脉纹:缺陷类型和成因

脉纹是有机粘合模件中常见的一种缺陷,即砂芯中经常出现这种缺陷。产生脉纹的原因是外壳的形成,它会形成一种脉纹状的硬壳。该缺陷表现为薄而不规则的金属突起。

带脉纹的型芯

脉纹的成因是硅砂向型腔内膨胀,这导致浇铸金属填充产生的空隙并形成脉状的硬壳。 所有浇铸材料中都可能出现脉纹。含球状石墨的铸铁、可锻铸铁和含青铜的铅尤其容易出现脉纹,但铝和镁合金则相对不易出现脉纹。
由砂芯引起的脉纹在铸件角落和边缘以不规则的薄金属突起形式出现。脉纹会增加返工,在某些情况下还会导致报废。

当使用化学硬化造型材料时,铸件的内轮廓(型芯)上很可能出现脉纹。其形成是由于模型表面的裂纹中可能渗入金属液。粘合剂和添加剂至关重要

脉纹的形成主要归咎于造型材料的受热膨胀,因此由硅砂制成的模件尤其容易形成脉纹。包围砂芯的金属液在砂芯的表面和中心之间形成了一个温度梯度,引发应力。直到约400℃为止,硅砂会发生线性膨胀,然后在可逆β转换(图3)的温度范围内出现突增,使应力增加。此外,脉纹还受粘合剂的高温性能(热拉伸强度,热塑性)和添加物的影响,也受造型材料的润湿性和热导率影响。


影响脉纹形成的因素

  • 粒度和粒度分布(更高程度的一致性导致更高的应力,因为所有硅砂颗粒会同时超过转换温度。)
  • 紧实强度(紧实强度越高,堆积密度越高,应力也更大。)
  • 造型基础材料(通过膨胀的高度和一致性以及热导性影响发生缺陷的可能性。)
  • 浇铸温度(高浇铸温度使硅砂转换速度增快,从而导致模件内应力增加。)