鑄件的配方在投入批量使用之前,都會(huì )在實(shí)驗室里按照相關(guān)的標準進(jìn)行幾百次的驗證和測試以確保其各項性能穩定的達到設計狀態(tài)。

          正是由于國內大部分礦物鑄件生產(chǎn)廠(chǎng)家沒(méi)有自己的研發(fā)人員和檢測設備,使得其產(chǎn)品的終端用戶(hù)成了其產(chǎn)品質(zhì)量的最終檢驗場(chǎng)所。在發(fā)生問(wèn)題的時(shí)候,各種推測與辯解,使得不少前期率先采用這一客戶(hù)對這一新型材料產(chǎn)生了這樣或者那樣的疑慮。

          礦物鑄件生產(chǎn)過(guò)程中,由于改性環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑等其它添加劑反應過(guò)程中產(chǎn)生熱量,這些在夯實(shí)過(guò)程中熱量以氣泡的方式排出鑄件基體之外。同時(shí),在攪拌和澆注過(guò)程中,礦物鑄件材料中夾雜了一定的空氣,在夯實(shí)過(guò)程中,這些氣泡隨著(zhù)材料的材料密實(shí)程度的加強而不斷排出基體之外。這樣,當固化逐漸完成的時(shí)候,在礦物鑄件的澆注面表面留下一些非常細小的氣孔。這些表層的細小氣孔對礦物鑄件的機械性能有什么影響嗎?

          正常的在澆注面表層留下的細小氣孔,經(jīng)過(guò)前期投入礦物鑄件研究和生產(chǎn)的德國公司以及公司大量的檢驗數據證明,對礦物鑄件本體的物理、化學(xué)、機械性能沒(méi)有影響。這些表面細微的氣孔也是礦物鑄造過(guò)程所特有的基本特征之一。

          但如果礦物鑄件基體或樣棒的截面也有大量的氣泡孔或者孔隙,則是另外一回事??紫对蕉?,孔隙越大,則對礦物鑄件材料本身的剛度的影響也越大。振動(dòng)夯實(shí)效果不佳的礦物鑄件材料嚴重的像馬蜂窩,如果進(jìn)行測試,抗壓強度、抗彎強度及彈性模量三項指標不及正常指標的三分之一。產(chǎn)生這種現象的原因在于要么骨料比不合理,堆積密度有問(wèn)題,要么振動(dòng)夯實(shí)過(guò)程有問(wèn)題;還有就是樹(shù)脂的比例偏低,這三個(gè)方面的一種或者多種都有可能造成礦物鑄件基體內孔隙超標。

          為了減少礦物鑄件基體內的孔隙問(wèn)題,國內不少礦物鑄件生產(chǎn)廠(chǎng)家通過(guò)提高環(huán)氧樹(shù)脂的比例從而使得礦物鑄件的外表上看,鑄件孔隙少了,密實(shí)了。但這種做法則大大降低了礦物鑄件基體自身的剛性。并沒(méi)有從根本上解決鑄件剛度降低的問(wèn)題。個(gè)別國內鑄件公司的環(huán)氧樹(shù)脂及其它添加劑的添加比例達到了不可思議的13%甚至更高。

          大量的實(shí)驗證明:在振動(dòng)夯實(shí)過(guò)程有效的條件下,礦物鑄件的環(huán)氧樹(shù)脂及其它化學(xué)添加劑的比例越低,礦物鑄件自身的強度越高。

          影響礦物鑄件成品自身剛度的因素除了前面提到的配方、攪拌、振動(dòng)夯實(shí)等因素之外,骨料的圓度也有影響,在其它因素不變的情況下,圓度越高,強度也大。材料的清潔度、干濕度都是影響鑄件強度的因素,雜質(zhì)越多,剛性越差,骨料含水率越大,鑄件的剛性越差。

          所以,影響礦物鑄件制品物理、化學(xué)和機械性能的因素非常多,不能簡(jiǎn)單的說(shuō)礦物鑄件的澆注面上有一些細微的孔隙就認為鑄件的性能不好;也不能僅僅看到表面孔隙很少,鑄件的剛度就越大。

          判斷一個(gè)工廠(chǎng)的礦物鑄件的物理、化學(xué)和機械性能能不能達到標準的唯一標準還是看與鑄件一并生產(chǎn)出來(lái)的樣棒的測試數據。通過(guò)測試出來(lái)的抗壓強度、抗彎強度以及彈性模量的數值來(lái)判斷。

          而一個(gè)公司能不能從徹底解決自己的問(wèn)題,改善和提高自己的產(chǎn)品的性能,關(guān)鍵還是要靠公司研發(fā)人員的理論研究以及有沒(méi)有能力在專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗室里進(jìn)行大量的實(shí)驗來(lái)實(shí)現的。

          礦物鑄件

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