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第一讲：冷芯原理介绍工作原理与主要特点1.工作原理冷芯盒树脂有两个组份，即；Ⅰ组份是宽分布线性酚醛树脂。
它是用苯酚.甲醛经过化学反应获得。
Ⅱ组份是用高沸点的的相溶性优良在溶剂冷芯盒工艺的固化原理是酚醛树脂和聚异氰酸酯在三乙胺在的催化下，数秒内反应生成固态的尿烷树脂。
2.主要特点冷芯盒工艺是指在常温条件下，吹入气体催化剂在数秒内或在数十秒内就迅速固化成型的一种工艺。
它的最大特点是：1）.型芯于常温下在芯盒内实现固化，模具尺寸稳定，型芯尺寸精度高，变形小，从而可以降低铸件尺寸偏差。
2）.制芯效率高，型芯固化速度以秒计算，3）.模具可以用木材.金属制作，制造成本低.周期短寿命长.4）.由于常温固化，与热法制芯相比节省能耗，改善了工人劳动条件。
5）.型芯溃散性好，铸件易清理。
第二章原辅材料选用要求1硅砂2树脂3三乙胺4辅材（1）.脱模剂（2）.清洗剂（3）涂料第三章工艺控制要点1化学特性2工艺控制要点2.1水份控制2.1.1硅砂水份控制2.1.2压缩空气中的水份控制2.1.3涂料水份控制2.2温度.压力和时间的优化控制2.2.1硅砂温度控制2.2.2室温与摸具温度2.2.3射砂压力和时间的控制2.2.4吹胺与吹气压力和时间的控制2.3合理的排气系统第二讲制芯的工作步1.原砂加入。
在制芯前先将原砂加入以开启的提升机内（见图1）2.原砂库.（见图2）3.砂发送.（见图3）4.5.小砂库.（见图4）6.混砂机.（见图5）7.送砂小车.（见图6）8.制心机.（见图7）。
热芯盒设计中几种附件结构的选择
刘文川;陈永龙
【期刊名称】《中国铸机》
【年(卷),期】1993(000)005
【摘要】以中、大型砂芯用水平分模的热芯盒为例,阐述了热芯盒中射砂孔衬套、下顶芯杆及回位顶杆的结构改进方案,简述了如何选择上、下芯盒的定位销套的配合公差,介绍了芯盒排气总面积应占射砂孔总面积的百分比参数以及其他一些附件在设计中应注意的问题。
【总页数】3页(P24-26)
【作者】刘文川;陈永龙
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TG231.66
【相关文献】
1.制芯中心冷芯盒模具几种附件结构的优化 [J], 崔景旭;侯桂林;刘宏有;宋建武;毛昌国
2.热芯盒插入式射嘴及顶芯杆类附件安装结构的优化设计 [J], 刘文川;邓鑫;汪萍;彭显平;谭勇;韩君华
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4.热冷芯盒几种附件结构的优化设计 [J], 刘文川;何金宝;姜喜涛;文宏
5.煤气加热四开模热芯盒结构设计及要点分析 [J], 明金元;相益德
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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。
冷芯盒造型工艺与制芯技术本文摘自《铸造技术》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 ℃。
三门峡阳光铸材有限公司冷芯盒树脂生产现场2 制芯材料2. 1 砂子2. 1. 1 石英砂冷芯盒法多采用石英砂。
冷芯盒制芯技术及应用现状前言自1968年美国的阿什兰公司发明并推广冷芯盒技术以来，冷芯盒制芯因其生产效率高、节能，砂芯尺寸精度高、发气量低，芯盒寿命长、变形量小，铸件表面光洁、尺寸精度高（可达到CT7级），浇注后砂芯溃散性好等特点而被广泛采用。
尽管冷芯盒法除了ISOCURE法（阿什兰法）外，后来还开发了SO2法（呋喃树脂/SO2法、环氧树脂/SO2法、酚醛树脂/SO2法、自由基硬化法）、低毒或无毒的气硬促硬法（钠水玻璃/CO2法、酚醛树脂/脂法、有机粘结剂/CO2法）、FRC法，但目前应用最多的仍是ISOCURE法。
ISOCURE法是在原砂中加入一定量的组分I（液态的酚醛树脂）和II组分（聚异氰酸脂），在混砂机中混匀后，用射芯机射砂或人工填砂制芯，用干燥的空气、CO2气体或氮气作载体，通入约5%浓度的催化剂气体，使组分I中的酚醛树脂的羟基和组分II中的异氰酸基在催化剂的作用下，发生聚合反应生成尿烷树脂而固化。
冷芯盒的适应性强，它可以应用于铸造所有种类的黑色和有色合金以及适用于大多数铸造用砂，冷芯盒砂芯可小到136g，大到840Kg，最大达到1000磅；砂芯壁厚从3mm到170mm。
在国内外，冷芯盒技术已成功的应用于汽车、拖拉机、飞机、机床、泵业等行业，但在实际生产中，冷芯盒制芯工艺受到许多因素的影响，包括原材料、工装、工艺参数等。
本文对冷芯盒技术的应用中应注意的问题作了一定的综述，并对国内应用冷芯盒技术的情况作了说明。
一、冷芯盒生产中应注意的问题：冷芯盒技术的本质是组分I（液态的酚醛树脂）和II组分（聚异氰酸脂）在催化剂的作用下，生成尿烷的过程，即：催化剂酚醛树脂+聚异氰酸脂尿烷组分I的酚醛树脂结构要求为苯醚型，组分II为4，4’二苯基甲烷二异氰酸酯（MDA）或多次甲基多苯基多异氰酸脂（PAPI）等，美国推荐使用MDA，我国主要用PAPI。
组分I和组分II通常用高沸点的酯或酮稀释，以增加树脂的流动性和可泵性，使树脂容易包覆在砂粒表面，也增加芯砂的流动性，使砂芯致密。
冷芯盒制芯中心
2009年铸造厂引进西班牙洛拉门迪公司冷芯盒制芯中心，主要配套德国KW造型线生产，制芯中心生产率每小时可完成45个整芯，极大提高了制芯的效率和质量。
制芯中心设备以年产10万台多缸机计算，可节省劳动力15-20人，每年可比以前节约成本45万元，经济效益非常可观。
1.制芯中心的发展概况：
冷芯制芯采用三乙胺冷芯盒工艺，三乙胺冷芯盒自铸造学会举办的展览会上展出以来，因其很高的生产率颇具竞争性和实用性，而且在此基础上出现了制芯中心，型芯的尺寸精度进一步提高，受到了铸造业内人士的普遍关注，尤其是在汽车、拖拉机、内燃机等大批量生产行业得到了极其广泛的发展和应用。
随着现代制造业的发展，精益求精的生产模式是多数企业正在追求和努力实现的目标。
其核心理念是，彻底杜绝无效劳动和浪费，持续改进和精益求精。
铸造是制造业的根本，要有精确的铸件，没有高品质的型芯是无法达到的。
制芯中心实现了高水平、高质量、高效率的制芯方式，为高品质的汽车发动机提供了可靠保障。
我厂的制芯中心是2009年安装调试，从当年7月13日开始调试生产。
2.冷芯工艺过程控制要求：1）水分；2）原材料；3）温度；4）压力；5）时间。
1）水分：主要来自压缩空气、树脂、三乙胺和原砂
水分是铸件的主要危害：型芯中水分的含量是导致铸件的气孔多
少的关键。
现铸造厂的制芯中心使用的压缩空气经过空气干燥塔过滤之后，降低了压缩空气中的水分。
三乙胺是冷芯盒制芯必不可少的一种固化型芯的化学品。
制芯中心生产初期使用的三乙胺用量是7-8秒钟的定量，经过一段时间的使用后，把胺的定量缩短到3-5秒之间。
这样可以减少型芯的含水量并且降低了成本。
树脂的加入量也是与型芯的质量和水分有关的。
树脂加入量多砂芯强度提高了，但是溃散性就差了。
加入量少了型芯的强度就达不到。
经过一段时间的调整，4L68系列型芯树脂用量是100公斤砂用09：09的树脂。
485和490机体因为锁芯通道侧板面太薄用1：1的树脂量。
锁芯机因为锁芯通道是平整的方柱形所以使用的混制砂也是1：1的，为的是锁住型芯不使型芯散开。
静化时间要根据气温、原砂温度、吹气压力和吹气温度调整。
天气暖和静化和固化时间越短，天气越冷固化时间度越长。
制芯中心制作砂芯主要有射砂空洞，射砂不足，跑砂，强度低四种缺陷。
射砂空洞是指射砂后，在射嘴处，砂芯表面有一个散砂形成的空洞。
主要是射砂后，射嘴里的气体没有排除形成的，现在主要在无锡基裕4102机体砂芯上有这种情况发生。
射砂不足是指砂芯在模具型腔深处及缸颈处有气体不能排除，原砂受到阻力不能充实型腔，而形成疏松。
现在主要4L68、4L88、4B28TC、485、490、4102机体有这种情况。
经过多次试验射砂压力采用0.5-0.55公斤，这样射制的砂芯基本消除了疏松现象。
制芯中心由于吸尘装置由多台机器共用，三乙胺废气抽排不净，
射嘴很容易堵死，造成砂型报废。
我们将两台制芯机各开一扇门，将空气流通，经常人工将两台机器射嘴清通，提高了砂芯的成型率。
机器人浸涂经过机械甩涂之后，还存在涂料挂漏。
以前浸涂，从机械手浸下去到整个砂芯在涂料池浸1秒钟后提起砂芯离开涂料池甩两次。
现在浸涂后，改成甩四次。
砂芯浸涂后放到烘芯炉滚道上。
进入烘芯炉时，风屏风机是向下吹的风。
它是用来隔绝炉里的热气向外跑。
但是砂芯上的涂料，因浸涂后几秒种就进炉了，涂料还没有均称吸收。
经风机一吹就形成一条条的纹路。
吹下来的涂料就会堆积在最下层的平面上，铸件出来就会有尺寸变化。
现在关掉了烘芯炉进口处风屏，基本解决了纹路堆积现象。
烘芯炉由预热区130°C,主加热区200°C,降温区120°C组成的一条烘芯线。
现在预热区烘干温度达不到烘芯要求，降温区温度降不下来，这样烘芯要求达不到。
为了达到烘芯要求，现在只能靠循环风机来调节温度。
预热区温度低于130°C关掉预热区循环风机。
温度达130°C时，再打开风机。
降温区因循环风机都是向一个方向吹，只能在降温区温度没到120°C 时就关掉加热开关，利用风机把前面的热量送过来，现在就这样来控制烘芯温度。
希望通过以后的不断完善，来达到完美的工艺流程，全自动高效的冷芯机，多功能的工装夹具，现代化的机器人应用技术，先进的浸涂机械手，高效低成本的生产。
为生产薄壁、复杂、无毛刺和清洁铸件。
为高品质汽车发动机缸体和缸盖等复杂铸件提供可靠保障。
技师论文
论文题目：冷芯盒制芯中心
论文作者：吴
铸造厂
2011年12月。
