下载文档原格式
温度、湿度、固化剂酸度对呋喃树脂砂强度的影响周利军，马 文（宁夏共享化工有限公司，宁夏银川 750021）摘要：探究了环境温度、湿度、固化剂酸度对呋喃树脂砂强度的影响。
试验表明：环境温度过高或过低，初强度或者终强度都比较低，最适宜的温度范围在15～25 ℃；当环境湿度>90RH%时，呋喃树脂自硬砂强度急速下降，对湿度的敏感性极强，初强度只有0.3 MPa，终强度只有0.4 MPa；固化剂酸度过低，初强度或者终强度都比较低，固化剂酸度过高，初强度或者终强度都有可能为零，所以固化剂的酸度应根据铸造现场的要求随时调整。
关键词：温度；呋喃树脂砂；强度；湿度；固化剂酸度作者简介：周利军（1994-），男，本科，助理工程师，从事呋喃树脂粘结剂的研究工作。
E-mail: 1134059692@ 中图分类号：TG221+.1文献标识码：A文章编号 ：1001-4977 （2019）01-0049-04收稿日期：2018-02-26收到初稿，2018-04-27收到修订稿。
目前，自硬呋喃树脂砂造型在铸造生产中应用非常广泛[1-3]。
在树脂砂生产工艺中，环境温度、湿度、固化剂酸度都直接影响呋喃树脂砂型强度。
确定温度、湿度、固化剂酸度范围，以保证在完成制芯或造型过程中适应各种铸件所需要的强度，这对保证生产十分重要。
高温高湿、低温高湿这样的极端环境条件对呋喃树脂砂型强度的影响较大，严重的甚至可能影响生产。
固化剂酸度的高低也会导致砂型强度的高或低，酸度低，硬化慢，强度低，影响生产效率；酸度高，硬化快，砂型脆性大，没强度。
本文探究了环境温度、湿度、固化剂酸度对呋喃树脂砂型强度的影响，这对铸造现场生产具有指导意义。
1 试验材料和方法本试验所用材料为再生硅砂、呋喃树脂、固化剂，其主要理化指标见表1-3。
设备：泉州敬隆机械有限公司制造的混砂机和OM-MHU-50L系列温湿度方程式恒温恒湿箱，其温度范围-40～150 ℃（风冷式），温度波动度±0.1 ℃， 湿度范围20%～98%，湿度波动度±3RH%。
山东华晨自硬呋喃树脂产品型号成份(参照JB/T7526-94)山东华晨自硬呋喃树脂用固化剂主要性能(参照HG/T2345-92)一、产品使用特点1.终强度高可降低树脂加入量10％～20％，使铸件生产成本大幅度降低。
2.固化速度快树脂固化速度快，可以缩短生产周期，提高生产效率。
3.绿色环保树脂游离甲醛含量很低，小于0.08％，只有行业标准规定的20%,而且树脂加入量少，从而对环境污染大大减少，工人的劳动条件明显改善。
5.可提高铸件质量和成品率，降低成本树脂加入量的降低将降低型、芯发气量，有利于减轻或消除铸件气孔类缺陷; 由于固化速度快，固化剂加入量相应降低, 可减轻铸件表面增S、球化不良缺陷。
二、砂子混制要点1.对原材料的要求原沙：一般用硅砂粒度SiO2 含泥含水微份量酸耗值灼减铸钢30/100 >97铸铁40/150 >90 <0.2-0.3 <0.1-0.2 <0.5-1 <5 <0.5有色70/200 >85其中,重大件用砂选较细的,一般中小件目数可以大些。
微粉量30/50,40/70组为140目以下,50/100,70/140组为200目以下,100/200组为270目以下呋喃树脂和固化剂参照以上产品选用。
2.混砂工艺一般新砂占10%，再生砂占90%；树脂加入量根据新砂和再生砂的质量来定，一般为砂重的0.6-1.5%,新砂可加到2.0%左右，加入硅烷可以减少树脂用量；固化剂加入量一般为树脂量的30-70%，用连续式或间歇式混砂机先将砂子和固化剂混匀，然后再加入树脂混匀，混砂时间一般为1-2分钟，混匀后立即出砂使用。
加料顺序：先加砂子,再加固化剂充分混均匀,再加树脂充分混均匀,再出砂（总时间不超过2分钟）。
数值砂需要控制的性能主要是可使用时间和脱模时间。
3.树脂加入量的选择由于各使用厂家所用的原砂粒形、粒度、含泥量等指标差别较大，型、芯的重量及复杂程度不同，树脂的加入量应以满足生产需要为原则，在强度满足生产要求的前提下尽量减少树脂的加入量。
呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题及影响因素用呋喃树脂砂所生产的铸件有诸多优点，所以国内有越来越多的企业选择呋喃树脂砂进行铸造，但在生产的过程中，仍然存在着诸多需要注意的问题，文章就呋喃树脂砂铸造过程中的问题和影响因素进行分析和解决。
标签：呋喃树脂砂；铸造；问题；影响在铸造企业中，呋喃树脂砂的应用在近几年都是比较普遍的，并且，随着社会经济的发展，其工艺已达到成熟水平，发展也越来越快。
在铸造的过程中也有诸多优点，如：表面光洁、尺寸精确高、棱角清晰、废品率低、造型效率高等。
但是，在应用的过程中，仍存在很多的问题，文章就影响呋喃树脂砂铸造因素和存在的问题进行分析和解决。
1 铸造工艺对呋喃树脂砂铸造的影响及注意事项1.1 铸造的工艺呋喃树脂砂在铸造生产过程中有瞬间发气量大，容易产生气孔，高温的溃散性好等特点，也易出现夹杂和冲砂现象。
而在设计浇注系统的过程中，要按照以下原则：快速平稳、封闭底注、保证压头、严格挡渣。
因此，在铸造工艺设计中，浇注系统的截面积要比粘土砂工艺大，内浇道要分散放置[1]。
为了提高浇注系统挡渣的能力，可以在横浇道加入陶瓷过滤网。
为了避免在浇注过程中出现冲砂现象，也可用陶瓷管做直浇道和底注的内浇道。
因为呋喃树脂砂的强度高，所以在铁水凝固过程中不容易在产生缩孔，同时为了避免产生气孔或夹渣，所以在浇注时铁水温度一般也不低于1320℃。
1.2 模型质量对于中小批量生产的复杂铸件一般选用放置较久的干木料作为模型制作材料。
为保证模板的刚性和平整度，型板的面板可选用较厚的多层板材料。
对于中大型板，可以加装焊接的“米”字型槽钢框架进行加固，避免出现模型放砂箱后型板变形现象。
如对模型的精度和寿命有更高要求，在已有成熟铸造工艺并可接受增加的模型成本，可以选择铝型或树脂型，但缺点是不易改型。
工程技术人员也要在投产前对模型尺寸是否符合图纸和缩率的要求、是否符合设计工艺、是否适宜车间操作使用等问题进行确认。
2 铸造材料对呋喃树脂砂铸造的影响及注意事项原砂和树脂固化剂是呋喃树脂砂铸造中重要的铸造材料，它们的质量好坏直接影响铸件质量好坏。
铸造用呋喃树脂成分铸造用呋喃树脂是一种高性能的树脂材料，它被广泛应用于汽车、机械、航空航天等领域的铸造过程中。
呋喃树脂的主要成分是呋喃环和氧原子，它的结构紧密、交联度高，具有优异的耐高温、耐腐蚀、耐磨损、抗压强度等性能。
本文将从呋喃树脂的组成、性能和应用等方面对铸造用呋喃树脂进行详细解析。
一、呋喃树脂的组成1.呋喃环：呋喃树脂分子中含有呋喃环结构，呋喃环是一种氧杂环化合物，它具有优异的相容性、溶解性、化学稳定性和热稳定性等特点。
2.氧原子：呋喃树脂分子中含有大量氧原子，氧原子是形成交联结构的重要原料，它能够与其他分子中的氢原子或羟基结合形成氢键或酯键等键型。
3.活性基团：呋喃树脂分子中还含有具有化学反应活性的基团，它们能够与其他分子中的活性基团进行缩合反应，从而形成交联结构。
二、呋喃树脂的性能1.优异的耐高温性能：呋喃树脂具有较高的玻璃转化温度和热分解温度，能够承受较高温度的作用，并保持较好的机械性能和稳定性。
2.良好的耐腐蚀性能：呋喃树脂具有较好的耐化学品性能，能够承受化学物质的腐蚀，尤其是酸碱溶液的腐蚀。
3.高强度和高硬度：呋喃树脂具有较高的抗压强度、抗弯强度和硬度，能够承受较大的压力，同时具有良好的耐磨性能。
4.良好的加工性和成型性：呋喃树脂在成型过程中具有良好的流动性和成型性，容易加工成各种形状的制品，且成品表面光滑、平整，精度高。
三、铸造用呋喃树脂的应用呋喃树脂可以用作铸造粘结剂、砂芯材料、加固材料、密封材料等，在铸造过程中发挥着重要的作用。
1.铸造粘结剂：呋喃树脂在铸造过程中可以作为粘结剂，将砂型材料和铸造金属材料黏合在一起，确保铸造件的成型和成品质量。
2.砂芯材料：呋喃树脂可以作为砂芯材料，制造内腔复杂的铸造件，如汽车缸盖、汽缸体等，其砂芯的精度和表面粗糙度都得到了很好的控制。
3.加固材料：呋喃树脂可以作为加固材料，强化铸造件的强度和硬度，可以用于改善传统铸造件的性能，提高其使用寿命。
某铸造车间呋喃树脂砂生产线空气质量检测研究应用化学分析对国内某铸造车间，生产环境进行分析，并得出车间白天甲醛、甲苯气体含量高，是由于呋喃树脂中甲醛、甲苯含量超标，夜间二氧化硫、硫化氢及一氧化碳含量高，主要是由于树脂砂中固化剂含有硫酸等酸类，遇高温铁水产生二氧化硫、硫化氢等有害气体，及树脂遇高温铁水产生一氧化碳等含碳气体，建议该车间改造增设除尘通风设备，及采购含游离甲醛低的树脂固化剂等。
标签：呋喃树脂砂；固化剂；甲醛；有害气体国内某铸造车间使用粘土砂生产铸件，经设备改造现采用呋喃树脂砂造型生产，车间环境随之得到改善，粉尘、噪音明显减少，但带来一些新的环境问题，尤其是对车间空气质量的影响。
1 检查试验现场检测车间大气中存在游离甲醛、二氧化硫、甲苯等气体，表1为车间正常生产一天24h内，每隔两小时测一次各种有害气体含量随时间变化情况。
由图1可看出，游离甲醛和甲苯气体在9点至17点范围内浓度较高，此时间段即为白天制芯造型阶段，主要是树脂砂挥发和硬化期；而二氧化硫、硫化氢及一氧化碳在凌晨1点到5点范围内浓度较高，主要原因是夜间浇注，树脂砂遇高温铁水产生某种化学反应造成的。
2 原因分析白天在9点至17点之间，甲醛和甲苯气体含量较高，而此阶段主要从事树脂砂制芯造型，及型芯型腔的涂刷阶段，甲醛、甲苯两种有害气体来源于呋喃树脂造型及固化阶段或涂料涂刷阶段，或两种共同产生的结果，为此对车间用的树脂、固化剂、涂料进行了相关分析。
2.1 原材料分析呋喃树脂固化分析：该铸造车间使用树脂为甲醛改性呋喃呋喃树脂硬化机理较复杂，分为初期反应和终期反应两阶段，如图2所示。
从上述反应式看出，呋喃树脂硬化过程并无有害物产生，所以呋喃树脂固化阶段可以排除产生甲醛和甲苯气体。
2.2 呋喃树脂及固化剂成分分析对呋喃树脂进行检测结果如表2所示。
从表2可看出树脂中流离甲醛含量较高，车间白天进行制芯舂砂过程中树脂砂中的甲醛大量挥发，导致白天9点至17点工作期间车间大气甲醛含量较高。
3D打印呋喃树脂砂型收缩性能研究
余洛生;刘丰;刘丽敏;李征
【期刊名称】《铸造》
【年(卷),期】2022(71)5
【摘要】随着铸造数字化技术的发展,砂型3D打印技术应用越来越广泛。
由于呋
喃树脂在固化反应时会发生体积收缩,所以打印砂型的尺寸收缩也是影响砂型精度
的重要因素之一。
研究了呋喃树脂喷墨打印工艺参数对砂型收缩性能的影响,结果
表明:在3.03%~3.98%树脂加入量、0.3%~0.5%固化剂含量、70/140、100/200、140/270型砂目数条件下,打印砂型的收缩率与树脂加入量关系甚微,主要随着固化剂含量的增加而变大,随着型砂目数的增加而变小。
3D打印砂型的尺寸收缩是呋喃树脂固化反应体积收缩的结果。
【总页数】5页(P614-618)
【作者】余洛生;刘丰;刘丽敏;李征
【作者单位】中国机械科学研究总院集团有限公司先进成形技术与装备国家重点实验室;北京机科国创轻量化科学研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG242
【相关文献】
1.陶粒砂与硅砂在3D打印砂型中的性能对比研究
2.3D打印耗材对树脂砂型性能
影响的对比研究3.3D打印呋喃树脂黏度对渗透及砂型强度影响的研究4.砂型喷墨
3D打印用呋喃树脂的制备工艺与性能研究5.冲击压实工艺对3D打印砂型成形性能影响规律研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
生产薄壁类铸钢件用几种自硬砂工艺综述生产铸钢件可供选择的型砂工艺有：呋喃树脂自硬砂工艺、碱性树脂自硬砂工艺、pepset 法自硬砂工艺、新型水玻璃自硬砂工艺。
这四种自硬砂工艺的基本情况如下：一、四种自硬砂工艺的概述（一）呋喃树脂自硬砂工艺1、工艺主要优势（1）铸件表面质量和尺寸精度高。
（2）型芯溃散性好，铸件落砂清理容易。
（3）旧砂干法再生回用容易，回用率高（≥90％）。
这些优点使该工艺在铸件生产中得到大面积推广应用，尤其是铸铁件的生产。
2、工艺缺点多年的理论研究和生产实践表明，用呋喃树脂砂工艺生产铸钢件有难以解决的技术难题。
（1）呋喃树脂砂热膨胀系数大，高温退让性差，铸件易产生裂纹，尤其是薄壁、壁厚差较大，结构复杂的铸钢件。
（2）粘结剂系统含S、N等有害元素，易造成铸件表面渗硫，造成表面微裂纹，以及N导致的气孔或皮下气孔。
（3）型砂发气量较大，铸件易出现气孔缺陷。
（4）混砂、造型、浇注、落砂、清理过程中产生SO2、CO等有害气体，污染作业环境。
正是由于上述一些原因，导致某些工厂不能把所有产品都使用呋喃树脂砂生产，而保持呋喃树脂砂、水玻璃砂（粘土砂、碱性树脂砂）并行的状态，造型管理、生产上的诸多不便。
呋喃树脂砂生产线有的因铸件废品率多、生产成本高已闲置，有的生产线已改造成新型水玻璃自硬砂生产线或碱性树脂砂生产线。
针对呋喃树脂砂工艺的不足，国内外专家进行了多年研究，推出改性呋喃树脂，并在生产过程中采取多项工艺措施（如冷铁等），但未收到明显实效。
综上所述，呋喃树脂砂工艺用于铸钢件的生产不是一种好的选择，生产薄壁、结构复杂、易产生裂纹、气孔类缺陷的泵、阀、机车类铸钢件则更不可取。
（二）碱性树脂自硬砂工艺1、工艺优势（1）铸件表面质量和尺寸精度高，铸件综合质量优良。
（2）粘结剂系统不含S、P、N等有害元素，可防止因这些元素引起的铸件缺陷。
（3）具有独特的高温硬化特性，可显著减少铸钢件的热裂缺陷。
（4）固化剂参与硬化反应，型砂硬化性能好，可调性强。
呋喃树脂自硬砂对球墨铸铁铸件质量的影响表1．原铁液化学成分及球铁最终成分(2)试块尺寸共有四种：50mm×50mm×50mm(模数M=0.83cm), 75mm×75mm×75mm(模数M=1.25cm), 100mm×100mm×100mm(模数M=1.66cm), 200mm×200mm×200mm(模数M=3.33cm)。
每种试块均同时制作呋喃树脂自硬砂型和粘土砂干型两种铸型，并用同包铁液浇注。
(3)型砂及造型粘土砂配料成分为：20%新砂，80%回用砂，1.5%陶土，2.5%白泥。
呋喃树脂自硬砂用100%回用砂配制，呋喃树脂加入量为1.5%，硬化剂对甲苯磺酸的加入量为树脂量的100%(没有加入新砂以及有意加大树脂和硬化剂加入量的目的是有意提升砂型的含硫量，以便呋喃树脂自硬砂对球铁质量的阻碍更明显)，这种砂型的实测含硫量为0. 50%。
造型均为手工造型，粘土砂型在浇注前通过烘干，呋喃树脂自硬砂型自行硬化，不烘干。
两种铸型均不刷涂料，使铸型表面直截了当与铁液接触。
(4)凝固时刻测量方法在铸型中部插一根石英管，直低试块心部，将热电偶塞入其内，使热电偶焊点正好处在试块心部；偶丝的尾端用补偿导线与带长图记录仪的电子电位差计连接，用以绘制凝固曲线，然后在凝固曲线上读取凝固时刻。
4．实验结果及讨论：(1)凝固时刻--各种试块的测量结果列于表1，并用对数坐标绘成曲线。
由表1能够看出：各种尺寸的试块在自硬砂铸型中的凝固时刻均比在粘土砂干型中的凝固时刻长，而且随着试块尺寸增大差别逐步增大，随着试块尺寸变小差别减小。
这一结果讲明自硬砂的散热速度比粘土砂缓慢。
在对数坐标上，各数据点几乎呈直线分布，偏离度甚小。
因此，能够将曲线外延来估量模数更大或更小的铸件的凝固时刻。
(2)显微组织--对100mm×100mm×100mm和200mm×200mm×200mm两种试块取样进行了显微组织检查。
造型材料的重要性 造型材料的含义很广，凡是用来制造铸型（包括砂芯）的材料统称为造型材料。铸造生产中使用的铸型有砂型、金属型、陶瓷型、石墨型等等，其中最普遍和大量使用的是砂型，在我国或世界范围内，应用砂型生产的铸件占应用各种铸型生产铸件的80%以上。 造型材料在铸造生产中占有重要的地位，其质量好坏直接影响铸件质量、生产效率和成本。据统计，铸造生产中往往由于造型材料质量低劣或使用不当而造成铸件报废的约占总废品率的50%以上。造型、制芯费用占铸件生产总成本的1/2左右，金属熔炼占成本1/4，其余1/4的成本要花费在铸件清理及其后处理工序上，其中清理工序的70%与造型材料有着密切的关系。由此可见，铸件生产中的70%左右和一半以上的质量问题都与造型材料及其应用有关。 一些高效造型、制芯材料和工艺的出现，往往会给铸造车间面貌带来巨大的变化，譬如造船、机床厂采用树脂自硬砂代替原先的粘土干型砂，铸件尺寸精度可达CT9~CT10级，比粘土砂工艺高两级；铸件表面粗糙度可达Ra=12.5~50μm，比粘土砂高1~2级；铸件废品率稳定在3%以下；车间单位面积的铸件产量比粘土砂翻一番；铸件的清砂效率提高3倍。 显然，研究开发造型材料的新品种，生产供应符合造型生产需要的造型材料，以及合理选用各种造型材料，对于提高铸件质量、降低成本、提高劳动生产率和改变铸造生产面貌有着现实和深远的意义。毛坯精化及近无余量铸造，洁净以及高效生产一直是世界各国铸造工作者追求的共同目标。随着我国机械工业的发展以及越来越多的外国企业将原来在其他国家生产生产的铸件转移到中国来，使铸件的需求量不断增加，对铸件的质量（包括内在质量和表面质量）的要求也越来越高，这必将对造型材料提出更高的要求，并且将进一步显示出造型材料在铸造生产中的重要地位。 21世纪呼唤“绿色铸造”，保护环境，实现可持续发展是我们的基本国策，造型材料对铸造厂的清洁化生产起着决定性的作用。据统计，每吨铸件需消耗1t左右新砂（不锈钢铸件消耗1.5t新砂），全国每年消耗新砂千万吨以上。同时，将排出大量的旧砂，如不能对旧砂进行处理回用，必定给周围的环境带来严重污染。此外，砂处理工部产生的灰尘，造型、制芯、浇注过程中树脂等有机物的分解，溶剂的挥发放出的有毒废气，酸碱物质溶解在水中等都是污染的源头，因此，采用少污染和无污染的先进造型材料和工艺，达到国家工业卫生排放标准意义重大，有时甚至会成为铸造厂能否生存的关键。
1.1 自硬呋喃树脂砂的概念 自硬呋喃树脂啥命名来源于英语的Furan No-Bake process，呋喃树脂砂铸造是以呋喃树脂为黏结剂，并加入催化剂混制出型砂，不需要烘烤或通硬化气体，即可在常温下使砂型自行固化的造型方法，通常简称为树脂砂。 自硬呋喃树脂砂具有以下优点。 （1） 铸件表面光洁、棱角清晰、尺寸精度高 这是由于树脂砂造型可以排除许多使型芯变形的因素。如： 1) 型砂流动性好，不需捣固紧实，减少模样（芯盒）的损伤和变形； 2) 型砂（芯）固化后起模，减少了因起模前松动模样和起模时碰坏砂型（芯）引起的变形； 3) 无需修型，减少了修型时引起的变形； 4) 无需烘烤，减少了因烘烤造成的铸型（芯）变形； 5) 铸型强度高、表面稳定性好，故芯头间隙小、分型负数小，减少了下芯、配模过程中铸型的破损和变形，保证了配模精度； 6) 铸型（芯）硬度高，热稳定性好，可以有效地抵御浇注时的型壁退让、迁移现象，减少了铸型的热冲击变形（如胀砂等）； 7) 型砂的溃散性好，清理、打磨容易，从而减少了落砂清铲修整工序中对铸件形状精度的损害。 总之，由于在各个工序中都大限度的排除了影响铸型、铸件变形和损坏的因素，所以树脂砂铸件的铸件表面质量、铸件几何尺寸精度方面比黏土砂可以提高1~2级，达到CT7-9级精度和1~2mm/600mm的平直度，表面粗糙度大有改观。 （2） 造型效率高 提高了生产率和场地利用率，缩短了生产周期。 1) 型砂流动性好，不需捣固紧实，节省了大量的捣固工作量，使造型操作大为简化； 2) 铸型强度高，节约了起模后修型工作量； 3) 型（芯）上醇基涂料点干后可省去烘干工序，节约了工时和场地； 4) 旧砂回收后干法机械再生，使砂处理为封闭系统，便于机械化，可以节约大量旧砂处理，型砂混制、运输等辅助劳动； 5) 型砂的溃散性好，落砂容易，修整工作量少； 6) 节约了一些造型（芯）前的准备工作量，如插芯固等。 根据一般统计，用自硬呋喃树脂砂代替黏土砂后，生产效率可提高40%~100%，单位造型面积产量可提高20%~50%。 （3）减轻劳动强度 大大改善了劳动条件和工作环境，尤其是减轻了噪音、矽尘等，减少了环境污染。 （4）节约能源 这表现在取消了烘窖和水力清砂，提高了铁水的成品率，大大降低了压缩空气消耗，从而在节水、节电、节煤（焦）等方面效果显著。 （5）树脂砂型（芯）强度高（含高温强度高）、成型性好 发气量较其他有机铸型低、热稳定性好、透气性好，可以大大减少铸件的粘砂、夹砂、砂眼、气孔、缩孔、裂纹等铸件缺陷，从而降低废品率，可以制造出用黏土砂难以做出的复杂件、关键件。 （6）旧砂回收再生容易 可以达到90%~95%的再生回收率。在节约新砂、减少运输、防止废弃物公害等方面效果显著。 自硬呋喃树脂砂铸型也存在一些缺点。 1) 对原砂要求较高，如粒度、粒形、SiO2含量、微粉含量、碱金属盐及粘土含量等都有较严格要求； 2) 气温和湿度对硬化速度和固化后强度的影响较大； 3) 与无机类黏结剂的铸型相比，树脂砂发气量较高，如措施不当，易产生气孔类缺陷； 4) 由于硬化机理是脱水缩合型，故硬化反应需一定时间，模样的周转率较低，不易适应于大批量铸件的生产； 5) 与黏土砂相比，成本仍太高； 6) 对球铁件或低碳不锈钢等铸件，表面因渗硫或渗碳可能造成球化不良或增碳，薄壁复杂铸钢件上易产生裂纹等缺陷； 7) 浇注时有刺激性气味及一些有害气体发出，CO气发生较大，需有良好的通风条件。
1.2 自硬呋喃树脂砂的原辅材料 组成自硬呋喃树脂砂的主要原材料有作为型砂骨料的原砂，作为黏结剂用的呋喃树脂，作为催化剂用的酸类固化剂和作为添加剂的硅烷偶联剂等，树脂砂造型中必需的辅助材料有涂料、脱模剂、黏合剂、浇口陶管、分型剂等。原辅材料的好坏对树脂砂铸件质量的影响很大。 出砂加树脂
加砂和固化剂
充分混匀充分混匀
1.3 呋喃树脂砂的硬化特性 （1）呋喃树脂砂的强度与固化剂加入量的关系 低氮呋喃树脂用甲苯磺酸水溶液作硬化剂时，若硬化剂加入量不足，其所造成的环境不足以使树脂发生完全交联反应，而且树脂的交联反应要产生水，会使硬化剂稀释，从而限制反应的进行，故自硬砂的强度偏低。起初，自硬砂的强度随硬化剂量的增加而提高。在强度达到峰值以后，继续增加硬化剂量，则强度急剧下降，这是因为交联反应的速率太高，树脂硬化形成的结构不完整，导致粘结膜和粘结剂脆化。 （2）自硬砂的温度与固化剂加入量的关系 在现实生产中控制砂温非常重要，如将砂温控制在25~35℃，固化剂加入量比峰值强度对应的值多20%~30%，则自硬砂的强度是峰值强度的80%左右，建议造型时用树脂和固化剂进行系列试验，并作出曲线，供现场控制使用。 （3）固化剂加入量的计算 固化剂加入量的计算基础，糠醇的缩聚和呋喃树脂的合成，都是在酸性催化剂的作用下进行的，因此呋喃对酸是很敏感的，只要环境的酸浓度达到一定的值，交联反应就会发生。通常都用树脂量的百分数来计算固化剂，这种方式只能说明固化剂和树脂的关系，而不能直接反映自硬砂的环境酸浓度。对于呋喃自硬砂，以固化剂占自硬砂的百分数来计算，可能是比较合适的。在实际生产中，固化剂加入量占自硬砂的0.48%~0.52%为宜。在常用的树脂加入量范围内，自硬砂的可使用时间只决定于固化剂用量，与树脂加入量无关。 （4）可使用时间和脱模时间与硬化特性的关系 这是自硬树脂砂也是所有化学黏结剂砂的很重要的性能指标。可使用时间是指自硬树脂砂（其他化学黏结剂也相同）混砂后能够制出合格砂芯的那一段时间。脱模时间是指从混砂结束开始，在芯盒内制的砂芯（或未脱模的砂型）硬化到能满意地将砂芯从芯盒中取出（或脱模），而不致发生砂芯（或砂型）变形所需的时间间隔。 实际生产中，砂芯的脱模时间要根据砂芯的尺寸和复杂程度确定。只要脱模后，砂型和砂芯不会变形、塌箱，就应脱模，决不可随意延长。否则，会使脱模困难，甚至使模样、芯盒破坏，影响生产率。从有利于生产着眼，希望混好的砂可使用时间长，而脱模时间短，但生产中可使用时间与脱模时间与脱模时间之比最理想的还只能达到0.8，一般为0.35~0.6. 影响可使用时间、脱模时间因素很多。实验表明，所采用的原砂、树脂、催化剂的类型、质量和加入量、混砂工艺、环境温度和湿度，均对可使用时间和脱模时间有明显的影响，影响最大的为环境温度和催化剂加入量。当催化剂量相同，室温不同时，温度低则可使用时间长；温度高则可使用时间短。其趋势是温度每增加10℃可使用时间缩短1/3~1/2。室温相同时催化剂加入量减少，可使用时间明显增长；催化剂增多，可使用时间缩短。但是催化剂加入量超过一定范围内，可使用时间变化不大，但对脱模时间影响显著。温度变化也明显影响脱模时间，其趋势是每增加5℃，脱模时间约缩短1/3~1/2。 1.4 呋喃树脂砂制备工艺 1、 混制工艺 为了使树脂、固化剂、偶联剂能在最短的时间里均匀覆盖在砂粒表面，需利用混砂机混制。呋喃树脂砂不宜用碾轮式混砂机，大多用以搅拌为主的连续式混砂机或碗型混砂机。混制树脂砂两种方法如下： （1）
（2）
出砂（快速）
砂+树脂
砂+固化剂充分混匀
充分混匀
充分混匀
