树脂自硬砂烘干工艺

浅谈树脂砂工艺的几点经验

湖北巨鲸传动公司铸造分厂 田万刚 王业华 罗会义

与传统的粘土砂生产铸件相比，用树脂砂生产的铸件具有表面粗糙度小，尺寸精度高，品质好的特点，已日益受到市场的青睐，得到了迅速发展，已逐步成为铸件市场的主流产品。为适应市场的发展，提高我公司产品的外观质量，增强产品在市场上的竞争优势，我厂决定采用树脂砂代替原来的粘土砂进行铸件的生产。

树脂砂上世纪50年代开始在铸造行业出现和使用，到现在已经有几十年的历史了，其生产工艺和设备已相当成熟和完善。我厂根据本公司产品结构复杂，品种多，批量小，重量差别大和特点，通过对树脂砂几种生产工艺的比较，选择了具有适应性好，操作简单的呋喃树脂自硬砂的工艺。

2003年9月，我厂购买了一台间歇式树脂混砂机，开始生产树脂砂铸件。在最初阶段，主要生产小型铸件，逐步摸索树脂砂的工艺在生产中的应用。经过一年的发展，树脂砂铸件质量不断提高，产量迅速扩大，并于2004年9月修建了新的树脂砂生产专用车间，同时购进了一套5吨的简易树脂砂生产设备（包括破碎机，再生机和混砂机），通过不断的发展和完善，现在已成功的用树脂砂来代替粘土砂生产铸件，生产铸件由原来的年产量不足500吨上升到了1800吨，且所生产的铸件与粘土砂生产的铸件相比，表面粗糙度明显降低，形位及尺寸精度明显提高，废品率不断降低，取得了良好的市场和经济效益。

过去我厂一直采用粘土砂造型，工人和管理人员都没有接触过树脂砂的生产工艺，对其了解较少，但通过对树脂砂的学习和使用，我们认为树脂的生产工艺并不神秘，只要对其有了正确的认识，遵循了其工艺规律，就能很好的掌握和使用这一造型方法。在一年多的树脂砂生产实践中，克服一些工艺过程中经常遇到的问题，取得了较大的进步。下面，就我厂在树脂砂生产过程中，如何解决生产过程中遇到的工艺上的问题，浅谈在这方面所取得的经验：

一、砂温对树脂砂硬化的影响及控制

呋喃树脂自硬砂的硬化原理是：树脂在固化剂的催化作用下逐渐发生交联反应而自行硬化，固化剂的催化作用受温度的影响较大，温度升高催化作用加速，温度下降，催化作用减慢，因而呋喃树脂自硬砂在硬化过程中，硬化反应的速率与砂温有密切的关系，同时硬化反应速率对硬化后铸型的强度有着重要的影响。所以，要得到满足生产需要的铸型强度，就必须控制砂温。

第１２期　戴礼兴，等：几种常用自硬砂工艺技术与生产成本的比较　・５３・　

几种常用自硬砂工艺技术与生产成本的比较　

戴礼兴　，桑超峰　

（１．华东冶金超硬材料研究所，安徽马鞍山２４３０１２；　２．马鞍山市华骐环保科技发展有限公司，安徽马鞍山２４３０６１）　

摘要：从几种常用自硬砂制芯造型工艺技术现状、工艺成本的角度出发，将几种常用自硬砂（即呋喃树脂自硬砂、碱酚醛树脂自硬　砂、Ｐｅｐ—ｓｅｔ法自硬砂、酯硬化水玻璃自硬砂），进行对比分析，列出了几种常用自硬砂在铸造质量、工艺技术、工艺成本、劳动条件　以及环境保护方面的优势与劣势。同时重点介绍了酯硬化水玻璃自硬砂的优点。　关键词：自硬砂；３２艺技术；工艺成本；酯硬化水玻璃自硬砂　中图分类号：ＴＧ２４２　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１１）１２－００５３一ｏ３　

Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　Ｃｏｓｔ　ｏｆ　

Ｓｏｍｅ　Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｓｅｌｆ－－ｈａｒｄｅｎｉｎｇ　Ｓａｎｄｓ　

ＤＡＩＬｉ—ｘｉｎｇ，ＳＡＮＧ　Ｃｈａｏ一　ｎｇ　

（１．Ｅａｓｔｅｒｎ　Ｃｈｉｎａ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｓｕｐｅｒｈａｒｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｍａａｎｓｈａｎ　２４３０１２，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｈｕａｑｉ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｓ．＆Ｔ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｍａａｎｓｈａｎ　２４３０６１，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎａｌｙｚｅｄ　ａｎｄ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｃｏｓｔｓ　ｏｆ　ｓｏｍｅ　ｇｅｎｅｒａｌ　ｓｅｌｆ—－ｈａｒｄｅｎｉｎｇ　ｓａｎｄｓ（ｆｕｒａｎ　ｒｅｓｉｎ，ａｌｋａｌｉｎｅ　ｐｈｅｎｏｌｉｃ　ｒｅｓｉｎ，ｐｅｐ—ｓｅｔ　ｍｅｔｈｏｄ，ｅｓｔｅｒ—ｈａｒｄｅｎｉｎｇ　ｓｏｄｉｕｍ　ｓｉｌｉｃａｔｅ）．Ｉｔ　ｗａｓ　ｌｉｓｔｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅｉｒ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ａｎｄ　ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｉｎ　ｃｏｓｔ　ｑｕａｌｉｔｙ，ｐｒｏｃｅｓｓ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｃｏｓｔ，ｌａｂｏｒ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．Ａｔ　ｔｈｅ　ｓａｌｎｅ　ｔｉｍｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｅｓｔｅｒ—ｈａｒｄｅｎｉｎｇ　

场

技师专业论文

工 种： 铸造工

浅谈呋喃树脂自硬砂的生产及应用

1 目 录

摘要…………………………………………………………………………...………2

引言…………………………………………………………………………...………2

1.呋喃树脂砂性能的优缺点………………………………………………….……...2

2.呋喃树脂自硬砂的生产工艺技术……………………………..……………..……3

3.工艺及现场控制…………………………………………………………..…..……6

4.呋喃自硬树脂砂铸件的缺陷分析及防止措施……………………………....……8

5.结论…………………………………………………………………………..……9

参考文献……………………………………………………………….……………10

2 摘 要

本论文针对呋喃树脂自硬砂的坭芯生产，阐述了呋喃树脂自硬砂的原材料配比、混制及硬化工艺。结合作者多年在实际生产工作中的经验，就生产中出现的实际问题进行分析和讨论，通过采取文中提出的控制、解决措施，有效地解决了铸件出现的气孔、粘砂、热裂、冲/夹砂、脉纹等铸造缺陷。

关键词：呋喃树脂自硬砂、铸造缺陷、夹砂、热裂、脉纹

引言

呋喃树脂自硬砂工艺是指在呋喃树脂砂中加入一定量的酸性固化剂，使之在芯盒或砂箱内经历一定时间后，在常温条件下通过自行硬化成型（不需烘烤或吹入硬化气体）的一种造型制芯工艺。

呋喃树脂自硬砂硬化反应机理可简单描述为：涂敷在砂粒表面的树脂在酸性固化剂的催化作用下，呋喃树脂分子上的活性氢、羟甲基与羟甲基之间发生缩聚反应和呋喃环上的双键打开发生加成聚合反应，形成三维网状结构固体树脂，使型（芯）砂硬化成型。

1.呋喃树脂砂性能的优缺点

1.1优点

1)铸件的尺寸精度高、外部轮廓清晰、铸件表面光洁，外观质量好、组织致密、铸件综合品质高。 3 2)呋喃树脂自硬砂具有较好的流动性，容易紧实，脱模时间可调节，硬化后强度高，在其后的搬运及合箱过程中不变形，因树脂砂的强度高，在浇注和凝固过程中基本上不会出现位移现象，所以铸件的尺寸精度高。

第２９卷第５期　２０１３年１０月　有　色　矿　冶　ＮｏＮ—ＦＥＲＲｏＵＳ　ＭＩＮＩＮＧ　ＡＮＤ　ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ　Ｖｏ１．２９．№５　Ｏｃｔｏｂｅｒ　２０１３　

文章编号：ｌＯＯ７—９６７Ｘ（２Ｏｌ３）０５—００４３—０３　

应用树脂砂工艺制造模具类铸件的工艺探讨　

任书伟，孟维东，姚爱民　

（中冶葫芦岛有色金属集团有限公司，辽宁葫芦岛ｌ２５００３）　

摘要：通过应用树脂砂造型工艺生产热镀锌模具过程控制的论述，从原砂选取、添加剂配人、铸　型刷涂及烘干、浇注系统设置等工序环节，阐述了非加工作业面铸件造型过程中影响质量　各单元因素的控制方法，为模具类铸件生产提供借鉴。　关键词：树脂砂造型；铸件质量；过程控制　

中图分类号：ＴＧ２４２　文献标识码：Ａ　

１　前　言　

模具类铸件工作面的平滑程度直接影响型铸产　品的物表质量，特别是工作面无法采用加工手段修　

缮时，对于一次成型的工作面质量控制是模具类铸　件制造成功与否的核心内容。２０１２年５月某公司　

机加厂采用树脂砂造型工艺后，便启动热镀锌模具　的试生产，以此实现模具的自主供给。此前由于对　

树脂砂工艺了解甚少，从零做起，逐步积累热镀锌模　具制造过程中各环节的控制要点。呋喃树脂自硬砂　

造型工艺特点：（１）方便造型与移动：呋喃树脂及对　甲苯磺酸按一定比例与造型砂均匀混合后，便可填　

充使用，经固化定型后即可起模，自硬后砂型强度较　高，起模及此后搬运、烘干、合箱的各过程均不致变　

形。（２）尺寸精度高：因铸型刚度高，金属液在浇注　

及凝固的整个过程中，基本不发生型壁移动，故此铸　型轮廓清晰，铸件尺寸波动小、精度高。（３）表面光　

洁度高：树脂在高温下发生热解，使砂粒表面形成光　亮炭，并在铸型与金属界面上形成还原性气氛，减轻　

金属氧化，降低铸件表面粗糙度。控制原砂粒度及　粒度均匀分布，铸件表面可获得较高光洁度。（４）　

铸件致密度高：由于铸型刚度高，铸件发生收缩前膨　

胀时，难以使铸型扩大，结果迫使仍为液态的金属填　充枝晶间的空隙，枝晶间疏松减轻，不容易产生集中　缩孔，因此铸件致密度较高。（５）旧砂再用率高：由