呋喃树脂砂工艺知识
呋喃树脂砂.doc
浅谈铸铁件呋喃树脂自硬砂生产技术及应用作者:赵占良我国加入世贸组织以后,铸铁件的出口量增长迅猛,与此同时国际市场对铸件的要求也越来越高。
因砂型铸造中呋喃树脂粘结剂的应用,明显的提高了铸件的质量,给国内铸造aa 行业带来了较为显著的经济效益,得到了铸造界的一致认同。
但在生产过程中,也存在着一些问题,如果不加以重视和解决,势必会带来不必要的经济损失。
因此,我们在树脂砂生产技术方面,作了一些工作与探索,为我公司进一步加大国外来图加工业务,拓宽出口范围,作出了努力。
1.呋喃树脂砂的优缺点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。
由于树脂砂具有较好的流动性、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;因树脂砂的刚度高,在浇注和凝固过程基本上无形壁位移现象,所以铸件的尺寸精度高,它比粘土砂及油砂生产的铸件可提高1-2个级别。
2) 不用烘干,缩短了生产周期,节省了能源。
3) 省去了烘干工序,型砂易紧实,溃散性好易清理等,大幅度降低了工人的劳动强度,为实现机械化生产创造了条件。
1.2不足之处1) 对原砂质量要求高;2) 造型和浇注现场,在生产过程中有刺激性气味。
3) 采用树脂砂生产,成本较高,应综合考虑。
由上所述可以看出,树脂砂的优点较为突出,因此在国内得到了推广应用。
2.呋喃树脂砂的生产工艺技术2.1原材料的选用1) 铸造用砂的要求原砂对呋喃树脂砂的性能粘结剂用量以及铸件表面质量的影响很大,要求原砂中的SiO2含量要高,含泥量和酸耗值要低。
粒度:大件42或30组别,中件21组别,小件15或10组别。
2) 呋喃树脂含糠醇的树脂称为呋喃树脂,其糠醇含量较高,树脂的存放性能得以改善,热强度高但增加了成本。
树脂中的游离甲醛是生产中产生刺激性气体的来源,也是恶化环境的因素之一,应加控制。
铸铁件生产应选用低氮或无氮树脂,实际应用根据铸件的技术要求和结构来选择。
呋喃树脂砂铸造生产工艺流程
呋喃树脂砂铸造生产工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!呋喃树脂砂铸造生产工艺流程如下:1. 原材料准备a. 呋喃树脂:根据所需树脂砂的强度和耐磨性等性能要求,选择合适型号的呋喃树脂。
论呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题及影响因素
论呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题及影响因素【摘要】呋喃树脂砂铸造是一种常用的铸造工艺,但在实际应用过程中常常会遇到一系列问题和影响因素。
本文从呋喃树脂砂铸造的特点入手,探讨了在砂铸过程中经常出现的问题,包括浇注性能、强度和脱模性能等方面。
还分析了影响呋喃树脂砂铸造质量的因素。
总结了在呋喃树脂砂铸造过程中需要注意的问题和影响因素,并提出了提升呋喃树脂砂铸造质量的建议。
通过本文的阐述,可以更好地了解和应对呋喃树脂砂铸造过程中的挑战,提高铸件的质量和生产效率。
【关键词】呋喃树脂砂铸造、问题、影响因素、砂型、浇注性能、强度、脱模性能、质量提升、建议。
1. 引言1.1 砂铸工艺简介砂铸工艺是一种常见的金属铸造工艺,它通过在模具中填充砂型,然后将熔化的金属倒入模具中,待金属凝固后,获得所需的铸件。
砂铸工艺具有成本低廉、适用范围广泛、生产效率高等优点,因此被广泛应用于各种机械零件、汽车零部件、建筑构件等领域。
在砂铸工艺中,砂型起着至关重要的作用。
砂型的制备需要考虑到金属液体的浇注性能、砂型的强度以及脱模性能等因素,以确保获得符合要求的铸件。
砂型的制备过程中还需考虑到砂铸过程中可能出现的问题,如气泡、缩孔、温度过高等,以避免影响铸件的质量。
呋喃树脂砂铸造是砂铸工艺中的一种重要分支,它利用呋喃树脂作为粘结剂,具有耐高温、抗水、抗粘性能优秀等特点,适用于铸造复杂形状、精密度要求高的铸件。
呋喃树脂砂铸造的发展为砂铸工艺的进步提供了新的思路和技术手段。
1.2 呋喃树脂砂铸造的特点呋喃树脂砂铸造是一种常见的铸造工艺,具有许多独特的特点。
呋喃树脂砂铸造具有优良的流动性和填充性能,能够有效填充铸型中的细小结构,使得铸件的表面质量更加平整光滑。
呋喃树脂砂铸造具有较高的抗压强度和耐高温性能,可以保证铸件在铸造过程中不易出现破损或变形现象,有利于提高铸件的质量和寿命。
呋喃树脂砂铸造还具有较好的模点燃性能,可以在砂型脱模时减少残留物的产生,提高生产效率和节约成本。
铸造呋喃树脂自硬砂工艺
目前,世界上最常用的自硬性呋喃树脂有以下三种类型:(1) 脲醛呋喃树脂;(2) 酚醛呋喃树脂;(3) 酚 脲醛呋喃树脂。现分述于下。
1. 脲醛呋喃树脂(UF/FA) 它是由尿素、甲醛和糠醇三种组分缩合而成的。可以认为是糠醇改性的脲醛树脂。不含糠醇的脲醛树 脂常温和高温强度都较低,只能用作轻金属的型砂粘结剂。而100%糠醇的树脂需要加入较多的硬化剂,才 能有良好的硬化性能,型芯比较脆。一般用的酸自硬呋喃树脂,其糠醇含量都大于50%。糠醇含量越高,树 脂的高温强度也越高,耐高温冲刷和浸蚀性能越好,但树脂的价格则越贵。然而,随糠醇含量增加,树脂 的粘度降低,容易包覆在砂粒表面从而减少树脂加入量。反之,糠醇含量低,树脂中的含氮量相应提高, 铸件产生气孔类缺陷的倾向就越大。树脂中的含氮量基本能反映出树脂中脲醛的含量。因为氮的含量是脲 醛的1/4~1/5。例如,呋喃树脂中脲醛含量30%时,含氮量约为 7%。糠醇量低的 UF/FA树脂只用于铝、镁 合金用的自硬树脂粘结剂,可使出砂性良好。铸铁和铸钢件树脂自硬砂用粘结剂中糠醇含量应较高,大多 数铸铁工厂使用含氮量4~5%的UF/FA树脂。脲醛呋喃树脂为淡黄色到深褐色的粘稠液体。 由于分子中含有羟甲基、活性氢原子,以及呋喃环上的不饱和双键等活性基团,在酸性催化剂作用 下,分子间可以进一步发生失水缩聚和双键间聚合等交联反应,变成体型结构而迅速硬化。 2. 酚醛呋喃树脂(PF/FA) 它是由苯酚、甲醛和糠醇三种组分缩合成的。树脂中不含氮,或含极少量氮,适合生产铸钢件。在酚 醛呋喃树脂中,增加糠醇含量,可提高型芯的常温强度,高温强度也高,能够耐钢水的冲刷和压力。树脂 中糠醇含量相等的 UF/FA 和 PF/FA 树脂相比较,后者的常温强度较低,硬透性较差,树脂的脆性增加,有 增加铸件表面飞刺脉纹缺陷的倾向。但酚醛呋喃树脂砂的高温强度却是很好的。 3. 酚脲醛呋喃树脂(UF/PF/FA) 是由尿素、苯酚、甲醛和糠醇四种组分缩合成的共聚物树脂。它既有脲醛呋喃树脂的优点,又有酚醛 呋喃树脂的优点,同时又避免两种树脂的缺点。在合成树脂时,用苯酚代替一部分尿素制得的。
论呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题及影响因素
论呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题及影响因素呋喃树脂砂铸造是一种常见的工艺,广泛应用于汽车零部件、机械零件等领域。
在进行呋喃树脂砂铸造过程中,有一些问题和影响因素需要注意,下面就让我们来详细了解一下。
呋喃树脂砂铸造过程中需要注意的问题有:1. 树脂砂的固化时间和固化温度:固化时间和固化温度是决定树脂砂性能的重要因素。
如果固化时间过长或者固化温度过高,会导致树脂砂的硬度过高,容易产生裂纹,影响铸件的质量。
而固化时间过短或者固化温度过低,会导致树脂砂的硬度不够,易发生变形,影响铸件的尺寸精度。
2. 树脂砂的水分含量:树脂砂中的水分含量是影响树脂砂性能的关键因素之一。
水分含量过高会导致树脂砂的硬度不够,易发生变形和裂纹;水分含量过低则会影响树脂砂的流动性和粘合性,难以形成良好的型腔表面。
3. 树脂砂的收缩率:树脂砂在固化过程中会产生一定的收缩,而收缩率的大小会直接影响到铸件的尺寸精度。
因此在树脂砂砂型设计和制备过程中,需要考虑到树脂砂的收缩率,采取相应的措施来解决收缩问题。
4. 砂型的通气性:在呋喃树脂砂铸造过程中,砂型的通气性是影响铸件表面质量的重要因素。
如果砂型的通气性不好,容易导致气孔、气泡等缺陷的产生,影响铸件的质量。
1. 树脂砂的配比:树脂砂的配比是影响树脂砂性能的关键因素之一。
不同的配比会影响树脂砂的流动性、硬度、粘合性等性能,直接影响到铸件的成型质量。
2. 砂型的结构设计:砂型的结构设计是影响铸件尺寸精度和表面质量的重要因素。
合理的砂型结构设计可以有效地减少树脂砂的变形和裂纹,提高铸件的成型质量。
3. 砂型的制备工艺:砂型的制备工艺对于铸件的成型质量有着重要的影响。
采用合理的制备工艺可以提高树脂砂的流动性和粘合性,降低铸件的缺陷率。
呋喃树脂砂铸造过程中需要注意的问题和影响因素有很多,需要在实际生产中加以重视和处理。
只有进一步深入研究和实践,不断总结经验,才能不断提高呋喃树脂砂铸造工艺水平,提高铸件的成型质量和工艺效率。
呋喃树脂生产工艺
呋喃树脂生产工艺
呋喃树脂是一种具有广泛应用价值的化学品,广泛应用于涂料、油墨、粘合剂等领域。
下面介绍一下呋喃树脂的生产工艺。
1. 原料准备:呋喃树脂的生产主要原料包括芳香族醛类和芳香族胺类。
这两种原料按照一定的摩尔比例混合,制备成为反应物,用于后续的反应。
2. 反应合成:将混合好的反应物加入反应釜中,加入适量的溶剂和催化剂,进行反应合成。
反应釜中需要保持一定的温度和压力条件,以促进反应的进行。
同时,需要对反应釜进行搅拌,以确保反应物充分混合。
3. 精馏分离:反应结束后,将反应产物进行精馏分离。
由于反应产物中杂质较多,需通过精馏的方式,将杂质进行分离,得到纯净的呋喃树脂产品。
4. 过滤干燥:将精馏分离得到的产物通过过滤器进行过滤,去除其中的固体杂质。
随后,还需要进行烘干处理,使得产物中的溶剂充分挥发,得到干燥的呋喃树脂产品。
5. 包装存储:经过过滤干燥后的呋喃树脂产品可以进行包装存储。
一般情况下,产品会被包装成为桶装或袋装,以便于运输和使用。
同时,还需确保产品存放在干燥、通风且避光的环境中,以保证产品的质量。
总的来说,呋喃树脂的生产过程包括原料准备、反应合成、精
馏分离、过滤干燥以及包装存储等环节。
每个环节都需要严格控制条件,以确保产品的质量和产量。
呋喃树脂的生产工艺对于提高产品的纯度和减少杂质的含量非常关键,因此需要在生产过程中严格遵守相应的操作规程和标准。
论呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题及影响因素
论呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题及影响因素【摘要】呋喃树脂砂铸造是一种重要的砂铸造工艺,具有较高的生产效率和产品质量。
在砂铸造过程中,需要注意融化熔融金属的温度控制、选择合适的砂型材料以及处理砂模和金属液体相互作用等问题。
影响因素包括金属液体的性能、砂型材料的选择等。
呋喃树脂砂铸造存在一些问题,需要加强研究和探讨,以提高产品质量和生产效率。
未来,呋喃树脂砂铸造有着广阔的发展前景,需要加强对砂铸造过程中问题及影响因素的深入研究和应用。
.【关键词】呋喃树脂砂铸造、砂型浇注工艺、砂铸造过程中的注意事项、砂模与熔融金属相互作用、温度控制、金属液体性能、砂型材料选择、产品质量、发展前景、研究。
1. 引言1.1 砂铸造工艺的重要性砂铸造工艺是金属铸造中最常用的一种工艺方法,其重要性不言而喻。
砂铸造工艺可以实现金属件的大批量生产,同时又能够生产出各种形状和尺寸的金属铸件。
砂铸造工艺具有工艺简单、成本低廉、易于操作等优点,因此被广泛应用于汽车制造、航空航天、机械制造等领域。
在砂铸造工艺中,砂型起到了至关重要的作用,它不仅能够为金属液提供成型的空间,还能够承受金属液的冲击力和热冲击,并且在金属凝固后能够便于清理。
而要制作出质量优良的砂型,则需要掌握一定的工艺技术和经验。
金属的浇注过程也是砂铸造工艺中不可忽视的环节,浇注工艺的优劣直接影响着最终产品的质量。
砂铸造工艺的重要性在于它能够实现金属铸件的大规模生产,同时又能够灵活应对不同形状、尺寸的金属件的加工需求。
砂铸造工艺的发展不断推动着金属铸造行业的进步和发展。
1.2 呋喃树脂砂铸造的特点1. 高精度:呋喃树脂砂铸造可以实现复杂产品的高精度生产,尺寸精度和表面质量高,能够满足各种产品的要求。
2. 成型周期短:呋喃树脂砂铸造工艺简单,成型周期短,对模具要求低,适用于小批量生产和快速样品制作。
3. 环保高效:呋喃树脂是一种绿色环保材料,对环境无污染,且易于回收再利用,符合现代环保要求。
论呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题及影响因素
论呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题及影响因素
呋喃树脂砂铸造是一种常用的金属铸造工艺,它具有砂型成型快、表面质量好、投产周期短等优点。
在进行呋喃树脂砂铸造过程中,需要注意以下问题及影响因素。
在制备呋喃树脂砂时,需要严格控制砂型的粒度和砂芯的通气性。
过细或过粗的砂粒会影响铸件的表面质量,同时砂芯的通气性不良会导致铸件出现气泡、夹渣等缺陷。
铸造温度是影响呋喃树脂砂铸造的重要因素。
过高的铸造温度会导致砂芯燃烧过度,铸件出现碳化、热裂等缺陷;而过低的铸造温度则会导致铸件凝固不完全、收缩缺陷等问题。
需要根据不同的金属材料和铸件形状选择合适的铸造温度。
铸造速度和冷却速度也是影响呋喃树脂砂铸造质量的关键因素。
过快的铸造速度会导致铸件内部的应力过大,易导致裂纹、残余应力等缺陷;过慢的铸造速度则会造成凝固不充分、铸件表面粗糙等问题。
冷却速度过快会引起铸件内部应力过大,导致铸件开裂,冷却速度过慢会导致结晶物质分布不均匀,影响铸件的机械性能。
呋喃树脂砂铸造过程中还需要注意合理选择砂型的设计和铸道系统的布置。
砂型设计应尽可能减少缩孔和缩松等铸造缺陷的产生,铸道系统的布置应使金属液能够均匀地流入到整个铸件内部,避免死角和漏料现象的发生。
呋喃树脂砂铸造是一种较为先进和常用的铸造工艺,但在具体操作过程中仍需要注意以上问题及影响因素,以保证铸件的质量和性能。
为了提高呋喃树脂砂铸造的效果,需要在实际操作中加强工艺控制,提高操作技能,不断优化铸造工艺,以获得更好的铸造效果。
呋喃树脂砂型砂性能及其控制
10
型砂性能及其控制
(六)灼烧减量(LOI):1.8-3.0% 1、灼烧减量就是再生砂经过高温灼烧后重量减少的数量,它是衡量再生砂 的脱膜率的重要指标,影响型砂的发气量。 2、灼烧减量越大,型砂的发气量就越大,铸件产生气孔的可能性就越大。 影响铸件的质量,造成废品偏高。 3、灼烧减量越低,需要增加再生成本,同时混砂时需要加入过多的树脂、 固化剂,增加生产成本。 4、在不增加成本的前提下降低灼烧减量的途径: (1)减少砂铁比:型砂重量/金属重量≤3,(使用合适的砂箱来进行生产, 浇冒口可单独加高) (2)重复利用砂块,减少铸型新型砂的加入。
常自动运转速度为3分钟/工位,计需要时间3分钟/工位× 140工位=420分钟/60
=7小时,考虑个别工位操作的熟练程度,所以控制8小时抗拉强度。 2、强度测试: 3、 8小时抗拉强度影响因素 (1)树脂、固化剂的加入量 (2)混合砂的粒度 (3)聚合反应后释放出的水分子的蒸发速度
4、树脂、固化剂的加入量:
2
型砂性能及其控制
2、型砂的分类:
浇注后铸型 落砂机落砂 旧砂
再生系统再生
(新砂库)
新砂
再生砂
(再生砂库)
(造型机砂库)
混合砂
固化剂
树脂
混砂机
造型用砂
3
型砂性能及其控制
二、型砂性能的要求及控制: (一)8小时抗拉强度:0.5-1.2MPa 1、铸铁生产线从模型准备完到浇注准备第一箱,共计140个工位,全线正
11
型砂性能及其控制
(七) 含硫量:≤0.12% 1、型砂中的固化剂是苯磺酸,因此型砂中含硫。 2、型砂中含硫过多,球铁铸件浇注后,如果涂料起不到防渗硫作用或作用 不佳,则铸件的片状石墨层就超标,铸件产生报废。 3、降低含硫量的方法,一是降低固化剂的加入量,二是降低再生砂的灼烧 减量(LOI)。 4、在满足型砂强度的前提下,尽量减少固化剂的加入量;在不增加再生成本 的前提下,降低再生砂的灼烧减量(LOI)。
自硬呋喃树脂砂铸造工艺问答
自硬呋喃树脂砂铸造工艺问答1.为什么磷酸多用作高氮呋喃自硬树脂的固化剂,而很少用作低氮呋喃自硬树脂的固化剂?这是因为低氮高糠醇树脂,采用酸做固化剂时,硬化速度慢,脱模时间长,且强度很低。
高氮低糠醇树脂使用磷酸做固化剂可获得必要的硬化速度。
而且,高氮低糠醇树脂采用磷酸作催化剂可获得很好的终强度。
造成这种结果的原因主要是由于磷酸与糠醇的互溶性差,而与水的亲和力大,使得树脂和催化剂中所含的水分以及树脂在缩聚反应中生成的水不易扩散排出而以磷酸为核心生成水滴残存于树脂膜中,破坏了树脂膜的致密性,故强度较低。
而高氮树脂与水的互溶性好,各种水分不易以磷酸为核心集中为水滴,树脂膜结构好,强度高。
2.为什么酚脲脘自硬树脂的硬透性比呋喃自硬树脂砂好?因为酚脲脘树脂的固化过程是聚合反应,固化过程中不产生小分子的水,不存在因型内外水分的挥发速度不同使其内外固化速度不一致的问题,而呋喃自硬树脂的固化过程是缩聚反应,反应过程中产生水分,因型芯内外的水分蒸发速度不同,导致了其内外固化速度不同,故其硬透性差些。
这也是呋喃自硬树脂砂的固化速度受空气相对湿度影响较大的原因。
3.为什么生产铸铝、铸铜件可以选用高氮呋喃树脂?由于铝、铜金属液对氮几乎不溶解,因此,即使使用高氮树脂在浇注过程中树脂分解产生的氮,也不会被铝、铜金属液吸收,也就不会在凝固过程中因析出氮而形成氮气孔。
因此,生产铸铝、铸铜件可以为潢足溃散性的需要而选用高氮树脂。
4.为什么自硬树脂砂生产重量大的铸件,浇注系统宜于用陶瓷管制作?采用自硬树脂砂造型,当生产重量较大的铸件时,由于浇注时间长,浇注系统在高温金属液的长时间热作用下,易使树脂砂过早溃散丧失强度,造成冲砂缺陷,因此,对重量较大的铸件,浇注系统宜用陶管制作,同时使浇注系统特别是直浇道不易上涂料的问题得到解决。
5.采用自硬树脂砂造型、制芯时,如何确定树脂砂的可使用时间是否满足要求?当采用间歇式混砂机时,树脂砂的可使用时间要大于树脂砂从混好卸砂到用完的这段时间;当采用连续式混砂机造型、制芯时,树脂砂的可使用时间要大于从混砂机的出砂口起始放砂位置到又回到该位置连续放砂的这段时间。
呋喃树脂砂再生工艺流程
呋喃树脂砂再生工艺流程呋喃树脂砂再生工艺流程包括以下步骤:原料收集、清洗和破碎处理、筛分和分级、干燥和再生、包装和运输。
The process of furan resin sand regeneration includes the following steps: raw material collection, cleaning andcrushing treatment, screening and grading, drying and regeneration, packaging and transportation.首先,原料是由废旧砂型和废旧铸件收集而来,需要经过清洗和去除杂质处理。
Firstly, the raw materials are collected from waste sand molds and waste castings, and need to be cleaned and purified.接着,原料需要进行破碎处理,使其达到再生工艺要求的颗粒度和形状。
Next, the raw materials need to be crushed to achieve the required particle size and shape for the regeneration process.然后,经过筛分和分级,将原料分为不同粒度的再生原料,并对其进行初步的分选。
Then, through screening and classification, the raw materials are divided into regenerated materials of different particle sizes, and undergo preliminary sorting.随后,再生原料需要进行干燥处理,使其达到再生砂的水分要求。
Subsequently, the regenerated materials need to be driedto meet the moisture requirements of the regenerated sand.最后,再生原料经过包装和运输,成为最终可供使用的再生砂产品。
论呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题及影响因素
论呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题及影响因素
呋喃树脂砂铸造是一种常见的铸造工艺,它具有生产过程简单、成本低廉、生产效率
高等优点。
但在实际生产过程中,也会遇到一些问题和影响因素,下面我们就来详细了解
一下。
首先是呋喃树脂砂铸造过程中可能出现的问题。
最常见的问题是砂模出现砂眼、铁质
过薄、炉温太高等缺陷;呋喃树脂砂自身容易发生收缩、变形等现象;铸件形状复杂时,
可能出现填充不均匀、砂眼难以填充等问题;呋喃树脂砂铸造的型腔密度会受到砂模的震
动频率和幅度的影响;呋喃树脂砂在铸造过程中会产生大量的有害气体,对环境造成污染,需要采取相应的处理措施;呋喃树脂砂的耐火性能较差,容易在高温下烧结和脱落等问
题。
其次我们来看看影响呋喃树脂砂铸造的因素。
首先是砂模配方的合理性。
砂模的配方
中砂的种类、含水量、粒度分布等参数都会影响最终铸件的质量;其次是砂模的振动参数。
振动的频率和幅度都会影响砂模的致密度、流动性以及铸件的表面质量;再次是砂模的制
备工艺。
制备工艺的好坏直接影响到砂模的强度和耐火性,从而影响到铸件的质量;最后
是铸造工艺的控制。
包括浇注温度、浇注速度、浇注时间等参数的控制都会影响到铸件的
形状和性能。
论呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题及影响因素
论呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题及影响因素呋喃树脂砂铸造是一种常用的铸造工艺,可以用来生产各种复杂形状的金属零件。
在呋喃树脂砂铸造过程中,有一些问题和影响因素需要注意。
本文将从以下几个方面进行详细的解析。
呋喃树脂砂铸造过程中需要注意的问题是模具的设计和制作。
模具的设计应符合零件的形状和尺寸要求,保证铸件的准确度和表面质量。
模具的制作应注意选择适合的模具材料,并采取合适的模具制作工艺,避免模具破裂、变形等问题。
铸件的质量问题也是呋喃树脂砂铸造中需要重视的问题。
铸件的质量受到多个因素的影响,如模具的制作质量、铸造工艺参数的控制、金属液的质量等。
如果模具不合适或者制作质量较差,会导致铸件形状不准确、表面粗糙等问题。
如果铸造工艺参数控制不好,可能会导致铸件内部存在缺陷,如气孔、夹杂等。
而如果金属液的质量不好,也会影响铸件的质量。
呋喃树脂砂铸造中还需要注意的问题是砂型的制作和砂化条件的控制。
砂型的制作应注意砂质的选择和配比,使得砂型具有足够的强度和良好的透气性。
对砂型的硬化条件进行控制,保证砂芯或砂壳的质量。
如果砂型制作和砂化条件控制不好,会导致砂芯或砂壳断裂、变形等问题,进而影响铸件的质量。
呋喃树脂砂铸造还需要考虑到环境因素的影响。
铸造过程中的温度、湿度、压力等环境因素对砂型、金属液和铸件的质量都有一定的影响。
高温和湿度会加速树脂的热解,导致砂型和铸件表面出现热裂纹等问题。
在呋喃树脂砂铸造过程中,应注意环境因素的控制,保持适宜的工作环境。
呋喃树脂砂铸造过程中需要注意的问题有模具的设计和制作、铸件的质量问题、砂型的制作和砂化条件的控制以及环境因素的影响。
只有综合考虑和控制这些因素,才能保证呋喃树脂砂铸造的质量和效果。
呋喃树脂砂造型制芯讲课要点
呋喃树脂砂造型制芯讲课要点一.基本概念1.呋喃树脂砂造型是以呋喃树脂为粘结剂,并加入催化剂混制出型砂,在常温下自行固化的造型方法优点:(1).型砂流动性好,容易紧实(2).固化后起模,减少了砂型的变形(3).无需烘烤,修型量少且简便(4).铸型强度高,减少了下芯、配模过程中的破损和变形(5).型砂的溃散性好(6).生产效率高,特别是大件的生产(7).减轻了劳动强度,大都采用连续式混砂机(8).旧砂的回收再生容易,能达到90%以上的回收率缺的:(1).对原砂要求高,如粒度、粒形、二氧化硅含量、微粉含量、含泥量等有严格要求(2).气温和湿度对硬化速度和固化后的强度有影响(3).发气量高(4).硬化时间长,模样的周转率低(5).砂的成本和设备投资高2.原砂粒度:40-70粒形:角形因数,圆形砂≤1.15,椭圆形砂>1.15~1.30,钝角形砂>1.30~1.45,方角形砂>1.45~1.63,尖角形砂>1.63。
二氧化硅:>90%含泥量:<0.2%含水量:<0.1~0.2%3.再生砂灼减量:<3%酸耗值:<2MlPH值:<54.呋喃树脂含有糖醇(FA)的树脂称为呋喃树脂,作为铸造粘结剂用的呋喃树脂一般是用糠醇(FA)与尿素、甲醛或苯酚等缩合而成的,如脲醛呋喃树脂( UF/FA)、酚醛呋喃树脂(PF/FA)、酚脲醛呋喃树脂( UPF- FA)和甲醛——糠醇树脂(F/FA)等。
(1). 脲醛呋喃树脂优点是强度高、韧性好、塑性好、价格便宜,缺点是随着含氮量增加,硬化后水分增加,脲醛呋喃树脂会出现沉淀,使树脂性能变差(2). 酚醛呋喃树脂优点是无氮、高温性能好、抗粘砂能力强,缺点是储存性差、黏度大、硬透性不好、砂型脆性大和常温强度低(3). 酚脲醛呋喃树脂具有上述两种基本特征,但仍然含有氮(4). 甲醛——糠醇树脂具有收缩率小,黏结力好和耐热性好的特点5.呋喃树脂的性能性能指标一般包括:含氮量、糖醇含量、游离甲醛含量、水分含量、黏度和密度含氮量对工艺性能的影响:常温强度高、塑性好、溃散性好,但高氮树脂会使铸件产生氮气孔呋喃树脂主要技术指标树脂按含氮量分:无氮<0.3% 低氮>0.3%~2.0%低氮>2%~5.0%高氮>5%~13.5%游离甲醛:A级<0.4% B级<0.8%黏度:无氮、低氮、低氮均为<100mPa.s 高氮<200mPa.s6.固化剂固化剂是强酸或中强酸,应满足如下要求:使型砂有一定的硬化速度;使型砂有一定的可使用时间;能配成低黏度或本身就是低黏度的液体;能长期储存而性能不变;对铸件无不良影响;对环境少污染或无污染固化剂通常用有机酸类,如苯磺酸、对甲苯磺酸、二甲苯磺酸等7.添加剂一般加入硅烷作为偶联剂,用于提高型砂强度,降低树脂加入量;有时会加入甘油,目的是增加型砂塑性8.涂料采用醇基涂料,骨料有石墨粉、锆粉、镁砂粉、铬铁矿粉、刚玉粉等涂料的工艺性能:密度:1.25~1.35黏度:(6#涂料杯)∕s 6~7悬浮性:(2h)97%涂刷性:滑爽,不把砂型、砂芯表面沙粒带起流平行:涂覆后砂型、砂芯表面能自动清除刷痕不流淌性:垂直表面涂刷,涂料不往下流淌,不形成滴痕、不堆积渗透性:渗入砂层深度2-3倍砂粒直径涂层强度:涂刷后不剥落损坏,浇注时耐冲刷抗裂纹性:涂层在烘干和浇注时都不产生裂纹储存性:能储存一定时间并能保持一定的性能安全性:对人体和环境不产生有害影响涂料的施涂方法:有浸涂法、刷涂法、淋涂法、喷涂法等,对大型铸件,涂层厚度为1-2mm9.其它辅助材料脱模剂、封箱条、铸型修补胶黏剂等10.呋喃树脂砂的硬化特征呋喃树脂砂的强度与固化剂的关系:固化剂加入量不足时,型砂的强度低,随着固化剂加入量增加,强度随之提高,当强度到达峰值后,继续增加固化剂,强度则会急剧下降砂温对自硬砂强度的影响:在35℃以下时,提高砂温,不仅硬化快,而且终强度高,但超过40℃的砂,使型砂可使用的时间大大缩短,终强度和表面稳定性也会降低。
呋喃树脂砂混制工艺
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。
呋喃树脂砂工艺知识
呋喃树脂砂工艺知识(1)第一章/ 概论1 — 1 自硬呋喃树脂砂的概念自硬呋喃树脂砂的命名来源于英语的Furan No-Bake process,它表示以呋喃树脂为粘结剂,并加入催化剂混制出型砂,不需烘烤或通硬化气体,即可在常温下使砂型自行固化的造型方法。
通常被简称为“冷硬树脂砂”,甚至“树脂砂”。
以下介绍两个基本概念。
一、呋喃树脂的概念由碳原子和其它元素原子(如O、S、N等)共同组成的环叫做杂环、组成杂环的非碳原子叫杂原子。
含有杂环的有机化合物叫做杂环化合物。
所谓“呋喃”,是含有一个氧原子的五员杂环有机化合物,它是表示一族化合物的基本结构总称。
在呋喃系中不带取代基的杂环作为母体,叫做“呋喃”,它的衍生物则根据母体来命名。
呋喃本身在互业上并无什么用途,但它的衍生物——糠醛和糠醇,却是互业上的重要原料,它们是最重要的呋喃衍生物,糠醛学名叫α——呋喃甲醛,糠醇学名叫呋喃甲醇。
它们的分子结构如下:含有糠醇的树脂称为呋喃树脂。
作为铸造粘结剂用的呋喃树脂一般是用糠醇(FA)与尿素、甲醛或苯酚等缩合而成的,如尿醛呋喃树脂(UF/FA)、酚醛呋喃树脂(PF/FA)、酚脲醛呋喃树脂(UPF-FA)和甲醛——糠醇树脂(F/FA)等。
另附说明:由糠醛或糠醇本身进行均聚或与其它单体进行共缩聚而得到的缩聚产物,习惯上称为呋喃树脂。
这类树脂的品种很多,其中以糠醛苯酚树脂、糠醛丙酮树脂及糠醇树脂较为重要。
(1)糠醛苯酚树脂。
糠醛可与苯酚缩聚生成二阶热固生树脂,缩聚反应一般用碱性催化剂。
常用的碱性催化剂有氢氧化钠、碳酸钾或基它碱土金属的氢氧化物。
糠醛苯酚树脂的主要特点是在给定的固化速度时有较长的流动时间,这一工艺性能使它适宜用作模塑料。
用糠醛苯酚树脂制备的压塑粉特别适于压制形状比较复杂或较大的制品。
模压制品的耐热性比酚醛树脂好,使用温度可以提高10~20℃,尺寸稳定性、电性能也较好。
(2)糠醛丙酮树脂。
糠醛与丙酮在碱性条件下进行缩合反应形成糠酮单体缤纷可与甲醛在酸性条件下进一步缩聚,使糠酮单体分子间以次甲基键连接起来,形成糠醛丙酮树脂。
树脂砂生产工艺规程
呋喃树脂砂生产工艺规程济南圣泉1 目的为规范呋喃树脂砂生产的操作过程,严格执行操作工艺,减少因违反工艺或操作不当产生的废品和降低的铸件生产成本,特制定本生产操作工艺规程。
2 适用范围本工艺规程适用于铸造厂内所有呋喃树脂砂生产全过程和与之相关的各类操作人员。
3 工艺规程3.1 主要原材料的技术要求或规格⑴、原砂(天然石英砂)粒度:30/50目(大件)或40/70目(一般件);化学成分:SiO2 >93% 、含泥量< 0.2% 、含水量 <0.2%;微粉含量(140目筛以下) ≤0.5%、耗酸值<5ml 、灼减量<0.5%、粒型:圆形或多角形。
⑵、再生砂灼减量<3.0%;耗酸值<2.0ml;PH值<5 ;140目筛底盘<%;含水量<0.2%;粒形:圆形或次圆形。
⑶、呋喃树脂优先选用圣泉新型呋喃树脂;5吨以上球铁件选用SQG300圣泉树脂,技术指标:粘度(20℃)≤20mPa.s,密度(20℃m3,含氮量≤3.0%;24h抗拉强度>1.0MPa;游离甲醛<0.05%;小型球铁件或灰铁件选用SQG550圣泉树脂,技术指标:粘度(20℃)≤50mPa.s,密度(20℃m3,含氮量≤5.5%,,游离甲醛<0.05%。
注:采用圣泉有机磺酸固化剂,水不溶物的含量<0.1%,同时冷冻和随后的溶解之间要有可逆性。
固化剂为棕黄色或褐色透明液体,无肉眼可见的不溶物,在-15℃以上不应出现结晶。
为了保证稳定的型砂可使用时间和硬化速度,选用圣泉“a+b”固化剂自控仪。
⑸、涂料采用圣泉醇基涂料FQ507和FQ600。
要求涂料的固体含量高,粉料粒度细,粉料及黏结剂的耐火度高,抗爆热能力强等。
具体工艺性能要求有:FQ507密度1.1~1.3 g/cm3、FQ600密度1.5~1.9 g/cm3,粘度18~20s;悬浮性(2h)>98%;涂刷性、流平性、渗透性、抗裂性要好,涂层强度要高。
呋喃树脂砂混制工艺(精)
特点
适用范围 粘度(20℃) 密度(20℃) 技 术 指 标 糠醇定值 加入量 含氮量 水 分 游离甲醛
2.呋喃树脂砂混砂配比及工艺
混 砂 配 比
砂(21组) 树脂(占砂质量) 固化剂 (占树脂质量) 混砂工艺 树脂加入量% 固化剂加入量 (占树脂质量%) 脱模时间min 1h 抗拉 强度 4h 24h 备 注 注意事项 1 40 20~35 0.20 1.45 100% 0.8%~1.2% 20%~60% 100% 0.8%~1.2% 30%~70%
呋喃树脂砂混制工艺
(二)呋喃树脂砂混制工艺
1.呋喃树脂性能指标
树脂牌号 编 号 FL102 SQ003 FL104 SQ004 FL105 SQ005
外 观
淡黄色至红棕色透明液体
粘度低,易混砂,型砂流动性 好;气味小,游离甲醛含 量低,减轻环境污染,改 善了工作环境;树脂砂强 度高,保证铸件质量,降 低生产成本 灰铸铁件、有色铸件 ≤30mPa.s 1.15~1.18g/㎝3 (83±1)% ≤0.42% ≤7.0% ≤0.3%
淡黄色透明液体
粘度低,易混砂,型砂流动 性好;气味小,游离甲 醛含量低,减轻环境污 染,改善了工作环境; 含氮量低,可避免铸件 产生氮气孔 铸纲件、球铁件 ≤20mPa.s 1.15~1.18g/㎝3 (95±1)% ≤1.5% ≤3.0% ≤0.3%
淡褐色透明液体
粘度低,易混砂,型砂流 动性好;无氮,铸件 不会产生氮气孔缺陷; 强度高,可降低树脂 用量,降低成本,保 证铸件质量 各种铸钢件、大型球铁件 ≤30mPa.s 1.15~1.20g/㎝3 (90±1)% 0 ≤2.0% ≤0.3%
工 艺 性 能
当温度在25~35℃,相对湿度为70%~80%(夏季)时,用GSO4号固化剂 当温度在15~25℃,相对湿度为50%~70%(春秋季)时,用GSO3号固化剂 当温度在5~15℃,相对湿度为60%~70%(冬季)时,用GSO9号固化剂 当树脂与皮肤接触时。可能会对个别人产生轻微刺激作用,操作者应戴防护手套
铸造用呋喃树脂砂
第一章铸造用呋喃树脂砂概述、自硬呋喃树脂砂的特点1.优点:1)铸件表面光洁、棱角清晰、尺寸精度高;2)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;3)由于在各个工序中都最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可以提高1~2级,达到了CT7~9级精度和1~2mm/600mm的平直度,表面粗糙度大有改观;4)减轻劳动强度大大改善了劳动条件和工作环境,尤其是减轻了噪声、矽尘等,减少了环境污染;5)树脂砂型(芯)强度高(含高温强度高)、成型性好发气量较其它有机铸型低、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%左右的再生回收率。
在节约新砂、减少运输、防止废弃物公害方面效果显著。
2.缺点:1)对原砂要求较高,如粒度、粒形、SiO2含量、微粉含量、碱金属盐及黏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)与黏土砂相比,成本仍较高;5)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;6)浇注时有刺激性气味及一些有害气体发生,CO气发生量较大,需要良好的通风条件。
二、自硬呋喃树脂砂原辅材料1.原砂:原砂品质对树脂用量,树脂砂强度以及铸件质量影响很大,某些工厂由于忽视对原砂质量的严格要求,给生产带来很多麻烦。
表1列举了不同大小和材质的铸件采用原砂的技术指标。
表1树脂自硬砂用原砂的技术指标(质量分数,%)①微粉:对30/50、40/70筛号的原砂、140筛号以下为微粉;对50/100、70/140 筛号的原砂,200筛号以下为微粉;对100/200筛号的原砂,270筛号以下为微粉。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
呋喃树脂砂工艺知识(1)第一章/ 概论1 — 1 自硬呋喃树脂砂的概念自硬呋喃树脂砂的命名来源于英语的Furan No-Bake process,它表示以呋喃树脂为粘结剂,并加入催化剂混制出型砂,不需烘烤或通硬化气体,即可在常温下使砂型自行固化的造型方法。
通常被简称为“冷硬树脂砂”,甚至“树脂砂”。
以下介绍两个基本概念。
一、呋喃树脂的概念由碳原子和其它元素原子(如O、S、N等)共同组成的环叫做杂环、组成杂环的非碳原子叫杂原子。
含有杂环的有机化合物叫做杂环化合物。
所谓“呋喃”,是含有一个氧原子的五员杂环有机化合物,它是表示一族化合物的基本结构总称。
在呋喃系中不带取代基的杂环作为母体,叫做“呋喃”,它的衍生物则根据母体来命名。
呋喃本身在互业上并无什么用途,但它的衍生物——糠醛和糠醇,却是互业上的重要原料,它们是最重要的呋喃衍生物,糠醛学名叫α——呋喃甲醛,糠醇学名叫呋喃甲醇。
它们的分子结构如下:含有糠醇的树脂称为呋喃树脂。
作为铸造粘结剂用的呋喃树脂一般是用糠醇(FA)与尿素、甲醛或苯酚等缩合而成的,如尿醛呋喃树脂(UF/FA)、酚醛呋喃树脂(PF/FA)、酚脲醛呋喃树脂(UPF-FA)和甲醛——糠醇树脂(F/FA)等。
另附说明:由糠醛或糠醇本身进行均聚或与其它单体进行共缩聚而得到的缩聚产物,习惯上称为呋喃树脂。
这类树脂的品种很多,其中以糠醛苯酚树脂、糠醛丙酮树脂及糠醇树脂较为重要。
(1)糠醛苯酚树脂。
糠醛可与苯酚缩聚生成二阶热固生树脂,缩聚反应一般用碱性催化剂。
常用的碱性催化剂有氢氧化钠、碳酸钾或基它碱土金属的氢氧化物。
糠醛苯酚树脂的主要特点是在给定的固化速度时有较长的流动时间,这一工艺性能使它适宜用作模塑料。
用糠醛苯酚树脂制备的压塑粉特别适于压制形状比较复杂或较大的制品。
模压制品的耐热性比酚醛树脂好,使用温度可以提高10~20℃,尺寸稳定性、电性能也较好。
(2)糠醛丙酮树脂。
糠醛与丙酮在碱性条件下进行缩合反应形成糠酮单体缤纷可与甲醛在酸性条件下进一步缩聚,使糠酮单体分子间以次甲基键连接起来,形成糠醛丙酮树脂。
(3)糠醇树脂。
糠醇在酸性条件下很容易缩聚成树脂。
一般认为,在缩聚过程中糠醇分子中的羟甲基可以与另一个分子中的α氢原子缩合,形成次甲基键,缩合形成的产物中仍有羟甲基,可以继续进行缩聚反应,最终形成线型缩聚产物糠醇树脂。
呋喃树脂的性能及应用——未固化的呋喃树脂与许多热塑性和热固性树脂有很好的混容性能,因此可与环氧树脂或酚醛树脂混合来加以改性。
固化后的呋喃树脂耐强酸(强氧化性的硝酸和硫酸除外)、强碱和有机溶剂的侵蚀,在高温下仍很稳定。
呋喃树脂主要用作各种耐化学腐蚀和耐高浊的材料。
(1)耐化学腐蚀材料呋喃树脂可用来制备防腐蚀的胶泥,用作化工设备衬里或其它耐腐材料。
(2)耐热材料呋喃玻璃纤维增强复合材料的耐热性比一般的酚醛玻璃纤维增强复合材料高,通常可在150℃左右长期使用。
(3)与环氧树脂或酚醛树脂混合改性将呋喃树脂与环氧树脂或酚醛树脂混休整使用,可改进呋喃玻璃纤维增强复合材料的力学性能以及制备时的工艺性能。
这类复合材料已广泛用来制备化工反应器的搅拌装置、贮槽及管道等化工设备。
二、呋喃树脂的硬化机理根据呋喃树脂的组成不同,分别可以通过加热、通入硬化气体或添加酸催化剂等方法使其固化。
酸催化(即“自硬”)的呋喃树脂一般糠醇含量都超过50%。
其硬化机构很复杂,现在还未完全弄清楚,但基本的树脂化反应包括了糠醇的第一醇基和呋喃环的第五位氢之间的脱水缩合,此外呋喃环的断裂生成乙酰丙酸,第一醇基间脱水生成醚和醛等等的反应。
图1-1为呋喃树脂粘结剂的成分和代表性的呋喃自硬树脂结构的一例。
初期阶段1 — 2自硬呋喃树脂砂的优缺点一、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,不需捣固机紧实,减少了模样(芯盒)的伤损和变形;(2)砂型(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。
综上所述,由于在各个工序中都最大限度地排除了影响铸型、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粘土烘模砂可以提高1— 2级,达到CT7-9级精度和1-2mm / 600mm的平直度,表面粗糙度更大有改观。
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。
这是由于(1)、型砂流动性好,不需捣固机紧实,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粘土烘模砂后,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。
这表现在取消了烘窑和水力清砂,提高了铁水成品率,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、发气量较其它有机铸型低、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,可以制造出用粘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。
二、自硬呋喃铸型有一些缺点,应采取相应对策。
1 .对原砂要求较高,如粒度、粒形、SI0 2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 .与无机类粘结剂的铸型相比,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 .与粘土砂相比,成本仍较高;6 .对球铁件或低C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 .浇注时有剌激性气味及一些有害气体发生,CO气发生量较大,需有良好的通风条件。
1 — 3 自硬呋喃树脂砂的发展概况呋喃树脂最早作为铸型用粘结剂是1958年在美国开始使用的,当时是作为热芯盒粘结剂使用的。
把它作为自硬性铸型进行研究是1963年-1971年在英国进行的。
这个期间从基础研究到生产大铸件都作了扎实的实用化研究。
其结果,报导了用少量粘结剂能获得很高的强度,铸型溃散性好,铸件尺寸精度高,生产效率提高等一系列优点。
为获得今天这样的发展奠定了基础。
在欧美,70—80年代是自硬呋喃砂取得飞跃发展的时期。
在日本将自硬呋喃砂用于生产一般铸件是从1973年开始的,约十年左右,全国多品种小批量的中、大铸件生产中有一大半过渡到用自硬呋喃铸型来生产。
这种发展趋势至今方兴未艾,尽管其他有机自硬铸型开发了更多种类,然而现在占首位的仍然是自硬呋喃树脂砂。
在我国,七十年代开始研究自硬树脂砂,但仅限于个别厂家和研究单位搞试验。
从八十年代初,尤其是1982年以后,随着改革开放政策的贯彻,我国与国外合作生产的工厂增多,不少合作生产的外国厂家都对铸件生产提出来用自硬树脂砂的要求,否则无法合作。
对国内来说,以出口产品为主,对铸件质量的要求也越来越高。
于是在这种社会生产发展的新形势下,在国外树脂砂热的推动下,迫使我国广大铸造工作者们认识到应用自硬树脂砂是造型工艺上的一场革命,是提高铸件和机械产品质量的重要途径,是振兴铸造行业改变后面貌的必由之路,是机械产品跃入国际市场的基本保证。
因此八十年代我国铸造生产战线上形成了“树脂砂热”。
由于自硬树脂砂最适合于多品种小批量的中大铸件生产,所以机床行业、水泵行业、阀门行业和造船、石化等行业在树脂砂推广应用中走在最前面。
迄今为止,据不完全统计,我国已引进树脂砂处理生产线不下五十家,国内有三大铸机厂(重庆、保定、漯河)已正式生产成套树脂砂设备。
另外,生产原辅助材料的厂家遍布各省,原辅助材料的质量进步很快,有些已接近或达到国外同类产品的水平。
事实表明用树脂砂工艺取代粘土烘模砂生产多种小批量中大铸件是今后国内铸造业界的发展方向之一。
第二章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,作为粘结剂用的呋喃树脂,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,树脂砂造型中必须的辅助材料有涂料、脱模剂、粘合剂、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,本章对以上主要原辅材料作一简单介绍。
2 — 1 原砂一般仍选用天然石英砂。
对于部分高合金钢铸件或特殊需要的情况下,也有选用铬矿砂或锆砂等特殊骨料的。
这里我们主要讨论树脂砂对石英砂的要求。
一、矿物成分与化学成分原砂的主要矿物成分是石英(即SiO 2)、长石和云母,还有一些铁的氧化物和碳化物。
石英比重2.55,莫氏硬度七级,熔点1713℃,具有耐高温、耐磨损等优点。
若原砂中石英(SiO 2)含量高,则原砂的耐火度和复用性都好。
长石是铝硅酸盐,常见的有钾长石(K 2O、AI 2O 3、SiO 2)钠长石(Na 2O、AI 2O 3 SiO 2)和钙长石(2CaO、AI 2O 3、SiO 2),长石比重2.54-2.76,莫氏硬度6- 6.5级,熔点1100-1250℃,因其熔点低、硬度低、不耐磨、易粉碎,会降低树脂砂的复用性和耐火度。
云母是种含铝硅酸盐,有黑白云母之分,白云母的成分为(3AI 2O 3、6SiO 2、H 2O)。
云母的熔点为1145-1270℃,比重2.7-3.2。
硬度很低,极易破碎,它在砂中的含量多少对原砂的复用性很有影响。
总之,在选择原砂时,SiO 2含量应尽量高一些,不纯物要少,当然还与金属的熔点和浇注温度,铸件壁厚等因素有关。
一般来说,铸钢用原砂SiO 2含量应大于95%,铸铁应大于92%,有色金属可以低一些。