Q_GXHG KCR-P-2019铸造用三乙胺冷芯盒法树脂

三乙胺冷芯盒工艺在铸造生产中的应用与研究的开题报告
一、研究背景
三乙胺冷芯盒是一种新型铸造材料，可显著提高铸件质量和生产效率。

因此，它在铸造生产中得到了广泛应用。

然而，在实际应用中，不同的生产工艺会对其性能产生一定的影响，因此有必要对其工艺参数进行研究，以提高生产效率和产品质量。

二、研究目的
本研究旨在探究三乙胺冷芯盒在铸造生产中的应用和工艺参数对其性能的影响，为进一步提高铸件质量和生产效率提供理论依据和技术支持。

三、研究内容
1、三乙胺冷芯盒在铸造生产中的应用情况分析和概述；
2、研究三乙胺冷芯盒的制备工艺，包括材料配比、混合、成型、硬化等步骤的优化；
3、探究不同工艺参数对三乙胺冷芯盒性能的影响，包括压缩强度、抗拉强度、抗弯强度等性能；
4、研究三乙胺冷芯盒的耐高温性能和耐化学腐蚀性能，并对其应用范围进行评价；
5、研究三乙胺冷芯盒在不同铸造条件下的应用效果和生产成本。

四、研究方法
本研究采用实验方法，按照不同的工艺参数对三乙胺冷芯盒的性能进行测试和分析，包括定量分析和定性分析。

同时，采用SEM和XRD等分析方法对其微观结构和组成进行观察和探究。

五、预期成果
通过本研究，将进一步明确三乙胺冷芯盒在铸造生产中的应用范围和优势，提高生产效率和产品质量。

同时，将为相关企业的生产和技术提供理论依据和科学支持。

三乙胺法冷芯盒制芯工艺的应用及探讨潍坊柴油机有限责任公司邹化仲=摘要>为进一步推广应用三乙胺法冷芯盒制芯工艺,对在此工艺中存在的问题作了分析,并提出了改进措施。

1国内外三乙胺法冷芯盒工艺的发展应用三乙胺法冷芯盒工艺即酚醛氨基甲酸乙酯工艺,是冷芯盒制芯工艺方法中目前应用最广泛的一种,开发于1968年。

其制芯工艺过程是,在定量原砂中按工艺配比加入组分Ñ酚醛树脂和组分Ò聚异氰酸酯的双组分粘结剂,在混砂机中混均匀后得到冷芯砂,利用射芯机紧实到芯盒中,再藉助气体发生器,以干燥的压缩空气或氮气等为载体将定量的雾化或汽化的三乙胺催化剂通过吹气板吹入芯盒,将双组分粘结剂中的羟基和异氰酸催化变成尿烷而硬化,继而靠载体气体清洗出芯砂中残余的三乙胺,得到具有一定强度、满足工艺要求的砂芯。

冷芯盒法制芯工艺用的芯盒不需加热,免去了芯盒热变形,砂芯精度高,芯盒寿命长,芯盒材质可视生产批量大小等条件选用钢、铸铁、铝、塑料、木材等。

冷芯盒制芯工艺化学反应迅速,固化周期短,生产效率高,砂芯发气量较低,溃散性好,易清砂,铸件表面光洁,废品率低,综合成本低,易于组织自动化生产,经济效益显著。

因此,在近20年的发展中,日益取代油砂法、热芯盒法、壳芯法等传统制芯工艺。

在欧美等有些工厂采用三乙胺法冷芯盒制芯工艺生产的砂芯重量达砂芯总重量的70%以上。

为适应铸造工艺各方面的不同要求,特别是提高现行三乙胺法冷芯盒砂芯的热强度,防止在浇注金属高温作用下,砂芯过早溃散、变形、开裂造成废品,美国有关部门研究出高热强度三乙胺冷芯盒工艺,将现行三乙胺法冷芯盒工艺用的粘结剂组分Ñ酚醛树脂改为酚醛多元醇树脂,其他不变。

这样,溃散时间从不到100s延迟到400s。

另一方面,德国、美国、意大利、西班牙、日本等各国对三乙胺法冷芯盒工艺配套设备,射芯机、气体发生器、芯砂混砂机、空气干燥器、砂加热冷却器、废气净化装置等的研究逐步深入,不断采用新技术、新专利形成各具特色的系列化生产。

行业标准《铸造用三乙胺冷芯盒法树脂》解读1 标准概况三乙胺冷芯盒法树脂工艺由于其具有生产效率高、节约能源、芯（型）强度高、尺寸精确、芯（型）砂溃散性好等优点，已经得到了铸造业的广泛使用。

根据2011年中国机械工业联合会下发的2011年行业标准制修订计划，《铸造用三乙胺冷芯盒法树脂》行业标准由苏州兴业材料科股份有限公司负责起草，全国铸造标准化技术委员会归口管理。

在2011年第三批行业标准制修订计划中，标准名称为《铸造用三乙胺法冷芯盒树脂》，在标准征求意见时，经标准起草小组一致同意，将标准名称确定为《铸造用三乙胺冷芯盒法树脂》。

2 标准的主要内容2.1 范围本标准适用于铸造用三乙胺冷芯盒法制芯（型）用树脂。

2.2 术语和定义参照GB/T 5611《铸造术语》“铸造用三乙胺冷芯盒法树脂 TEA cured cold-box resin for foundry”，将铸造用三乙胺冷芯盒法树脂定义为“在室温下吹入三乙胺等叔胺类催化剂气体，使双组分粘结剂的酚醛树脂和聚异氰酸酯交联成固态的氨基甲酸酯，从而使砂芯（型）硬化的冷芯盒用树脂。

”2.3 分类和牌号铸造用三乙胺冷芯盒法树脂是目前广泛使用的制芯、造型用有机粘结剂，在用户现场使用时主要根据强度判断产品优良，因此标准以强度等级分级为普通型、抗湿型和高强度型。

铸造用三乙胺冷芯盒法树脂按使用条件不同分类及分类代号见表1。

铸造用三乙胺冷芯盒法树脂的牌号表示方法如下:示例SLⅠ-G：表示铸造用三乙胺冷芯盒法树脂组分Ⅰ高强度型树脂。

2.4 技术要求2.4.1 铸造用三乙胺冷芯盒法树脂的理化性能应符合表2的规定。

因为组分Ⅰ刚生产出来时为淡黄色，遇光易变棕红色，但不影响性能，所以本标准规定组分Ⅰ为淡黄色至棕红色透明液体。

为促进技术进步，出于对职业健康和环境保护的需要，同时考虑到国内有代表性厂家的现状，对组分Ⅰ中的游离甲醛进行了分级规定，≤0.5%为合格品，≤0.3%为优级品。

892FO U N D R V造型材料Vol.68 No.8 2019国产与进口三乙胺冷芯盒树脂性能对比研究何龙，崔刚，张宏凯，韩文，张茜(宁夏共享化工有限公司，宁夏银川750021 )摘要：对国产冷芯盒树脂和进口冷芯盒树脂的常规性能指标以及非常规性能指标如抗湿性、可使用时间、超低树脂加入量等进行研究对比。

结果表明，国产树脂主要常规性能指标与进口树脂差距小于5%,无明显差异。

24 h高湿抗拉强度、可使用时间等指标与进口树脂差距在5%以上，存在一定差异。

关键词：冷芯盒树脂；性能对比；抗湿性；超低加入量三乙胺冷芯盒法制芯工艺由亚什兰公司（Ashland)于1968年推出，因其具有砂芯尺寸精度高、生产效率高、不用热源、工装容易更换且维修保养简便、良好的砂特性等特点['受到铸造行业的欢迎并迅速发展。

国内的铸造企业在20世纪七八十年代开始进行三乙胺冷芯盒制芯工艺的研究，开展了大量的试验研究工作但国产冷芯盒树脂与进口树脂相比性能仍存在明显差距，进口树脂树脂砂常规强度比国产树脂高20%〜40%,抗湿性比国产树脂高50%~ 100%[51。

常州有机化工厂1984年底引进了亚什兰公司的三乙胺冷芯盒粘结剂制造技术[6]。

近些年来，以济南圣泉和苏州兴业为代表的国内铸造辅材生产企业加大研发力度，在三乙胺冷芯盒树脂的合成技术上取得突破性进展。

国内三乙胺冷芯盒树脂的性能与进口冷芯盒树脂的差距逐渐缩小，主要性能指标已经达到进口树脂水平，部分性能指标已超越进口树脂水平。

为了对比国产冷芯盒树脂和进口冷芯盒树脂的技术指标差异，对国产冷芯盒树脂和进口三乙胺冷芯盒树脂的常规性能指标以及其他性能指标如抗湿性、可使用时间、超低加入量等进行了对比研究。

作者简介：何龙（ 1982-),男，本科,高级工程师，从事铸造辅 材的研发及质量管理工作。

E-mail:zhxl-025@ 中图分类号：TG221文献标识码：A文章编号：10014977(2019) 08-0892-04收稿曰期：2019-01-22收到初稿，2019-03-26收到修订稿。

三乙胺法冷芯盒工艺技术三乙胺法冷芯盒工艺技术是一种常用的金属铸造工艺，它广泛应用于航空航天、汽车制造、机械工程等领域。

该工艺的主要原理是利用三乙胺在铸造过程中的化学反应，使其快速气化，在模具中形成均匀的气泡，从而形成轻质的铸件。

首先，三乙胺法冷芯盒工艺技术要求选用适合的模具材料。

由于三乙胺气化时会产生较高的温度，模具材料需要具备高温耐受性和耐蚀性，一般选择耐火材料或特种合金。

其次，该工艺要求在铸造前将三乙胺喷涂在模具表面。

这一步骤需要将三乙胺与稀释剂按一定比例混合后喷涂到模具内壁上，并迅速将模具合拢，使其均匀覆盖在模腔表面。

然后，进行金属液浇注。

在模具内喷涂三乙胺后，需要迅速将金属液浇注到模腔中，由于三乙胺的快速气化，使得金属液不被三乙胺冷凝，从而形成轻质的铸件。

接下来，进行冷却和凝固。

在铸造完成后，需要将铸件进行冷却，使其凝固定形。

冷却速度的控制是至关重要的，过快或过慢都会影响铸件的性能。

最后，取出模具，完成整个冷芯盒工艺。

一般来说，三乙胺法冷芯盒工艺技术可以提高铸件的密度、减少缺陷和气孔，使得铸件的质量更加稳定可靠。

值得注意的是，三乙胺在铸造过程中会产生一定的气味和有害气体，因此在操作过程中需要保持良好的通风条件并使用适当的个人防护设备，确保工人的安全。

总的来说，三乙胺法冷芯盒工艺技术是一种重要的铸造工艺，具有较高的效率和质量优势。

通过合理的应用和控制，可以实现高质量的铸件生产，并满足不同领域的需求。

三乙胺法冷芯盒工艺技术是一种常用的金属铸造工艺，它在各个领域中广泛应用。

下面将详细介绍该工艺技术的相关内容。

首先，三乙胺法冷芯盒工艺技术的基本原理是利用三乙胺在铸造过程中的化学反应。

三乙胺，也被称为N,N-二乙基甲酸酰胺，是一种液体化合物。

当在铸造过程中，将三乙胺喷涂在模具表面后，它会快速气化，形成大量气泡，进而形成轻质的芯盒。

该工艺的第一步是选择适合的模具材料。

由于三乙胺在气化时会产生高温，因此模具材料需要具备耐高温和耐蚀性。

三乙胺法冷芯盒制芯工艺影响因素的研究引言三乙胺法冷芯盒制芯作为一种常用的铸造工艺，广泛应用于金属铸造行业。

在该工艺中，冷芯盒起到加固砂芯的作用，从而保证砂芯能够在铸造过程中保持形状稳定。

然而，冷芯盒制芯工艺中存在许多影响因素，这些因素会直接影响到制芯质量和生产效率。

因此，对冷芯盒制芯工艺影响因素的研究具有重要的理论和实际意义。

影响因素1. 砂芯配合比砂芯配合比是指砂芯制备过程中砂与粘结剂的比例关系。

砂芯配合比的变化会直接影响到砂芯的强度和形状稳定性。

过高或过低的配合比会导致砂芯变形或者失去强度，影响到铸件的质量。

因此，在冷芯盒制芯过程中，合理选择砂芯配合比十分重要。

2. 砂芯固化条件砂芯固化条件是指砂芯在制备过程中固化所需的温度和时间。

砂芯固化条件的设置不仅会影响到砂芯的强度和稳定性，还会对铸件的缩孔和热裂纹等缺陷产生影响。

因此，对砂芯固化条件的优化研究可以有效提高制芯质量和减少铸件缺陷。

3. 冷芯盒结构设计冷芯盒的结构设计直接影响到砂芯的形状和支撑力。

合理的冷芯盒结构设计可以保证砂芯在铸造过程中不发生变形或裂纹。

对于复杂形状的砂芯，冷芯盒结构设计的合理性尤为重要。

因此，冷芯盒结构设计应根据具体的砂芯形状和尺寸进行优化。

4. 三乙胺溶剂配置三乙胺是冷芯盒制芯工艺中常用的一种粘结剂，它可以使砂芯具备一定的强度和稳定性。

三乙胺溶剂配置的不同会直接影响到砂芯的粘结效果。

过高或过低的三乙胺溶剂配比会导致砂芯粘结不牢或者溶剂残留在砂芯中，影响到铸件质量。

因此，三乙胺溶剂配比的合理选择对于冷芯盒制芯工艺影响很大。

结论三乙胺法冷芯盒制芯工艺是常用的铸造工艺之一，影响因素的研究对于提高制芯质量和生产效率具有重要意义。

砂芯配合比、砂芯固化条件、冷芯盒结构设计以及三乙胺溶剂配置是冷芯盒制芯工艺的主要影响因素。

合理选择和优化这些影响因素可以有效提高制芯质量、减少缺陷产生，从而提高铸件的质量和生产效益。

因此，在实际生产中，应对这些影响因素进行细致的研究和优化，以提高冷芯盒制芯工艺的可靠性和稳定性。

专利名称：一种三乙胺冷芯盒法铸造大口径阀门铸件专利类型：实用新型专利
发明人：杨海龙,张吉发,王健康,赵雪勃
申请号：CN202122113725.X
申请日：20210902
公开号：CN215806615U
公开日：
20220211
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种三乙胺冷芯盒法铸造大口径阀门铸件，包括阀门铸件主体，所述阀门铸件主体的最上侧位置处设置有橡胶盖，所述橡胶盖的右侧位置处设置有凸块，所述橡胶盖的下侧位置处设置有连接管，所述连接管的外侧位置处设置有顺时针螺纹，所述顺时针螺纹的外侧位置处设置有上方连接口，所述上方连接口的下侧位置处设置有管道，所述管道的左侧位置处设置有水平连接口，橡胶盖能通过顺时针螺纹旋入上方连接口内，能防止灰尘或其它物体从上方连接口掉入阀门铸件主体内部，凸块能更加方便橡胶盖进行转动，阀门铸件主体能通过两个固定块以竖立姿势立在平面上，防止阀门铸件主体缺少支撑点平躺在地面上造成磕碰和磨损。

申请人：河北精航宇阀门制造有限公司
地址：062150 河北省沧州市泊头市富镇(泊头市四营工业区)
国籍：CN
代理机构：沧州市博圣恒专利代理事务所(普通合伙)
代理人：黄庆华
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三乙胺冷芯盒法[酚醛-异氰酸盐-胺气固化（冷芯盒）]法原理：粘结剂由两部分组成，第一组分为溶剂基的酚醛树脂，第二组分为聚异氰酸脂，MDI（4,4’一二苯基甲烷二异氰酸脂），将树脂同砂子进行混合并把混合物射入芯盒，把胺气（TEA三乙胺或DMEA 二甲基乙胺）吹到砂芯里，经催化使第一组分和第二组分之间产生聚合反应生成脲烷（氨基甲酸树脂），使之硬化，这种反应几乎是瞬间的。

砂子：通常用洁净的，AFS50-60[50/100]硅砂，但是锆砂和铬铁矿砂也可以用。

砂子必须干燥，超过0.1%的水分会降低型砂混砂料的存放期。

高PH值(高酸耗值)也会缩短存放期。

理想的温度约为25℃：温度低会造成胺气冷凝和不均匀固化；温度高会造成溶剂从粘接剂中过快散失而使强度降低。

氮含量:第二部分,异氰酸盐含11.2%氮。

[注：兴业树脂二组分异氰酸盐含氮量为：7.5%—8.8%][注：当组分Ⅰ加入量高于组分Ⅱ时，砂芯即时抗拉强度提高，砂芯发气量减少，含氮量相对降低，将组分Ⅰ、组分Ⅱ之比确定为：55：45。

另外，组分Ⅰ的价格较组分Ⅱ便宜，亦能降低一些成本] 混砂方法：可用间歇式混砂机或连续式混砂机。

先加入第一组分再加入第二组分。

不要强力搅拌以免砂子受热而使溶剂挥发。

存放期：如果型砂干燥，可存放1-2h。

[混好的芯砂存放时间一般为：2-3h，夏季为：1-2h。

][兴业供一汽轻发的冷芯树脂，可使用时间大于4h，气温高时要缩短][注：可使用时间：将混制好的树脂砂放入塑料桶内，放置一定时间（如30min、60min、120min、180min、240min、480min）后，射制“8”字形抗拉试样，吹气硬化后1min内，测其初始强度，直至射制的工艺试样初始强度低于工艺要求下限为止，此时到混砂完毕的时间即为冷芯盒树脂砂的可使用时间。

生产中的工艺强度下限值，对于复杂砂芯一般定为0.15MPa；对于形状较简单的厚壁砂芯可定为0.06%MPa。

]射芯方法：采用低压，200-300kpa（30-50psi），吹入的空气必须干燥：经过带有干燥剂的干燥器可把空气中水分减少到50ppm。

行业标准《铸造用三乙胺冷芯盒法树脂》解读1 标准概况三乙胺冷芯盒法树脂工艺由于其具有生产效率高、节约能源、芯（型）强度高、尺寸精确、芯（型）砂溃散性好等优点，已经得到了铸造业的广泛使用。

根据2011年中国机械工业联合会下发的2011年行业标准制修订计划，《铸造用三乙胺冷芯盒法树脂》行业标准由苏州兴业材料科股份有限公司负责起草，全国铸造标准化技术委员会归口管理。

在2011年第三批行业标准制修订计划中，标准名称为《铸造用三乙胺法冷芯盒树脂》，在标准征求意见时，经标准起草小组一致同意，将标准名称确定为《铸造用三乙胺冷芯盒法树脂》。

2 标准的主要内容2.1 范围本标准适用于铸造用三乙胺冷芯盒法制芯（型）用树脂。

2.2 术语和定义参照GB/T 5611《铸造术语》“铸造用三乙胺冷芯盒法树脂 TEA cured cold-box resin for foundry”，将铸造用三乙胺冷芯盒法树脂定义为“在室温下吹入三乙胺等叔胺类催化剂气体，使双组分粘结剂的酚醛树脂和聚异氰酸酯交联成固态的氨基甲酸酯，从而使砂芯（型）硬化的冷芯盒用树脂。

”2.3 分类和牌号铸造用三乙胺冷芯盒法树脂是目前广泛使用的制芯、造型用有机粘结剂，在用户现场使用时主要根据强度判断产品优良，因此标准以强度等级分级为普通型、抗湿型和高强度型。

铸造用三乙胺冷芯盒法树脂按使用条件不同分类及分类代号见表1。

铸造用三乙胺冷芯盒法树脂的牌号表示方法如下:示例SLⅠ-G：表示铸造用三乙胺冷芯盒法树脂组分Ⅰ高强度型树脂。

2.4 技术要求2.4.1 铸造用三乙胺冷芯盒法树脂的理化性能应符合表2的规定。

因为组分Ⅰ刚生产出来时为淡黄色，遇光易变棕红色，但不影响性能，所以本标准规定组分Ⅰ为淡黄色至棕红色透明液体。

为促进技术进步，出于对职业健康和环境保护的需要，同时考虑到国内有代表性厂家的现状，对组分Ⅰ中的游离甲醛进行了分级规定，≤0.5%为合格品，≤0.3%为优级品。