冷芯盒制芯技术及应用现状

水玻璃冷芯盒制芯技术的研究
水玻璃冷芯盒是一种常用的铸造冷芯方法，适用于各种铸造材料的生产。

它采用水玻璃水溶液与砂芯材料进行混合，并通过冷却使水玻璃凝固，从而形成冷芯。

水玻璃冷芯盒制芯技术的研究主要包括以下几个方面：
1. 水玻璃配方研究：水玻璃冷芯盒活性物质主要是水玻璃，不同的铸造材料和工艺要求对水玻璃的要求也不同。

研究水玻璃的配方，包括水玻璃浓度、粘度、PH值等，可以优化冷芯的性能和稳定性。

2. 砂芯材料研究：砂芯材料是水玻璃冷芯盒中的载体，承担着冷却和固化水玻璃的功能。

研究砂芯材料的性质和组分，包括颗粒大小、形状、密度、热导率等，可以改善冷芯的强度和导热性能。

3. 冷芯结构设计：水玻璃冷芯盒是由多个冷芯组成的，研究不同结构和形状的冷芯对铸件的支撑和冷却效果的影响，可以提高铸件的质量和生产效率。

4. 冷芯制备工艺研究：研究水玻璃冷芯盒的制备工艺，包括混合水玻璃和砂芯材料的比例、摩擦力、冷却速度等影响因素的优化，可以提高冷芯的稳定性和工艺适应性。

5. 冷芯性能测试和应用研究：对水玻璃冷芯盒制芯技术进行性
能测试和应用研究，包括冷芯的强度、导热性能、生产效率和经济性等方面的考察和评价，可以为铸件生产提供参考和指导。

射芯机冷芯盒制芯工艺射芯机冷芯盒制芯工艺是一种常用的制芯方法。

这种方法通过使用冷芯盒来制作芯子，使芯子中心部位得到更好的冷却，实现了内部光洁度的提高和投产效率的提高，从而在制芯过程中克服了一些缺点。

本文将介绍射芯机冷芯盒制芯工艺的原理、设备要求、工艺流程和注意事项等方面的内容。

一、工艺原理射芯机冷芯盒制芯工艺是通过在制芯时使用冷芯盒，将冷却介质通过冷芯盒注入芯子中心部位，使其得到更好的冷却，从而提高芯子内部光洁度和投产效率。

制芯过程中，首先通过3D打印技术制作冷芯盒，然后将芯盒与冷芯盒固定，在射芯机上进行制芯。

二、设备要求射芯机冷芯盒制芯工艺的设备要求比较简单，包括射芯机、冷芯盒、冷却介质以及3D打印机等。

其中，射芯机是制芯的核心设备，具有稳定的性能和高精度的制芯能力，能够满足不同类型的芯子制造需求。

冷芯盒是制芯时所需的辅助设备，用于注入冷却介质，提高芯子内部光洁度和投产效率。

冷却介质是通过冷芯盒注入到芯子内部，实现芯子冷却；3D打印机用于制作冷芯盒，由于冷芯盒的型号不同，因此必须使用3D打印机来制作。

三、工艺流程射芯机冷芯盒制芯工艺的工艺流程如下：1、3D打印冷芯盒首先，使用3D打印技术制作冷芯盒，根据实际情况制作不同型号的冷芯盒。

2、制作芯盒使用芯盒制作设备制作芯盒，芯盒中心预留冷芯盒的活动空间，方便将冷芯盒放进去。

3、放入冷芯盒将冷芯盒放入芯盒中央的冷芯盒活动空间中，使其与芯盒紧密贴合，预留供冷却介质流通的孔。

4、连接冷却液路连接冷却液路的二级循环，使冷却介质可以流行到冷芯盒中心部位，实现芯子的冷却。

5、加热芯盒先预热芯盒，再向芯盒内注入熔融的铝合金材料，通过射芯机将熔融的铝合金材料挤压到芯盒中心，将冷却介质流入到冷芯盒中心部位。

6、芯子收集通过推出机和接料机收集芯子，完成固态铝制芯子的制造，实现集成芯片封装和电子设备制造过程中的芯子制造需求。

四、注意事项在射芯机冷芯盒制芯工艺中，需要注意以下事项：1、冷芯盒设计的尺寸应该在芯盒中预留一定的活动空间，使其能够完全嵌入到芯盒中，避免在制作过程中出现不必要的问题。

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。

冷芯盒工艺优典型失效案例分析随着科技的不断进步，冷芯盒工艺在铸造行业中得到了广泛应用。

冷芯盒是铸造过程中用于注入冷芯材料的容器，通过冷却机械的作用，实现铸件内部的凝固与冷却。

然而，在实际应用过程中，冷芯盒工艺也可能出现一些失效问题。

本文将针对冷芯盒工艺的优点和典型的失效案例进行分析。

冷芯盒工艺的优点主要体现在以下几个方面：1. 提高生产效率：冷芯盒工艺可以实现一次性注入多个冷芯，减少了工作人员的操作次数和时间。

相比传统的手工冷芯注入，冷芯盒工艺可以大大提高铸造生产的效率。

2. 提高铸件质量：通过冷却机械的作用，冷芯盒工艺可以快速冷却和固化铸件内部的冷芯材料，减少了铸件内部气孔和缩松的产生，提高了铸件的密实度和力学性能。

3. 降低工人劳动强度：传统的手工冷芯注入需要工人频繁操作，不仅操作复杂，还存在一定的安全隐患。

而冷芯盒工艺可以完全由机械自动化完成，减少了工人的劳动强度，提高了工作安全性。

然而，冷芯盒工艺在实际应用过程中也可能出现以下典型的失效案例：1. 冷芯材料破裂：冷芯盒工艺注入的冷芯材料通常为石膏或陶瓷等，这些材料在长时间的冷却过程中可能出现破裂的情况。

破裂的冷芯材料会导致铸件内部的冷却不均匀，影响铸件的质量。

2. 冷芯盒变形：冷芯盒在高温状态下长时间工作，容易受到热膨胀的影响而发生变形。

冷芯盒的变形会导致冷芯材料的不正常流动，进而影响铸件的成型。

3. 注入不均匀：冷芯盒工艺的注入过程需要保持一定的注入速度和压力，以确保冷芯材料均匀地注入到铸件内部。

如果注入速度和压力不均匀，容易导致冷芯材料的局部堆积或空洞，进而影响铸件的质量。

针对上述失效案例，我们可以采取以下措施进行改进：1. 选择高质量的冷芯材料：在冷芯盒工艺中，选择质量可靠、耐高温、不易破裂的冷芯材料，可以减少冷芯材料破裂引起的问题，并能够提高铸件的质量。

2. 加强冷芯盒的设计和制造：在冷芯盒的设计和制造过程中，要考虑到材料的热膨胀系数，合理设计冷芯盒的结构和尺寸，以减少冷芯盒的变形问题。

冷芯盒的发展和应用摘要:论述了目前使用较广泛的冷芯盒工艺的一些关键工序 ,参考德国铸造现状,着重从冷芯盒的树脂、原砂、混砂工艺、芯盒设计等方面进行了分析。

对一些常见的铸造缺陷(例如脉纹) ,以及混制后砂型输送、射芯机制芯个数、型砂存放时间控制等。

近年来,冷芯盒工艺在中国铸造工业得以蓬勃发展,很多铸造厂已经使用此项技术。

现对冷芯盒工艺的一些关键因素进行以下论述。

1冷芯盒树脂和活化剂的化学特征传统的酚尿烷基冷芯盒法,粘结剂由两部分组成,为含有机溶剂的聚醚酚醛和聚异氢酸酯溶液。

酚醛树脂和聚异氢酸酯通常用有机溶剂稀释。

然而聚异氢酸酯和酚醛树脂的极性不同,与这两组分匹配的有机溶剂的最佳加入量也不同。

其最佳加入量是既不能使反应进行彻底,也不能使粘结剂自行固化。

比如适用于酚醛树脂的溶剂不一定适用于聚异氢酸酯 ,这种情况确实如此 ,采用非极性溶剂结果恰恰相反。

非极性溶剂为高沸点的芳烃碳氢化合物(通常为其混合物) ,在常压下其沸点高于150 ℃,高沸点酯也可作为极性溶剂。

尽管聚异氢酸酯对铸造工业有许多优点,但与其配用的高沸点极性溶剂在制芯和造型过程中会产生很多挥发物,尤其在浇注以后,由此带来很多缺点。

在高温浇注情况下,由于粘结剂热分解产生新的、稳定的新组分。

由于芳烃碳氢化合物的存在,浇注过程中通常会产生苯、甲苯和二甲苯,这些化合物在高温下具有很高的热稳定性。

HA 研制的新型冷芯盒树脂的组成却与上述完全不同,在树脂和活化剂中,采用植物基的菜油甲酯代替高沸点的芳烃溶剂。

该溶剂具有沸点高、粘高低、环保、气味小、无污染等优点可以完全满足树脂的各种性能要求,特别是其为非易燃品 ,运输和贮存十分方便 ,大大降低了铸造车间的安全隐患 ! 所需的硬化气体为胺类,按其闪点可分为:DMEA 的闪点36～38 ℃;DMIA 的闪点65～68 ℃; TEA 的闪点 87～89 ℃。

2、制芯材料冷芯盒法多采用石英砂。

高质量的石英砂一般含有极少的矿物,该类矿物常为:长石 ,云母 ,高岭石 ,碱性金属氧化物和碳水化合物。

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。

2023年冷芯盒树脂行业市场调研报告一、行业概况:随着环保意识的提高，塑料行业被规定需要走向可持续发展的道路，传统的石化类塑料已经无法满足市场需求，环保类树脂逐渐成为塑料市场的主角。

而其中具有代表性的环保类树脂品种之一就是冷芯盒树脂。

冷芯盒树脂是一种通过高分子化学反应制成的高分子材料，具有良好的机械性能、加工性能和环保性能，广泛应用于饮料包装、医药包装、食品包装等领域，是新型环保类树脂市场的重要组成部分。

目前，我国冷芯盒树脂的产能和供应量都处于较为稳定的发展阶段。

按照目前的生产装置和工艺水平，一些企业的单条生产线能够生产的年产能在4000-5000吨之间，而集中生产的企业的年产能则逐步升至数万吨。

同时，我国一些大型化工企业也纷纷投入到环保类树脂生产领域，增强了生产环保类树脂的竞争力。

总体上来看，我国的冷芯盒树脂市场正朝着规模化、产业化、多元化方向发展，市场前景广阔。

二、市场规模:据市场调研数据显示，2018年我国冷芯盒树脂市场规模约为50亿元，市场需求主要来自于饮料包装、医药包装、食品包装等领域。

其中，饮料包装行业是冷芯盒树脂的主要应用领域，占据了市场需求的主导地位。

随着环保意识的不断提高，未来环保类树脂市场需求的增长潜力巨大。

三、市场竞争:目前，我国的冷芯盒树脂市场中主要的生产企业有宁波玛丽、上海益农化工、永兴化工等，其中宁波玛丽是目前国内最大的冷芯盒树脂生产企业之一，其产品在市场上具有较高的知名度和市场占有率。

同时，由于冷芯盒树脂的生产技术相对较为成熟，因此市场中的进入门槛相对较低，除了上述企业外，市场上还涌现了一些小型企业或个体经营者，这些企业在技术和市场占有率上都较为薄弱。

四、市场趋势:近年来，随着工艺水平的进步，冷芯盒树脂的性能得到了显著提升，加工工艺也更加成熟，使得其在越来越广泛的领域得到了应用。

随着消费者环保意识的增强，冷芯盒树脂逐渐成为环保类树脂市场的主力。

同时，在国家政策的支持下，环保类树脂的需求和生产呈现出逐步增长的趋势。

冷芯技术的发展与应用摘要：三乙胺法冷芯工艺是1968年由美国Asland油脂化学公司向铸造界隆重推出的令世人瞩目的一种新型制芯（型）工艺。

它是继50年代的CO2自硬工艺，60年代的热芯盒工艺之后在铸造技术上的又一次突破和飞跃。

三乙胺冷芯工艺在美国称为ASHLAND工艺或称ISOCURE工艺，它是在室温条件下采用三乙胺气雾来硬化酚醛树脂砂的一种简便而快速成型的制芯(型)工艺，该工艺既满足了用户对铸件质量日益提高的要求，又满足了低成本、高生产效率的目标。

所以，该工艺一经问世，就受到了国外铸造行业的欢迎，特别是大批量生产的汽车、拖拉机、内燃机行业。

1971年有15个国家，165家工厂采用该工艺进行生产，其中美国有20家。

70年代末，美国已有380家公司采用了该工艺。

在八十年代，该工艺在美国铸造厂已占有绝对的主导地位。

本文旨在介绍冷芯工艺在我国的发展及其在铸造行业上的应用。

关键词：冷芯技术；应用；发展1 冷芯技术的开发及应用在我国，对冷芯盒制芯（型）工艺的开发及应用起步于70年代末，但是在当时的历史条件下，我国铸造工作者特别是洛阳拖拉机厂材料研究所对冷芯盒树脂进行了很多研究和试验，原农机部也将冷芯盒技术列入攻关项目。

由于当时一无专用设备，二无原料供应，在国内形不成应用冷芯盒的气候。

九十年代初期，随着改革开放，冷芯盒制芯技术在我国的推广应用得到了空前的发展机遇。

冷芯盒树脂等配套材料供货商如Asland、HA等，以及冷芯盒专用设备厂商如Laempe、Loramend等纷纷在中国设立办事处，为争夺中国用户展开了激烈的市场竞争。

我国冷芯盒用户随之就迅速扩大，已遍及国内的汽车、拖拉机、飞机、制泵等行业，树脂耗量据估计每年约为2000吨，每年冷芯盒树脂砂约为11万砘。

冷芯工艺在我国的应用大致可分为这样三个阶段:1）从70年代未期到1985年是冷芯工艺试验研究阶段，2）从1985年到90年代初期是冷芯工艺应用于生产的发展时期3）从95年开始冷芯工艺进行调整时期。

2023年冷芯盒树脂行业市场分析现状冷芯盒树脂是一种应用广泛的高科技材料，主要用于金属铸造过程中的芯盒制造。

随着金属铸造工艺的不断发展，对芯盒的要求也越来越高，冷芯盒树脂因其优异的性能逐渐替代传统的石蜡芯盒成为主流。

冷芯盒树脂主要由树脂、催化剂、填充剂等组成，具有很强的耐高温、耐磨损、抗腐蚀等优点。

同时，它还具有粘结力强、流动性好等特点，可以在复杂形状的芯盒中进行精确铸造，适用范围广泛。

目前，冷芯盒树脂行业的发展态势良好，市场需求持续增长。

主要表现在以下几个方面：首先，冷芯盒树脂在金属铸造行业中的应用越来越广泛。

随着传统芯盒的局限性逐渐暴露，冷芯盒树脂成为更好的替代品。

它不仅能满足复杂形状的铸造需求，还具有更长的使用寿命和更好的成型效果。

其次，冷芯盒树脂的技术水平不断提高。

制造冷芯盒树脂的技术需要一定的专业知识和经验，随着行业的发展，相关企业逐渐积累了丰富的经验，芯盒的质量得到了保证。

同时，技术进步也使得冷芯盒树脂具备了更多的性能优势，用户可以根据需要选择不同种类的产品。

再次，随着金属铸造行业的发展，冷芯盒树脂的市场需求不断增长。

金属铸造广泛应用于汽车制造、航空航天、能源等领域，这些行业的快速发展也带动了冷芯盒树脂的需求。

特别是汽车行业的快速发展，对芯盒的要求越来越高，对冷芯盒树脂的需求量也在不断增加。

最后，冷芯盒树脂行业的竞争格局逐渐形成。

目前，国内冷芯盒树脂行业存在一些知名企业，它们凭借着技术实力和品牌优势在市场中占据一定份额。

同时，一些新兴企业也在不断崛起，它们以技术创新和服务质量提升为核心竞争力，使得整个行业的竞争更加激烈。

综上所述，冷芯盒树脂行业目前正处于快速发展阶段，市场需求旺盛。

随着金属铸造工艺的不断发展和市场需求的增加，冷芯盒树脂行业有望在未来实现更好的发展。

同时，行业竞争也在不断加剧，企业需要不断提升技术水平和服务质量，以赢得竞争优势。

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。