⑴ 造纸业的纤维板粉尘对人体肺部的危害有多大
长期有害的面粉粉尘环境中工作的事情吗?
A:长烟肯定是有害的,如灰尘过多(包括面粉,粉尘==)。
提问,面粉灰尘,过多的吸力会影响肺成纤维细胞转化成氧气的功能,促进细胞纤维化细胞疲劳,降低肺功能,随着时间的推移肺由于减少了功能丧失呼吸功能力。
碳粉的成分?
A:
1)树脂---主要成像物质构成的主要部分的墨粉:
2)碳黑---主要成像材料具有的功能来调整颜色深度,也就是通常所说黑度;
3)的磁性铁氧化物---吸附在磁辊的磁力吸引的磁性辊,可携带碳粉;
4)电荷控制颗粒---控制调色剂调色剂具有均匀的电力充电;
5)润滑剂(硅粒子)---作为润滑剂,同时控制的摩擦电荷;
6)的热熔塑料(增塑剂)---控制调色剂熔点渗入纸纤维,承载调色剂在熔融状态下,以形成最终的实心图像。
管的有害粉尘侵入,具体如何报告?
A:市环保局
长期的面粉粉尘环境有害的东西?
A:长烟肯定是有害的,如灰尘过多(包括面粉,粉尘==)。
提问,面粉灰尘,过多的吸力会影响肺成纤维细胞转化成氧气的功能,促进细胞纤维化细胞疲劳,降低肺功能,随着时间的推移肺由于减少了功能丧失呼吸功能力。
多少克有害粉尘进入肺部,造成粉尘肺吗?
A:它似乎在回忆着,硅是5克左右,煤炭
200克粉尘的危害,种类?
当通过鼻子灰尘,灰尘被吸入呼吸道,对人体的气管粘膜分泌物,支气管上皮纤毛运动,并伴有粘液移动传输,并通过咳嗽反射排出体外。人体通过自身的滤尘,运送和吞噬防御间隙的97%至99%在体外排出的灰尘,只有1%至3%的灰尘颗粒沉积在体内进入大多数在肺中的尘埃微粒的直径为5微米或更小,并且其中2微米或更小的尘埃颗粒的进入肺泡组织。人类的除尘是有限的,长期吸入大量的灰尘机体防御功能失去平衡,清除功能受损,留下的灰尘沉积在呼吸道,受损的气道结构的过大,导致损坏肺组织,引起肺间质纤维化。
尘肺患者的早期症状不是很明显,肺部体征及X射线检查往往是非特异性的,因此早期诊断困难。随着病变的发展,临床症状逐渐,咳嗽,胸闷,胸痛,气短。肺尘埃沉着病的诊断和分期依靠胸部X射线高仟伏摄影,主要是通过X射线摄影,反映患者的肺部病理变化。高千伏摄影胸部X线可以观察到病人的肺部产生新的,弥漫性纤维组织增生。随着肺纤维化患者的发展将逐渐影响呼吸功能,和其他器官的功能。
肺尘埃沉着病的诊断应根据职业病防治法“的规定,由人民政府或省级以上卫生行政部门批准的医疗卫生机构。矽肺诊断主要根据职业史,X射线检查。职业史,包括类型的工作,工龄,工作场所的粉尘浓度,生产条件,保护措施和个人防护措施。 X射线检查,X线表现,这是我们目前的诊断矽肺的主要依据。具体标准分为:肺尘埃沉着病(代码0),尘肺(代号I)的两个肺尘埃沉着病(代号II),肺尘埃沉着病(代号III)。
肺尘埃沉着病的治疗目前还没有具体的治疗方法,主要是对症治疗和预防并发症的基础上。应该是严重的肺尘埃沉着病一旦确诊,应除去粉尘的工作场所安排休息和休养,加强营养,加强锻炼,以增强体质,根据病情,对症治疗,以缓解症状,减轻痛苦,积极预防和治疗各种并发症的发生。早期诊断,及时的粉尘作业的,可延缓进展,延长生命。
的控制肺尘埃沉着病发生的关键在于预防。生产经营者,组织者应认真贯彻预防为主的卫生政策,积极采取革,水,密,风,护,管,教,查“字(即改革生产,湿式作业,密闭尘源,加强通风,加强个人防护加强防尘管理,,加强灰尘的宣传和教育,加强健康检查)综合防尘控制措施,尽可能多,作业环境的粉尘浓度范围内允许的范围内,定期对工人的健康监护工作保障市民的健康身体的运营商。
不同类型的灰尘长期吸入可导致不同类型的肺尘埃沉着病或肺部疾病。包括矽肺,煤工尘肺“职业病目录共有13个,石墨尘肺,碳黑尘肺,石棉肺,滑石肺尘埃沉着病,水泥肺尘埃沉着病,云母肺尘埃沉着病,陶艺尘肺,铝肺尘埃沉着病,焊工肺尘埃沉着病,铸工尘肺“其他尘肺肺尘埃沉着病的诊断标准及尘肺合理的诊断标准可以诊断物种概述如下:
矽肺
矽肺是由于长期吸大量含有高浓度的矽尘引起的弥漫性肺纤维化的工作人员病变为基础,从而影响肺功能,导致全身性疾病,这种疾病丧失能力。
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二氧化硅的性质是非常普遍的,并含有各种形式的石英(含二氧化硅的不同类型的矿石)。
工作接触矽尘的重点行业,主要是①采矿业的支柱,爆破工作,工人,运输工人和煤矿岩石开挖工作;(2)丛林的道路,隧道,涵洞的凿岩工作气动钻头及放炮;③有色冶金行业的原始材料压榨工人;④机械制造铸造,沙,沙爆破工作;⑤酸,在在耐火材料行业的制造,焙烧,和其他类型的工作;的⑥玻璃,搪瓷,陶瓷原料物料破碎,研磨,运输和其他不同类型的工作。
矽肺的发病率和工人接触石英粉尘游离二氧化硅含量的粉尘浓度,接触时间密切相关。发病率相对缓慢起病,超过5年至10年的接触灰尘。
接触高矽尘浓度,缺乏个人防护措施,接触粉尘的1至2年的矽肺的发生,被称为“速度矽肺的发病。有些工人接触到一定量的石英粉尘,诊断为矽肺病,从尘土中翻出几年前,他们发现矽肺,被称为“晚发性矽肺。
最严重的尘肺病,是目前最常见的,影响最广泛的矽肺是一种职业病。矽肺常见的并发症:肺结核患者常发生于免疫力较低,容易受到结核病感染;②自发性气胸,剧咳或难以屏住呼吸;③肺气肿。
二,煤工尘肺
煤工尘肺是长期吸入粉尘煤矿工人生产的肺尘埃沉着病的总称工人长期吸入高浓度由于矽尘,煤尘或煤的煤尘中游离二氧化硅含量,煤工尘肺可分为矽肺,煤矽肺和煤肺。
煤炭发病率工尘肺是一个工龄较长,在15至20年或更长的时间,病程进展缓慢,早期无症状患者随着年龄与尘肺的变化,结合结合呼吸道感染的进展,逐渐出现咳嗽,咳黑痰,胸闷,胸痛,气短等症状。
石墨肺尘埃沉着病是由长期吸入高浓度的石墨粉尘引起的肺部肺尘埃沉着病弥漫性纤维化和肺气肿病变。
石墨分为天然石墨和合成石墨2种。与矿物结晶碳元素,游离二氧化硅的含量也有较大差异的各种天然石墨矿石混合。 />
石墨电极,石墨化炉,石墨坩埚,原子反应堆中子减速器,铅笔芯,铁和钢的制造中主要用于铸造机械的润滑,铸造,涂面也需要石墨。
如果长期工人吸入大量高浓度的石墨粉尘,患有肺尘埃沉着病多组合尘肺,粉尘游离二氧化硅含量,由于肺尘埃沉着病,矽肺和石墨肺尘埃沉着病两种。
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石墨肺尘埃沉着病工龄一般较长,多在15至20年,表现出来的症状也较轻,一般无明显症状,部分患者可有轻度咽干燥咳嗽,咳嗽的黑棒痰,胸闷,气短,分娩后可能会出现呼吸困难等症状。石墨尘肺患者的疾病进展缓慢。
炭黑肺尘埃沉着病
生产和使用炭黑工人长期吸入更高浓度的炭黑粉尘肺尘埃沉着病称为炭黑尘肺。
炭黑大多为原料,如石油,天然气,松节油,焦炭,炉,为准烟灰燃烧。用于轮胎制造,电极制造,塑料,涂料,油墨,颜料,油墨,标题等,同时也为脱色剂,清洗剂,及制造的过滤助剂,炭黑纸。
碳黑色的肺尘埃沉着病的症状越来越明显,只有部分患者出现胸闷,气短,呼吸,咳嗽,咳痰等症状,多数患者一般都能够参加生产劳动,进展较慢,发病率年以上的服务,在超过15年。
石棉肺
主要是指在生产过程中,长??期吸入石棉粉尘疾病引起的肺组织的纤维化。
BR />石棉是一种纤维状矿物,含有铁,镁,镍,铝,钙硅酸盐,中国是世界的国家之一,含有丰富的石棉石棉是一种致癌物质,石棉肺并发恶性肿瘤患者。
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的石棉用于绝缘建设,造船,航空航天,交通运输机械,绝缘,防火,刹车材料。
石棉沉着病的发病率生产环境密切相关的石棉粉尘的浓度,一般发病工龄在10至15年。
石棉肺发病初期症状很轻,只有轻微的咳嗽,痰或少量粘液。,胸闷,气短及其他症状,晚期可出现。
石棉肺患者在后期易患更严重的肺心脏疾病,肺癌,胸膜间皮瘤是石棉沉着病的一种严重并发症。
滑石肺尘埃沉着病
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长期吸入滑石粉尘造成重大损害的疾病的肺组织的慢性纤维性增生。
的滑石粉中常用的纸浆和造纸,陶瓷,纺织,化工生产医药行业。
滑石肺尘埃沉着病起病缓慢,发病工龄在10年以上,滑石肺尘埃沉着病的症状是滑石肺尘埃沉着病一般症状较轻,病情严重者可出现呼吸困难等症状的患者。常见的并发症,如慢性支气管炎和肺气肿,后期少数患者可能并发肺心脏疾病。
7个水泥肺尘埃沉着病
是长期吸入粉尘所产生的高浓度的水泥生产过程中(包括原料,熟料及成品),但由于肺尘埃沉着病。
水泥是由石灰石,粘土,矿渣,煤粉,铁的混合物粉,石膏等原料,在一定温度和条件下,含2%至5%的游离二氧化硅的水泥粉尘。水泥肺尘埃沉着病一般是10至20年或更多年的服务。
水泥肺尘埃沉着病的发病率进展缓慢的疾病是速度较慢,症状更明显。水泥尘肺,慢性支气管炎,支气管哮喘常见的并发症。
云母肺尘埃沉着病是慢性肺疾病组织纤维增生主要是由于
天然铝,铁,硅酸钾,广泛应用于电子行业和国防工业。在采矿过程中,处理的云母云母云母长期吸入灰尘。矿将产生大量的云母灰尘,尤其是在采矿,往往都含有一定量的游离二氧化硅粉尘。??
云母肺尘埃沉着病起病缓慢,工龄一般在15年以上,病情进展一般是缓慢的云母肺尘埃沉病的临床症状主要表现为呼吸急促,咳嗽,咳痰,胸痛。云母灰尘的刺激上呼吸道,可表现为鼻腔干燥,鼻塞等症状。患慢性鼻炎,慢性支气管炎等并发症。
9陶工尘肺
陶艺肺尘埃沉着中国粘土采矿工人和陶瓷制造业工人长期吸入引起了大量的粘土粉尘尘肺。
中国粘土开采,破碎的原料,配料,制坯成型,干燥,修坯,上釉,烘烤过程中会产生粉尘。
陶艺肺尘埃沉着病的临床症状表现较轻,患者早期轻度咳嗽,少量痰在攀登,劳动感到胸闷,气短。
陶艺肺尘埃沉病复杂的结核病和肺炎,病会严重的呼吸困难,紫绀,心慌等症状。
10铝肺尘埃沉着病
指的是长期吸入高浓度的铝粉尘或氧化铝粉尘引起的肺尘埃沉着病。
为银白色轻金属铝,铝土矿是铝的主要矿石存在于自然界中,从铝土矿,氧化铝,然后把准备好的铝金属的提取。小金属铝合金的密度,强度,轻质材料,被广泛应用于航空,造船,建材和机电等行业,铝粉可用于制造炸药,导火,等。
铝肺尘埃沉病的发病最短的服务年限为三年,最长工龄为37年。患者的临床表现一般不很明显,咳嗽,咳痰,胸痛,胸闷,气短,乏力等症状。
焊工肺尘埃沉着病是一个长期吸入高浓度的焊接烟尘引起的一种慢性肺间质纤维化增生肺尘埃沉着病。
焊接工艺是一种技术,广泛应用于工业生产中。在焊接过程中,焊条,焊接对象由不同的材料制成的,过高的温度会逃脱了很多的烟尘和有毒气体,电极焊芯药皮焊芯中除含有大量的铁,碳,锰,硅,铬,镍,硫,磷等。药物皮内材料含有大理石,萤石,金红石型,淀粉,硅酸钠,锰铁,硅铁,铬铁焊接操作所产生的烟雾,包含许多有毒危险化学品组合物,焊缝灰尘和有毒气体成分有所不同,因为使用不同的焊条。焊机长期吸入高浓度的焊接烟尘,特别是,通常是在一个密封的容器或通风不良的焊接工作,它很可能患上电焊工尘肺,职业病和中毒。
焊工肺尘埃沉着病服务年限一般是15至20年,延缓疾病的进展。临床症状轻微。焊工肺尘埃沉着病常并发肺结核,锰中毒,氟中毒(一些电极涂层中含有萤石,将有大量的焊接氟逃犯),金属烟热,电光性眼炎。
12,铸工肺尘埃沉着病
铸造厂铸造工作的建模工作长期吸入低游离二氧化硅含量的粘土,石墨,粉状煤,石灰石,滑石混合性粉尘肺尘埃沉着病。
铸造工作的第一步是在机械制造业,铸造砂研磨,搅拌,运输,使用,在沙盒分开,干净的沙子和清理铸件会产生大量的粉尘。肺尘埃沉着病发生接触的粉尘浓度,含游离二氧化硅类型的工作(如铸钢件的清砂,用砂,喷砂工作等)中。
施法者的肺尘埃沉着病一般起病缓慢,病情不严重的并发慢性支气管炎,肺气肿和其他疾病,主要是由于表现为咳嗽,咳痰,气促,呼吸困难等呼吸道症状。此外,施法者的肺尘埃沉着病的病人也可能诱发肺结核,气胸病。
参考:省工商行政管理局的工作安全协调办公室
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知识的炭黑肺尘埃沉着病:
1。炭黑肺尘埃沉着病?
长期吸入生产的炭黑粉尘造成的尘肺。
2。炭黑尘肺发病的是什么?
总体而言,矽肺的发病机制仍不清楚,据研究在国内和国外,有许多理论,如表面活性剂的教义,学说的机械性刺激,化学品中毒的学说,免疫学说,最近有氧自由基理论。
3。的炭黑肺尘埃沉着病的病理变化是吗?...... / a>
尘点主要与灶周肺气肿,可有轻度弥漫性肺间质纤维化。
4。炭黑肺尘埃沉着病的行业?
炭黑行业的生产和使用如轮胎,塑料,油漆,油墨,油墨生产行业。
5。炭黑主要临床表现的肺尘埃沉着病是什么?
咳嗽,咳嗽,呼吸急促的临床症状并不严重,轻微的肺功能损害,少数严重的情况下,可能会并发慢性支气管炎,肺心疾病。
6。炭黑肺尘埃沉着病的治疗?
BR /> 1)加强对病人的健康管理; 2)开展的健身疗法; 3)加强心理治疗; 4)药物治疗延缓疾病的进展抗肝纤维化治疗,常用的药物克矽平汉防己甲素羟基磷酸哌喹柠檬酸铝,可以单独使用,也可以组合使用; 5)呼吸道感染的治疗; 6)积极治疗并发症; 7)肺灌洗技术的应用。
7。炭黑肺尘埃沉着病常见的并发症是什么?
慢性支气管炎,肺结核,支气管扩张,肺气肿,肺心疾病。
8。炭黑肺尘埃沉着病的鉴别诊断与哪些疾病?
1)肺结核2)特发性弥漫性肺间质纤维化)肺癌4)肺含铁血黄素PAP 5)肺泡微结石6)外源性过敏性肺泡炎。
肺尘埃沉着病病人的饮食调理原理:
1,增加量的优质蛋白质摄入量,每天应该在90 - 110克的,以补充体内消耗的患者,增加免疫功能。
2,吃猪的血液和黑木耳,这是中国的传统民间防尘的健康食品。民间说猪的血液“结肠水疗肚子,猪血血浆蛋白,人体胃酸和消化酶分解可以产生一个毒素滑肠的物质和灰尘即进入身体反应的组合与废物排出体外,具有特殊功能的黑木耳,以帮助消化纤维材料。
3,增加维生素A摄入量。维生素A能维持上皮组织,特别是健康的呼吸道上皮细胞,缓解咳嗽症状,预防和治疗哮喘有一定的好处,最丰富的维生素A在动物性食物,特别是动物的肝脏,肾脏和鸡蛋的蛋黄,奶油等。英寸
肺尘埃沉着病病人的饮食疗法:
1,雪汤:海蜇30克,15克,鲜荸荠。水母温暖的水,洗净,切碎,洗净,去皮荸荠。两味共煎煮1小时,置锅中,加小火,党化痰的功效。
2,双耳的蘑菇:银耳,黑木耳,香菇各10克。发银耳,黑木耳用温水洗净,香菇洗净的油少许煸炒,盐,味精,略煮锅。本方有滋阴润肺的解决方案有毒粉尘的作用。
3,白萝卜蜂蜜的受膏者,白蜂蜜500克,250克白萝卜子,大鸭梨,白藕,核桃仁120克,26克橘子,萝卜子,梨,藕,橘子熬成膏。加入白蜜,核桃仁调匀,瓷罐收贮每天早上和晚上吃1 - 2茶匙润肺化痰,补气益肾,止咳平喘,这种副作用。
⑵ 低压铸造的气缸头中
(1)上涂料,准备模具、安装
(2)熔解、除渣、除气、保持炉给汤
(3)铸造作业
(a) 装浇口滤渣网
(b) 装砂芯
(c) 吹空气
(d) 合模
(e) 加压
(f) 凝固
(g) 开模
(h) 取出产品
批量生产中的气缸头的工序概要,分为上涂料、准备模具等前期准备工序、熔解、熔汤处理、给铸造机供汤的给汤工序以及铸造作业工序等,这种工序都非常重要,不能马虎,要维持品质关键是如何做到在稳定的条件下坚持管理铸造作业。
(1) 模具的保养、上涂料
模具的保养、上涂料是指每500-700模次进行包括模具保养、保持炉和给汤管内的清扫作业,将模具的模框、嵌块、拔模销、排气块等分解后,用空气
除去铝渣和砂芯的燃烧剩余物等。排气块的堵塞对熔汤流动性、气孔等品质有很大影响,所以应该仔细地清除掉,而且还有必要检查排气孔,排气型芯等的通气程度。
下一个工序上涂料是以确保排气性,减低脱模阻力,保护模具表面,确保保温隔热性,确保熔汤流动性等为目的。在保养结束后,将模具加热至473K(200C)左右,用钢丝轮刷除去表面的氧化皮后再上涂料,操作是用喷枪来进行的,但根据喷吹压力,距离、速度、浓度、模具温度等,其强度和粗糙度有很大区别。
在涂复杂的模具时,需要熟练地进行操作,但为了保持稳定的上涂料的效果应尽快使操作标准化,涂层厚度粗糙度等因部位不同而存差异。一般而言,产品面是0.1-0.2mm,光洁度要求高的加工基准面,燃烧室面等应用粒子细小的涂料涂0.05mm的厚度,涂料一般利用市场上的,基本构成是骨材(碳酸钙、陶土、氧化铝、云母、石墨等)、粘接剂(硅酸钠)和水等。
关于模具涂料的选择并没有定量的评价尺度,一般在实际产品中使用后再来决定。
(2) 熔解、熔汤处理
作为合金最普通的是AC4B、AC2B。在提出延伸率、耐腐蚀性的要求时,可以使用AC4C等,另外作为高品质化的对策同时也使用加钠、锶的改良处理和加钛的微细化处理,熔汤处理除了以往的加精炼剂的脱氧处理以外,为了得到稳定的品质,使用旋转式除气装置进行除气处理的做法也日益增多。
(3) 铸造作业
·装浇口滤渣网
此工序的目的为了防止从给汤管进来的氧化物、砂子等杂物以及加强熔汤层流化。把做成浇口形状的镀锌网(Æ0.4-0.6mm,12-14个网孔)用专用夹具固定起来。这样做人工作业比较多,但也可以试一试进行自动化设计或给汤管内吹惰性气体等方法。
·装砂芯、吹气
水道中子、气道中子、凸轮轴室中子等,材质大多是中子砂。因形状的复杂化、与其它部件的共用化等引起中子的增加。一般是人工作业,但由于是模具内的高温作业,所以越来越多地采用由机器人自动安装。包括活砂铸型在内自动安装进模具的方法也开始使用。脱模时因要除去装中子时落下的砂子,所以要吹空气。
·合模、加压、凝固、开模、取出产品
这些工序都是在自动化、标准化的循环周期下进行运转的。加压力、加压速度、加压时间、凝固时间等各种条件要根据温度进行调整。 (1)温度
熔汤温度因合金种类、产品形状而稍有不同,但一般在680~730°C的范围内。熔汤温度对内部缺陷和外观品质等有很大影响,所以实际操作时管理范围是14°C左右。模具温度在低压铸造时更显得重要。
从方向性凝固的观点来看模温分布是从浇口往上型方向变低,一般而言浇口480~520°C,下型400~450°C,横型350~400°C,上型250~350°C,但是为了改善内部品质(强化方向性凝固)、缩短铸造周期,可以进行上型和横型的冷却(水冷、空冷,一般冷却模具整体的线式冷却比较多)。
在多个浇口的情况下,浇口间距离变近、浇口间温度变高,使浇口和成形部位的凝固容易发生反转。如果是由于产品形状的限制无法修改模具方案的话,采用在浇口间加上点式冷却,加大浇口的温差坡度等方法也是比较有效的。模具温度是由铸造周期、熔汤温度、气氛温度等决定的,所以在试制作阶段要抓住这些条件和内部外观品质的关系。
改善负面因素,在可能的范围内大幅度地改变铸造条件进行品质变动的试验,然后订出管理范围。这些能做到的话就可以确保稳定的品质。另外条件和品质的关系在短时间内还很难完全掌握,所以同时进行凝固解析也是有效的手段。
(2)加压时间
这是指充填开始到浇口部凝固为止的加压时间。因产品数量、产品形状、模具温度、熔汤温度、浇口直径、浇口数量等原因加压时间会有所不同,但一般气缸头是2~8分钟,根据重量相应延长。温度条件是影响最大的,在稳定条件下是固定的时间,浇口长度(相当于冒口高度)也较稳定。
但是在铸造开始时,短时间停顿后模具温度降低,波动变大,并随着铸造数量的增加和温度条件的波动,浇口部分和给料管内的氧化物堆积起来,浇口截面积减小。在这些情况下,从熔汤、模具传来的热量发生变动,凝固时间变得不稳定。于是成形部的凝固时间发生改变,从产品到浇口的方向性凝固被破坏,产品内部容易出现缩孔等内部缺陷。因此稳定温度条件、保持浇口和给料管等给汤系统的正常状态是非常重要的。
以前操作者是观察浇口的状态后再调整时间的,后来引进了测量铸造时的温度后实时自动调整到最佳条件的控制器。在所有的工序中这是最花时间的部分,因此为了提高生产性要积极地考虑模具冷却、1模2件、2段加压等缩短时间的方法。
(3)凝固时间
这是从加压完毕到产品脱模的时间,是脱模时冷却到铸件不出现变形、拉伤等的时间。一般而言是加压时间的1/3左右,但和加压时间一样也随温度发生变化。从生产性考虑凝固时间短点好。可以加快冷却速度,让脱模阻力小的横型先行,积极地对开模后的产品和模具进行冷却。
(4)加压条件
低压铸造法是用气体对熔汤面加压使熔汤上升进行充填的铸造法,因此加压条件影响到熔汤流动性和冒口效果,是品质管理的重要项目。充填时必要的压力如下面公式计算:
P(Mpa) = Υ×(1+S/A)×△H×10 (2)
Υ= 熔汤比重(2.4~2.5)
S = 给汤管截面积(m)
A = 加压实际(有效)面积(m)
△H = 熔汤面变动量(m)(给汤管内上升量+加压面下降量)
根据铸造机的结构和产品会有所不同,公式(2)中下划线的部分在批量生产的产品中一般是0.025左右,可以根据公式(2)来决定加压力。加压力是由到产品上端的熔汤顶升力和冒口压力组成,其中前者是由铸造机和模具的构造决定的,冒口压力一般在0.005~0.01Mpa左右。为了冒口效果冒口压力高一点好,但如果超过0.01Mpa,模具排气道会闭塞,涂料脱落,熔汤容易压进砂制型芯,所以冒口压力不会太高。
在气缸头中使用了很多砂芯,因此将中子产生的燃气高效率地排出模具是很有必要的。但气缸头的中子形状变得很复杂,数量也多,所以在模具上无法充分设计排气道。在这种情况下采用将冒口压力提高至上限来防止气体卷入产品内部的手段是比较有效的。
如果加压速度太慢,熔汤的充填效果会变差,引起熔汤流动性不良;如果太快,又会引起乱流,出现卷入气体、异物等缺陷。由于根据流路形状不同流速会有差异,所以模具内各部分的速度有所变化。给汤管内要控制熔汤温度的下降,速度便快;模具内部要控制乱流,速度便慢,冒口压力高。一般而言,薄壁铸件需要快速充填,厚壁铸件则相反。
表5.2、图5.8表示了双缸1模2件气缸头中的加压力和加压速度的设定。熔汤补充后,随着铸造的进行熔汤面下降,因此必须增加与液面下降量相对应的加压力。稳定初期液面位置,然后从液面变化量来决定压力补充值。特别是对熔汤面积变化大的坩埚型保持炉而言更需要进行详细的条件设定。已普及了能全部设定这些加压条件的控制器,所以因加压条件而引起的故障已得到很大改善。
表5.2 加压条件例(气缸头1模2件) 部位 压力(MPa) 加压度(Mpa/s)10 熔汤面—浇口距离h 1~2 浇口部P1 h(mm)*0.0025 成形部、成形部高度h2 0.3~0.7 产品上端P2 P1+h2*0.0025 冒口 0.005~0.01 1~2 最后压力P3 P1+P2+0.005~0.01 给汤管和炉床间的距离如果太短的话,在加压时熔汤的流动会出现乱流,因此一般而言要确保不影响熔汤使用量的200mm左右。最后为了防止从熔汤表面吸收氢气,对作为加压气体使用的空气要进行除湿处理。 与重力金型铸造法、砂型铸造法比较类似,表5.3中显示了低压铸造中具有代表性的缺陷和原因及其对策。却显得原因并不仅限于一个,而常常是多个因素综合影响的。因此在考虑对策时需要从模具方案、铸造条件开始进行充分的调查,用定量的数据明确找出原因。
特别是在批量生产中铸造条件的微妙变化都会产生影响,因此也需要注意除了可以定量化的温度条件外,还必须仔细调查模具排气、上涂料、熔汤品质的变化等。下面列举两个气缸头中具有代表性的改善不良事例。
表5.3 低压铸件的主要缺陷和对策 缺陷 原因 对策 缩 方向性 缩短加压凝固时间,缓和壁厚变化 孔 铁含量增加 防止从设备、工具等处混入铁 熔汤 加压速度慢 加快加压速度 流动 熔汤温度、模温低 缩短加压、凝固时间,提高熔汤温度 不良 排气道堵塞 补涂料、清扫排气道 排气道堵塞 补涂料、清扫排气道 喷火 砂芯吸湿 缩短造型到铸造的时间 泄压 换密封垫、修理模具变形 上涂料不够 补涂料 炝火 加压速度快 变更加压条件 排气道堵塞 补涂料、清扫排气道 排气道堵塞 补涂料、清扫排气道 冷 熔汤温度、模温低 缩短加压、凝固时间,提高熔汤温度 隔 卷入了氧化物 加高金属网 砂芯吸湿 缩短造型到铸造的时间 加压时间短 延长加压时间 浇口不够 熔汤温度、模温高 降低熔汤温度 金属网安装不良 扩大金属网固定余量 冷却速度慢 冷却模具 气孔 熔汤气体量多 脱气处理 方向性凝固被破坏 缩短加压凝固时间,缓和壁厚变化 落渣 落下了中子砂 追加排砂道,修正中子干涉部位 拉伤 脱模温度高 增加凝固时间和拔模斜度 例1:进气道壁压力泄漏对策
如图5.9所示,压力泄漏是从浇口上的进气道壁厚处上端的缩孔引起的。如果达到了方向性凝固,那么凝固是从产品上端外围向浇口处开始的,不会产生缩孔。但是由于某些铸造条件的变化,四周的热传导变差,在围着砂芯的该部位处凝固的方向出现反转,出现了缩孔。
关于铸造条件和出现缺陷的关系,经过调查,明确了如果浇口部温度和熔汤温度低过一定范围的话就容易出现缺陷的事实。作为对策和解决办法,要保持良品温度范围,稳定铸造条件。为了扩大良品范围要在铸造方案和材料两方面来考虑对策(表5-4)。
表5.4 缩孔对策内容 目的 对策内容 铸造条件的稳定 铸造作业的标准化 根据温度进行加压、凝固条件的自动设定 根据浇口、给汤管面积的扩大增加热量 强化方向性凝固 根据上型冷却增加温差坡度 缓和壁厚急变(加圆角、增加对下型的壁厚) 改善材料 缓和壁厚急变(加圆角、增加对下型的壁厚) 例2:下台面疏松的改善
柴油机气缸头与汽油机的相比,下台面的机械性热负荷高,因此必然要求是疏松气孔少的致密组织和高机械性能。小型轿车的气缸头从铸铁向铝合金发展,所以对高排气量的发动机也开始了能否适用的试验。
在我国铝合金气缸头主要采用低压铸造法,把浇口开在下型面,为了保持模具温度凝固速度当然变慢,因此即使对组织进行热处理,机械性质也不会有太大的提高。到目前为止为了解决这些问题,采用了诸如TIG焊接的局部强化、重力铸造中的下台面冷却等方法。在低压铸造中虽是比较难的问题,但可以根据铸造方案的改变(阶梯式浇口)和铸造条件的控制来改善组织和强度,实现批量生产。
图5.10显示了改善解决前后的铸造方案,以前的方案是基本的气缸头的铸造方案,但为了促进方向性凝固,对上型和进气横型进行了冷却。对此为了减少气孔量,在改善方案中加了对下型面的急冷,同时也保持了前方案的方向性凝固。
特别是对下型进行充分的冷却是非常必要的,所以在改善方案中确保了冷却水的流量、压力和进行了严格的温度控制。浇口周围做成砂型,确保了充分的浇口截面和热量,另外用浇口部横型的加热器进行保温控制,冷却上型和反浇口侧的横型从而达到对浇口的方向性凝固。
但是由于大量使用冷却,也因模具温度低、模具间温差大出现了一些问题(如型芯烧成气体难以排出、熔汤流动性差、模具涂料寿命短、型芯位置精度偏差大等)。所以采用1模1件在生产。
表5.5中显示了两种方案铸造条件的不同之处,表5.6是组织、机械性质的对比。其中1是指气孔量宏观腐蚀了特定部位,根据对扩大后的气孔量占有率进行画像解析而得出的定量化数据。所谓DAS是2次枝晶冒口间隔的省略,表示显微组织的大小。DAS越小凝固速度越快。阶梯式浇口方案中所有的项目都得到了提高。从表中可以看出,低压铸造法的薄弱处即下型面的组织和强度都得到了很大地改善,但是品质和管理的方便程度还不如重力模具铸造法。
表5.5 阶梯式浇口方案的铸造条件 方案 熔汤温度 模具温度 加压时间 个数 (C) 下型 上型 模型(EX) (Min) 以前方案 695 540 410 445 6 2 阶梯式浇口 705 300 345 465 3.8 1 表5.6 气缸头的下型面品质 方案 材质 气孔量 DAS值(mm) 拉伸强度(N/mm) 延伸率(%) 以前方案 AC2B 1 55 260 1 阶梯式浇口 AC2B 0.55 35 280 2 重力金型法 AC4C 0.4 25 300 5 低压铸造法从被大量使用以来已经30多年了,已确立了铝合金铸件的重要工作法之一的地位。特别是在气缸头中的作用巨大,今后低压铸造仍会是主流方法。
从空冷小型发动机的气缸头开始,到水冷化、多气筒化、功能的扩大、DOHC化和材料重量的增加,并且形状越来越复杂,壁厚变化也加大,铸造的难度也逐年增加,同时为了降低成本进行生产性改善,考虑了1模2件、交换模具时工序改进、动模速度提高和与后处理工序的结合等,冷却控制和加压控制等技术也逐年提高,已出现了包括砂芯的搬运和组装在内的完全自动化线,这同时也从高温作业解放出来,改善了作业环境。
根据以上内容,可以考虑以下气缸头铸造技术的课题:
1)提高材料强度(直喷式汽油机、柴油机气缸头的铝合金化推进)
2)生产性的提高(提高控制技术、后处理线的同步化、全自动化生产线的推
进)
3)其他品种少量生产对策(包括模具准备工序的缩减、中子造型和后处理的
紧凑的生产线设计)
4)缩短开发时间
5)技能的延续(上涂料、铸造条件的调整等)
关于1)项,如何对下型进行冷却是重点,但以往的技术在低压铸造中很
难应用,所以认为更适合采用重力铸造。因此例2是最大限度地发挥了低压铸
造的优点克服了问题点的实际例子。在欧美国家气缸头的主要铸造法仍是重力铸造法,所以为了扩大今后的市场必须解决这个问题。
关于2)和3)项,这是随着FA技术的进步必然要发展的问题。考虑到铸件的高强度化和高生产性化的要求,条件控制会变得比更复杂,因此紧凑的自由度高的生产线结构可以保持综合的高水准。
关于4)项,重点在于需要在设计初期阶段和用户共同开发以及积极运用CAE技术。
最后的第5)项是最紧迫的项目,越推进自动化和无人化,这个问题越显得重要。由于很难定量数据化,而且与经验有关的项目较多,所以地道的技能教育和继承是很重要的。同时为了达到定量化控制而进行的基础研究和开发也同样重要。