呋喃树脂砂硬化控制的现场实践
呋喃树脂砂在铸造生产中的应用及质量控制
呋喃树脂砂在铸造生产中的应用及质量控制摘要呋喃树脂砂是近20年来发展最快的铸造工艺之一,用呋喃树脂砂生产的铸件,尺寸精确、表面光洁、棱角清晰、废品率低,并能节约造型工时、提高生产效率、改善劳动条件和成产环境。
2007年,山东安信机械制造有限公司对铸造车间进行技术改造,建立了一条树脂砂生产线,再该条生产线正式投产前,通过对员工进行系统的技术培训,制定相关的规章制度和操作规范,顺利实现了由水玻璃砂生产工艺向树脂砂生产工艺的转变。
本文对铸造生产各工序的过程控制作一简单阐述。
关键词呋喃树脂砂;铸造;生产;质量控制1 铸造工艺的控制呋喃树脂砂的特点是瞬间发气量大,高温溃散性好,易产加成气孔、夹渣和冲砂缺陷,在设计浇注系统时,应坚持快速、平稳、分散的浇注原则,浇注系统的截面积要比粘土砂工艺稍大一些,内浇道要分散放置。
树脂砂强度高、刚性好,铸件不容易产生缩孔缺陷,故应采用相对较高的浇注温度,以避免出现气孔和夹渣缺陷,厚大铸铁件的浇注温度也不应低于1 320℃。
2 砂型质量的控制2.1 原材料的选择及要求2.1.1 原砂树脂砂工艺对原砂的要求很高,原砂的粒度应根据主要产品的壁厚来确定,由于我公司主要以生产薄壁铸件为主,且未配备原砂烘干设备,故选用了粒度为50/100目的烘干擦洗砂。
2.1.2 树脂、固化剂国内成产树脂、固化剂的厂家很多,但具有自主研发能力、具备完善的检测设备和严密可靠的质量保证体系的厂家屈指可数。
经检验、对比,我们选用了济南圣泉集团股份有限公司生产的环保型呋喃树脂和磺酸固化剂,树脂加入量一般为原砂重量的1.0%~1.2%。
3 型砂工艺参数的控制3.1 可使用时间在生产过程中,我们将型砂表面开始固化的时间作为型砂的可使用时间,一般情况下,型砂的可使用时间应控制在6~10min,对于大型铸型或砂芯,可使用时间可延长15min,通过调整固化剂的加入量来控制型砂的可使用时间。
3.2 型砂强度初强度:是指型砂在1h的抗拉强度,型砂的初强度应控制在0.1~0.4MPa。
呋喃树脂自硬砂控制技术
呋喃树脂自硬砂控制技术程利军零正技罗勇广西柳工机械股份有限公司广西柳州545007)摘要本文主要从硅砂的性能要求、造型过程的控制和再生砂的回用等对呋喃树脂自硬砂技术进行了探讨，供广大铸造同行参考。
关键词呋喃树脂自硬砂硅砂造型再生砂在线检测随着中国制造业近几年的长足发展，中国的铸造业也迎来了历史上最好的发展机遇。
目前，我国铸件的产量已连续多年位居世界之首。
呋喃树脂自硬砂工艺由于其生产周期短、铸件表面精度高、铸件质量容易控制、柔性化制造能力高等特点，已经被广泛的应用到机床铸件、耐磨铸件、工程机械铸件等产品中。
而铸造企业能否发挥呋喃树脂自硬砂的特点，有效的提高铸件的质量，这与型砂的控制技术有着密切的关系。
砂型铸造行业公认型砂控制技术、熔炼控制技术和管理水平三者决定了一个铸造厂在市场上的竞争能力，由此可见型砂的控制技术在铸造业中的重要性。
本文就呋喃树脂砂的一些控制技术提出一些个人的观点，希望同行提出批评指正。
1硅砂的技术要求1.1 硅砂的粒度组成硅砂的粒度反映了硅砂的颗粒大小和分布状态。
由于自硬砂强度的获得是依靠呋喃树脂“包覆”硅砂表面形成的高分子链，所以硅砂的粒度越细，从理论上说获得同样强度的树脂消耗量就越大，型砂的成本也就越高，所以在保证铸件不发生粘砂缺陷的前提下，尽可能提高硅砂的粒度。
1.2硅砂的角形系数硅砂的角形系数S=Sw／St图l试样抗拉强度与型砂粒度关系注：实验型砂组成的余量为0.212目以下Sw一硅砂的实际比表面积(cm2／g)St一硅砂的理论比表面积(cm2／g)硅砂的角形系数越小，表面就越园整，同样体积的硅砂表面积越小，硅砂和呋喃树脂的物理和化学结合力就越强，获得同样的抗拉强度需要的树脂消耗量就越低。
作为自硬砂用的硅砂角性系数要求≤1.30，最好≤1.15。
1.3硅砂的加工处理由于天然硅砂有大量直径小于0.02的泥分和一些污染物和一些有碱性的物资，泥分的存在极大的降低了硅砂的粒度组成，提高了树脂的消耗量，同时有碱性的物资在树脂砂硬化过程中消耗了大量的催化剂——对甲苯磺酸等物资，造成砂型硬化很慢甚至不硬化，所以硅砂必须经过擦洗和粒度分选处理。
浅谈呋喃树脂砂的生产与质量控制
向性 ；如果砂 型或砂芯强 度过低 ，往往会 造成粘砂 、夹砂等铸造 缺陷 。因 制 ，完全 可以保证产 品质量 。但在 呋喃树脂砂生产 过程 中，还有很多 问题
水玻璃砂 相 比需要延长打箱 时间 ，减小热应 力来降低铸 件产生裂 纹 的倾 微粉 含量 越高 ，型砂 的透气性 越差，同时消耗的树脂和 固化 剂也越高 。因
向性 。
此需要严 密监控除尘设 备的工作状态 ，及 时清理灰尘 。同时要 对型砂进
浇注系统对呋 喃树 脂砂生产 的铸钢件质量 影响较大 ，如果 浇注 系统 行 定期检查和监控 ，否则将 对产品质量和生产造 成极大 的不利影 响 。
水 玻璃砂的大一些 。针对 呋喃树脂砂发气量 大和高温易溃散 的特点，在铸 法 保证砂型质量 ，同时也使生产无法 正常进行 。特别是在 夏季这种 情况
件结构和生产条件 允许的条件下 ，尽量采用 底注方式 。
更为突 出。因此需要采取 冷却系统对砂温进行 降温处理 以保证正 常生产
对于大型铸钢 件 ，为了避免产生气孔 等缺陷 。在浇 注前需要采 用热 的进行 。而在冬 季 由于环境温度偏 低 ，造成 呋喃树脂砂 固化速度 过慢或
显比在粘土砂中的凝 固速度缓慢。特别是在铸件的热节处或转角部位由
５型砂质量 的控制
于凝 固缓慢 ，极易在 这些部位产生裂 纹等缺 陷。另外 由于呋喃树 脂砂高
影 响砂 型质量的 因素 ，其 中型砂 中微粉含量对树脂 和固化剂 的使用
温退让性 差 ，铸件 产生热 裂纹 的倾 向性 明显增 大 。根据 呋喃树脂 砂的这 量影 响很 大 ，而 目直接影响铸 件质量。对于新砂应妥善保 管 ，防ａＤ＇ｂ来杂
些特点 ’并结合 铸件的结构特 在铸件 易产生裂纹 的部位应设 置拉筋 ，在 质污染 ，同时要特别防止碳酸盐等碱性物质混入。对于再生砂需要严格
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。
浅谈呋喃树脂自硬砂的生产及应用
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)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。
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。
3)不用烘干，缩短了生产周期、节省了能源、芯砂易紧实、溃散性好、容易清理、大幅度降低了劳动强度，为实现机械化生产创造了条件。
1.2 呋喃树脂自硬砂的不足之处1)对原砂质量要求高2)在生产过程中有刺激性气味3)采用树脂砂生产，成本较高2.呋喃树脂自硬砂的生产工艺技术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、以及对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。
呋喃树脂砂生产铸铁件过程控制
明、 生 产注 意事项 、 浇 注温 度及 时 间控制 等 。
２ 造 型 控 制
（ １ ） 混砂
树 脂砂 铸造 用砂 分 为 原砂 和再 生 砂 。原 砂选
择３ ０— ７ ０目的擦 洗砂 ； 再生砂工艺要求为 ： 灼 烧
减 量 ≤３ ％， 微 尘 ≤０ ． ８ ％ 。在 生 产 过 程 中 ， 可 定 期、 定量 加入 原砂 ， 以保证 型砂 质量 的稳定 性 。 型 砂黏 结 剂 为 呋 喃 树 脂 和 磺 酸 固化 剂 ， 其 中
Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ： Ａｌ ｔ ｈ ｏ ｕ ｇ ｈ ｆ ｕ ｒ ａ ｎ ｒ ｅ ｓ ｉ ｎ ｓ ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｓ ａ ｍａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ，ｂ ｕ ｔ ｔ ｈ ｅ ｐｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｄ ｅ －
Ｃｈ ｅ ｎ Ｍｉ ｎ ｇ，Ｘｕ Ｘｉ ｎ ｇｌ ｉ ，Ｗ ｅ ｎ Ｘｉ ｎ ｇｌ ｅ ｉ
（ Ｎ ｉ ｎ ｇ ｘ ｉ ａ Ｓ ｈ ｉ ｎ ｒ ｉ Ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ．Ｌ ｔ ｄ ， Ｎ ｉ ｎ ｇ ｘ ｉ ａ Ｙ ｉ ｎ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ ７ ５ ０ ０ ０ ０ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ， ａ ｎ ｄ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎｓ ｔ ｒ ｕｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ １ ． Ｋｅ ｙＷ ｏ ｒ ｄｓ： ｆ ｕ ｒ ａ ｎ ｒ ｅ ｓ ｉ ｎ ｓ ａ ｎｄ；ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｒ ｏ ｎ；ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ；ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ
呋喃树脂自硬砂控制技术
呋喃树脂自硬砂控制技术程利军零正技罗勇广西柳工机械股份有限公司广西柳州545007)摘要本文主要从硅砂的性能要求、造型过程的控制和再生砂的回用等对呋喃树脂自硬砂技术进行了探讨，供广大铸造同行参考。
关键词呋喃树脂自硬砂硅砂造型再生砂在线检测随着中国制造业近几年的长足发展，中国的铸造业也迎来了历史上最好的发展机遇。
目前，我国铸件的产量已连续多年位居世界之首。
呋喃树脂自硬砂工艺由于其生产周期短、铸件表面精度高、铸件质量容易控制、柔性化制造能力高等特点，已经被广泛的应用到机床铸件、耐磨铸件、工程机械铸件等产品中。
而铸造企业能否发挥呋喃树脂自硬砂的特点，有效的提高铸件的质量，这与型砂的控制技术有着密切的关系。
砂型铸造行业公认型砂控制技术、熔炼控制技术和管理水平三者决定了一个铸造厂在市场上的竞争能力，由此可见型砂的控制技术在铸造业中的重要性。
本文就呋喃树脂砂的一些控制技术提出一些个人的观点，希望同行提出批评指正。
1硅砂的技术要求1.1 硅砂的粒度组成硅砂的粒度反映了硅砂的颗粒大小和分布状态。
由于自硬砂强度的获得是依靠呋喃树脂“包覆”硅砂表面形成的高分子链，所以硅砂的粒度越细，从理论上说获得同样强度的树脂消耗量就越大，型砂的成本也就越高，所以在保证铸件不发生粘砂缺陷的前提下，尽可能提高硅砂的粒度。
1.2硅砂的角形系数硅砂的角形系数S=Sw／St图l试样抗拉强度与型砂粒度关系注：实验型砂组成的余量为0.212目以下Sw一硅砂的实际比表面积(cm2／g)St一硅砂的理论比表面积(cm2／g)硅砂的角形系数越小，表面就越园整，同样体积的硅砂表面积越小，硅砂和呋喃树脂的物理和化学结合力就越强，获得同样的抗拉强度需要的树脂消耗量就越低。
作为自硬砂用的硅砂角性系数要求≤1.30，最好≤1.15。
1.3硅砂的加工处理由于天然硅砂有大量直径小于0.02的泥分和一些污染物和一些有碱性的物资，泥分的存在极大的降低了硅砂的粒度组成，提高了树脂的消耗量，同时有碱性的物资在树脂砂硬化过程中消耗了大量的催化剂——对甲苯磺酸等物资，造成砂型硬化很慢甚至不硬化，所以硅砂必须经过擦洗和粒度分选处理。
呋喃树脂砂的使用方法
呋喃树脂砂的使用方法由于树脂自硬砂具有尺寸精度高、生产周期短、铸件质量高等特点，该工艺越来越多地用在机床、阀门、铸管、模具等众多领域，成为改善铸件质量、提高工艺水平的一种重要工艺方法。
本公司以其先进的技术和可靠的质量控制体系生产多种型号的自硬树脂，以适应铸钢、铸铁、有色金属及特殊要求的场合，其产品被越来越多的铸造企业采用。
呋喃树脂自硬砂工艺的一个特点就是固化速度、脱模时间受温度、湿度影响很大，最佳的温度范围是20℃～30℃，湿度则是越低越好，这时无论是固化剂用量、树脂砂强度还是固化速度都较理想。
随着冬季的到来，固化速度明显降低，每降低8℃，固化速度就降低一半。
许多客户尤其是新客户常发现2-3小时也不能脱箱，影响生产速度，所以用户必须掌握树脂砂工艺的特性，采取必要措施来解决这个问题。
常用的方法有：⒈更换固化剂公司有针对不同季节使用的固化剂，当冬季到来之前，注意及时更换使用G09固化剂或酸值更大的固化剂。
⒉ 增加固化剂的用量增加固化剂用量可以显著提高固化速度，这是生产中常用的方法，但加入量不宜过高，一方面增加成本，另一方面对终强度有害，且增加发气量，易产生气孔等缺陷。
⒊ 提高砂温通过增加砂温调节装置来提高砂温。
⒋ 增加环境温度很多铸造车间冬季无取暖设备，温度只有0℃左右，严重影响了固化速度，为此可以在造型现场设置几个取暖炉适当提高环境温度。
⒌ 提高模具、砂箱温度，保持干燥对金属模型、芯盒、砂箱可以适当加热以提高固化速度，对木模、木砂箱一定要保持其干燥。
另外，温度对树脂、固化剂粘度影响较大，因而波及定量泵流量，为保证加入量准确，每天生产前需校验树脂、固化剂量。
树脂砂的可使用时间随着树脂种类的不同有很大变化，它是供用户选择生产方法、工装、设备的重要依据，因此有必要介绍一下可使用时间的概念及其检测方法，以便于用户更好地控制生产。
⒈定义：树脂砂的可使用时间是指从混砂完毕至放置到不能制作出合格型芯的这段时间。
呋喃树脂砂在铸造生产中的应用及质量控制
固化剂总酸含量 （ ％）
２８￣３２ ２４￣２８ １８￣２４ １３￣１８
３．２ 型砂工艺参数的控制 ３．２．１ 可使用时间
通常把型砂２４ ｈ的抗拉强度只剩下８０％的试样制作 时间称为型砂的可使用时间。在生产过程中， 我们将 型砂表面开始固化的时间作为型砂的可使用时间， 一 般情况下， 型砂的可 使用时间 应 控 制 在６￣１０ ｍｉｎ， 对 于大型铸型或砂芯 ， 可 使 用 时 间 可 延 长 至１５ ｍｉｎ， 通 过调整固化剂的加入量来控制型砂的可使用时间。 ３．２．２ 型砂强度
为保证模样的制作精度， 所有样板在使用前必须 经检验员检查确认， 在车床上加工的模样在加工前， 模样工应通知检验员复检。
为提高模样的定位精度， 在模样底板上先画出 “ 矩形方框线”， 并以 此为基准确定模样的 定位中心线
和定位 销座的位置， 安装和倒 换模样时， 应以“ 方 框 线”和模样的定位中心线作为测量基准。
初强度： 是指型砂在１ ｈ的抗拉强度， 型砂的初强 度应控制在０．１￣０．４ ＭＰａ。
终 强 度 ： 是 指 型 砂 在２４ ｈ的 抗 拉 强 度 ， 型 砂 的 终 强度应控制在０．６￣０．９ ＭＰａ， 决不要追求过高的终强度， 否则会增加树脂的加入量、生产成本、气孔缺陷倾向， 同时也会给旧砂再生处理增加麻烦。 ３．２．３ 起模时间
研发能力、具备完善的检测设备和严密可靠的质量保
证体系的厂家屈指可数。经试验、对比， 我们选用了
济南圣泉集团股份有限公司生产的环保型呋喃树脂和
磺 酸 固 化 剂 ， 树 脂 加 入 量 一 般 为 原 砂 重 量 的 ０．９％
￣１．０％。呋喃树脂技术指标见表２。
表２ 呋喃树脂技术指标
Ｔａｂｌｅ ２ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｉｎｄｅｘ ｏｆ ｆｕｒ ａｎ ｒ ｅｓｉｎ
呋喃树脂自硬砂生产球墨铸铁的成本控制途径探讨
呋喃树脂自硬砂生产球墨铸铁的成本控制途径探讨高连国(湖北荆州 434000)【关键词】呋喃树脂自硬砂球墨铸铁成本控制随着铸造生产所用的主要原材料的市场价格暴涨，带来了铸造生产的成本急骤飙升，而铸造毛坯的价格却难以提升，其利润也急骤下降，使得铸造企业面临着前所未有的困境，可以说是举步维艰，原先拥有利润的产品变成了微利产品、原先微利的产品变成了无利甚至亏损的产品。
如何控制成本、增加利润，扭转目前的被动局面？成了当前同仁们之间相互关心和相互交流的热门话题，而呋喃树脂自硬砂造型与潮模砂造型和水玻璃砂造型相比，以其成本高，生产效率低而倍受关注，特别是将其作为造型手段来生产熔炼成本也相对较高的球墨铸铁时更成了人们关注的热点。
控制成本--降低废损是当然的关键。
本文旨在通过生产实践中的几点体会，着重对用呋喃树脂自硬砂生产球墨铸铁时的成本控制途径进行探讨，从树脂、固化剂、型砂、涂料以及型砂的混制到浇冒系统甚至造型工艺等等几方面和降低废损的角度加以思考，抛砖引玉求教于方家。
一、正确的选用树脂和选择合理的树脂用量控制成本1.1树脂的选择仅就呋喃树脂而言，根据其含氮量的差别有低、中、高之别，这是根据树脂的成分而言的，可想而知其生产成本也就有低、中、高的差别。
通常是含氮低的树脂成本高、含氮高的树脂成本低；这是因为生产含氮低的树脂时所用的尿素（一种氮氢化合物）少，其发气量（树脂在高温下燃烧分解所产生的气体量）就少，反之，含氮量高时尿素用量大，其发气量也大。
呋喃树脂还有一个特点，那就是含氮量越高其粘接强度越高，含氮量低其粘接强度稍低。
生产球墨铸铁时树脂发气量大极易产生皮下气孔、针孔等料废现象，那么，含氮量高的、发气量大的树脂就不能用在球墨铸铁的生产上；那是不是说含氮量低的、发气量小的树脂就好呢？就减少铸件皮下气孔、针孔而言当然是好，但这种树脂一方面是价格相对较高，另一方面其铸型强度稍差、抵御球墨铸铁的石墨化膨胀能力稍差，考虑到成本因素也考虑到铸件都会有一定的加工余量，所以生产球墨铸铁时，中等发气量而粘接强度适中的中氮树脂就成了首选，中等发气量的树脂所产生的皮下气孔、针孔在铸件的加工余量内加工可去除。
大型铸钢件用呋喃树脂和固化剂的研究
大型铸钢件用呋喃树脂和固化剂的研究摘要：采用自硬呋喃树脂砂进行铸造的企业越来越多，但在采用呋喃树脂和固化剂时除了考虑其优点以外还有着重考虑其不足。
本文根据实际生产情况，通过优化树脂与固化剂加入量来解决呋喃树脂发气量大，铸件成本高等问题；通过采购不同厂家的呋喃树脂和固化剂来解决砂温高时，型砂可使用时间短的难题。
关键词：呋喃树脂；固化剂；成本；可使用时间0引言在铸造企业中，呋喃树脂砂的应用在近几年都是比较普遍，由于用呋喃树脂砂生产铸件具有尺寸精度高、表面光洁平整、轮廓清晰，且劳动强度低、生产率高，溃散性好，旧砂再生利用率高等一系列优点。
但是大型铸钢件采用呋喃树脂作粘结剂的并不是很多，因为呋喃树脂砂退让性差，铸件收缩时易产生裂纹，而且可使用时间短，随着季节温度、湿度变化，对型砂的强度都会造成影响。
目前，随着制造树脂的原材料糠醇的涨价，树脂价格也是之前的两倍多，而且呋喃树脂发气量大，铸件易产生气孔缺陷。
呋喃树脂和固化剂之间的配比参数直接影响型砂的强度、可使用时间、成本及铸件内部质量。
所以，研究二者的配比参数显得尤为重要。
1试验条件和方法1.1实验材料粘结剂，呋喃树脂（圣泉），呋喃树脂（花王）；固化剂，对甲苯磺酸（圣泉），对甲苯磺酸（花王），再生的旧石英砂，旧铬铁矿砂。
1.2呋喃树脂含量对强度影响的研究1.2.1采用低氮呋喃树脂（圣泉）和固化剂生产情况我厂自2008年采用呋喃树脂砂，经过多年的实践，面砂铬铁矿砂树脂加入量为1.4%，固化剂根据季节变化，加入量在30～50%之间，强度在0.8～1.0MPa；硅砂树脂加入量为1.0%，强度也在0.8～1.1MPa。
实际情况，根据呋喃树脂砂退让性差的特点，背砂强度在0.5～0.6MPa既可，可以增加铸钢件收缩时的退让性，还可降低树脂的加入量。
1.2.2呋喃树脂（圣泉）与强度的关系本次优化主要针对硅砂中树脂加入量进行调整。
通过在铸造厂化验室进行多组实验对比，在固化剂加入量一定时，发现硅砂中树脂的加入量与强度的关系如下图所示：图1 树脂含量对型砂强度的影响1.3呋喃树脂（花王）和固化剂（花王）参数优化实验在每年6～8月份，砂温在30-35℃时，是型砂可使用时间最短，产品出问题最多的时候。
呋喃树脂自硬砂生产大型铸钢件工艺控制要点概要
2011年第3期Jun.2011№3铸造设备与工艺呋喃树脂自硬砂是指常温下呋喃树脂在固化剂的作用下发生化学反应,使铸型(芯获得固化成型的一种工艺方法。
它具有许多优点,如铸件尺寸精度高,表面粗糙度好,生产工艺简单,生产效率高,劳动强度低,尤其是铸型(芯溃散性好,铸件清砂容易,旧砂通过再生可反复回用,再生率在90%以上,且再生后的旧砂性能与新砂相似,有些性能指标甚至优于新砂,既可作背砂,也可作面砂。
采用呋喃树脂自硬砂工艺生产铸钢件时,由于呋喃树脂自硬砂发气量大且迅速、铸型导热性差、高温强度高、退让性差,造成铸钢件质量难以控制,表现在:易产生侵入性的皮下气孔;铸钢件的热裂倾向性大;浇注后砂型的导热性差,不利于形成铸件的顺序凝固。
但是,只要通过对造型原辅材料进行科学合理的控制,采用符合呋喃树脂自硬砂生产要求的铸造工艺方法,并严格控制生产操作过程,呋喃树脂自硬砂完全能够生产出满足使用要求的高质量铸钢件。
我厂2007年所上的呋喃树脂自硬砂生产线,目前已经形成规模性的生产。
1造型用原辅材料的合理控制1.1原砂的选择我厂生产大型铸钢件的原砂主要是石英砂和铬铁矿砂。
作为生产大型铸钢件用砂,要求原砂必须具有一定的耐火度和热稳定性,不与金属液发生反应,选择适合铸钢件生产的高品位擦洗烘干原砂,并控制好再生砂的相关指标。
通过我厂几年来的生产实践,石英砂的SiO 2含量应大于97%,粒度30/70目(集中度≥85%,含泥量≤0.3%,细粉含量≤1.0%,酸耗值≤5ml ,水分含量≤0.2%,酌减量≤0.5%,粒形:采用椭球形的天然石英砂或者多边形的人工破碎石英砂,避免使用尖角砂。
原砂应具有良好的抗破碎性,以便于进行再生。
铬铁矿砂中Cr 2O 3含量应大于46%,粒度40/70目,细粉含量≤1.0%,酸耗值≤5ml ,水分含量≤0.2%,酌减量≤0.5%。
在铸钢件的生产过程中,再生砂的性能指标与铸件质量有直接关系,特别是灼减量和微粉含量直呋喃树脂自硬砂生产大型铸钢件工艺控制要点于洪岩1,周俊珍2(1.天津市天重江天重工有限公司,天津300400;2.西北工业集团有限公司,陕西西安710043摘要:结合多年呋喃树脂自硬砂生产大型铸钢件的经验,针对常出现发气量大、退让性差、热裂倾向大的问题,摸索出合理的解决办法,实践证明通过科学控制造型原辅材料,采用符合呋喃树脂自硬砂生产要求的铸造工艺方法,并严格控制生产操作过程等措施,即可以生产出满足用户要求的合格产品。
呋喃树脂砂在工程机械零部件生产中的质量控制
一
低树脂膜的厚度 ，但是 它也会增加粘结桥的数量 ，
对 于 强 度 的 最 终影 响 需 由试 验证 明 ，粒 度０ １ｍｍ ．０ （ ５ 目）的 原 砂 不 应 作 为 微 粉 处 理 ，否 则 不 但 会 １０ 造成 砂 子 的 浪费 ，而且 影 响 树 脂砂 的 强 度 ，提 高 树 脂加 入 量 。实践 发 现 ，新 砂 粒 度 中０１ｍｍ 的 比 例 ．０ 达Ｎ５ ％、微粉 小 于０４ ． ％时 为 宜 。 对 于 再 生砂 来 说 ，砂粒 过 细 会 提 高硬 化 速 度 ，
产 生 气孔 缺 陷。 一般 要 求 水 含 量 小 于０２ ． ％。对 于
２ ３ ４ ５ ６
０ ４ ０．７ ．５ ４ ０６ ．３ ０５ ．２ ０３ ． ０５ ． Ｏ４ ． ０． ５ ０． ４ ０． ７ ５ ０．９ ４
０．５ Ｏ．７ ５ ６ ０． ７ Ｏ．６ ６
１ 原砂 的影 响 ．
优 质的原砂是树脂砂生产的基础，它不仅影响
强 度 ，而且 影 响 固化 速 度 ，是 影 响 固化 剂用 量 的主 要 因素 。 （ ）原 砂 的耗 酸 量 １ 在 选 用 原 砂 时 ，耗 酸 量
树脂时 ，残留的固化剂继续起催化作用 ，提高了固 化速 度。综合考虑强度和硬化速度两方面因素 ，在
因素及其控制措施作 了具体 的介 绍，并集中讨论 了
树 脂砂 生 产 中 易产 生 的缺 陷及应 对措 施 。
我 公 司 铸 铁分 厂 采 用 呋 喃树 脂 自硬 砂 工 艺 已有 ２ 年 ，主 要 生 产 工程 机 械 产 品所 用 的箱 体 、轮 毂 、 ０ 阀 体类 灰 铸 铁 和球 墨 铸 铁 件 ，单 重 从几 公 斤 到 几百
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。
12
型砂性能及其控制
（八） 细分含量（灰分含量）：≤0.5% 1、混合砂中粒度小于140目的称为细分含量（灰分含量）。 2、砂细分含量高，产生以下不利： （1）消耗的树脂、固化剂多； （2）降低了型砂的透气性； （3）使铸件产生粘砂的可能性增加。 3、控制型砂的细分含量： （1）保持再生除尘系统始终处于良好的工作状态 （2）及时补加新砂 （3）打扫卫生时落地的型砂的最后部分不要放在落砂机上
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
7
型砂性能及其控制
（二） 发气量： 12-17ml/g： 1、铸型浇注铁（钢）水后，型砂中的树脂、固化剂在作用下产生气。 2、影响因素 （1）型砂中树脂、固化剂的加入量。加入量越大，发气量就越大。 （2）造型用砂的灼烧减量。当型砂中树脂、固化剂的加入量一定时，灼烧 减量越大，发气量就越大。 3、型砂的发气量越大，铸件产生气孔（侵入性）的可能性就越大，因此在 满足型砂强度的前提下，型砂的树脂、固化剂加入量越少越好。
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）。
酸固化呋喃树脂自硬砂型铸造常见缺陷及其防止措施
酸固化呋喃树脂自硬砂型铸造常见缺陷及其防止措施1、气孔（1）产生原因分析①树脂或固化剂加入量过多，树脂含氮量过高，型（芯）未完全硬化就浇注，使发气量大。
②涂料质量不良或干燥不充分，使型（芯）中残留水分过高。
③旧砂再生不良，微粉的灼烧减量超标使透气性降低，发气量增大。
④造型（芯）和合箱操作不当，使通气道被堵塞或砂芯出气不良。
⑤浇注系统设计不当。
浇注速度过慢，压头过低，断流，使浇注系统未被金属液充满。
⑥金属冶炼质量欠佳，含氧量高。
（2）防止措施①将黏结剂、固化剂的加入量降到最低限度，选用低氮或无氮树脂，在型（芯）充分硬化后再浇注。
②严格控制涂料质量，严格执行涂料烘干工艺。
醇基快干涂料中溶剂含水量不大于5％（质量分数）。
保证涂料有足够的浓度。
合型前用喷枪进行一次全面烘烤。
③严格控制再生砂的灼烧减量与微粉含量在规定的允许范围之内。
④加强技术培训，严格执行工艺规程，保证型（芯）排气通畅。
⑤优化工艺方案设计，尤应重视浇注系统及排气系统设计，浇注时控制好速度，不能断流，浇注后及时点火引气。
⑥加强金属液脱氧。
加入质量分数为0.05％的Ti，形成TiN，防止氮气孔折出。
2、机械粘砂（1）产生原因分析①原砂粒度太粗或分布过于集中，砂粒间间隙大。
②型（芯）砂流动性差或使用超过可使用期的树脂砂，使型（芯）砂紧实度不够，表面稳定性差。
③涂料耐火度不够，涂层太薄或施涂不当。
④金属液温度过高，静压头大。
（2）防止措施①采用细砂、粒度分布在4、5个筛号的原砂。
②提高型（芯）砂的流动性，保证型（芯）砂的充填紧实度和表面稳定性；必要时在型砂中加入0.5％～2.0％氧化铁粉以减少孔隙率，提高热强度，对厚大铸钢件还可采用高温下产生固相烧结的铬铁矿砂，防止钢液渗透。
③保证涂料有足够的耐火度、厚度和渗入深度，严重受热的部位可涂双层或多层涂料。
④浇注温度不宜过高，尤其是对铸钢件。
3、毛刺（脉纹、飞翅）（1）产生原因分析硅砂的高温相变膨胀系数（6％）大大超过涂层的高温相变膨胀系数（2％），将涂层拉裂，金属液沿裂纹渗入。
呋喃树脂自硬砂生产球铁的过程控制及问题探讨
冷自硬树脂砂用于球铁生产的过程控制及问题探讨高连国(荆州环宇汽车零部件有限公司湖北荆州4340000)【摘要】冷自硬树脂砂型除受树脂本身的性能影响外，还受气温、砂温、原砂的特性、固化剂的种类、酸度值、固化剂的加入量以及混砂方式，混砂时间长短等等方面的影响，在用于生产球墨铸铁件时，铸型表面的涂料特性以及球铁本身的固有特性等都将对球铁铸件产生影响。
本文针对以上方面，并结合生产实际就冷自硬树脂砂用于球铁生产的过程控制及问题进行一些探讨，求教于广大铸造同仁，以期对冷自硬树脂砂用于球铁生产有所帮助。
【关键词】冷自硬树脂砂固化剂涂料球墨铸铁随着铸件采购商对毛坯外观和铸件尺寸精度要求的提高，潮模砂生产铸件的方式显得越来越落伍了，特别是在较大型的机床、阀门类铸件的生产方面，无论是铸件的外观还是尺寸精度，尤其是铸件的内在质量甚至生产周期，树脂砂生产的优势变得越来越明显，并逐渐被广大铸造工作者和铸件采购商所认同。
虽然呋喃树脂并不是新东西，文献表明早在1873年就有了起源于玉米制品的呋喃乙醇树脂记载，但国内用呋喃树脂作为粘结剂用于铸造生产却只有二十多年的历史，并已有最新成果“碱性酚醛自硬树脂”等。
树脂砂在国内发展的这二十多年来，随着国内对树脂、固化剂等研究的深入和成熟，生产中的应用也越来越广泛，并且无论是造型还是制芯，无论是加热固化还是催化固化——即所谓自硬都被大量应用，本文仅对加酸硬化的冷自硬树脂砂在球墨铸铁生产中的运用过程及产生的一些影响产品质量的问题进行分析探讨并提出结合自己生产实际的解决办法，以求得到方家的指正。
一、树脂质量对球铁质量的影响及控制方法所谓冷自硬树脂砂就是用树脂作粘结剂用酸作催化剂，不用加热，常温下即能使砂型（芯）达到所要求的硬度的一种型（芯）砂。
要得到表面光洁、几何尺寸精确（相对而言）、内在质量高的铸件，铸型（芯）的表面必须光洁，铸型的几何尺寸必须符合金属液的凝固、收缩特点而精确；要得到内在质量高的铸件，在铸型（芯）上要做的文章更多，而树脂的质量则对铸型（芯）的质量起着决定性的作用，树脂就是通过影响铸型（芯）的质量从而影响到铸件的质量的。
呋喃树脂砂旧砂再生回用及质量控制
呋喃树脂砂旧砂再生回用及质量控制一、呋喃树脂自硬砂的特点：1、型（芯）强度高，溃散性好，能够保证铸件的尺寸精度和表面质量。
2、流动性好，能提高型（芯）的充填性，提高型（芯）质量和劳动生产率，减轻工人的劳动强度。
3、节约能耗，铸型（芯）只需低温烘烤，就满足浇注要求。
4、旧砂可再生回用，可进一步降低成本。
二、再生设备的几个主要技术指标：1、生产率3~15t/h2、回用率≥90%3、脱膜率≥18%~25%三、呋喃树脂自硬砂旧砂的再生工艺流程：落砂再生筛分破碎磁选风选砂库备用混砂铸型（芯）浇注后经冷却，符合开箱落砂工艺规程要求时，即可开箱。
经振动落砂机进行落砂后，砂子与铸件分开。
对落砂后混入旧砂中的铁刺、铁块、砂豆等金属杂物，通过磁选机进行清除，旧砂经过落砂、磁选即进入（S56系列）振动再生机，砂快在振动再生机通过互相搓擦、摩擦，最后基本形成砂粒和一小部分微小砂块。
破碎后在旧砂中存在的小砂块通过筛分去除，经筛分后的旧砂，基本以砂粒形成存在，然后进入（S52系列）转子再生机。
砂子在转子再生机中通过快速旋转的叶片，使刚进入再生机顶部的砂流，在离心力作用下，即刻被甩向耐磨筒壁，使旧砂在再生机里互相摩擦，撞击去除砂粒表面的残存粘结剂膜。
通过再生机再生的旧砂，存在大量的粉尘和微粒，这些物质的存在，会严重影响树脂性能，因此必须经风选进行清除。
风选后的再生砂既可输送到砂库中储存冷却备用。
四、再生砂的质量控制再生砂的质量直接影响到铸件质量和生产成本，故必须严格控制，对再生砂质量主要控制以下指标。
1、灼减量灼减量是指旧砂经过再生后，砂中残存的可燃性物质总量的百分数。
浇注落砂后的旧砂，砂粒表面覆盖着一层粘结剂膜，除靠近铸件表面的由于高温烧失外，大部分因远离铸件仍保持完整，这些仍保持完整粘结剂膜的旧砂，必须通过再生处理，才能达到工艺要求。
否则会使型砂发气量增加，从而引起铸件产生气孔等缺陷。
表1、不同材质的灼减量要求2、微粉含量微粉是指直径为0.106mm以下的颗粒，其表面积较大，再生时脱膜率低。
呋喃树脂制芯用原砂的对比研究和实践_邓嫄媛
呋喃树脂制芯用原砂的对比研究和实践邓嫄媛1，傅骏2,3，严磊4，张跃华1，唐茂1（１．成都学院工业制造学院，四川成都６１０１０６；２．四川大学制造学院，四川成都６１００６５；３．四川工程职业技术学院材料工程系，四川德阳６１８０００；４．成都云内动力有限公司，四川成都６１０１０１）Contrast Research and Practice of Original Sand for Furan Resin CoresＤＥＮＧＹｕａｎｙｕａｎ１，ＦＵＪｕｎ２，３，ＹＡＮＬｅｉ４，ＺＨＡＮＧＹｕｅｈｕａ１，ＴＡＮＧＭａｏ１（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ，ＣｈｅｎｇｄｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１０１０６，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｉｃｈｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００６５；３．Ｄｅｐｔ．ｏｆＭａｔｅｒｉａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｉｃｈｕａｎＥｎｇｉｎｅｒｉｎｇＴｅｃｈｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，Ｄｅｙａｎｇ６１８０００；４．ＣｈｅｎｇｄｕＹｕｎｎｅｉＰｏｗｅｒＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１０１０１，Ｃｈｉｎａ）中图分类号：ＴＧ２２１文献标识码：Ａ文章编号：１０００-８３６５（２０１３）０１-０３８１-０２2.2中试参照初试试验结果，经过分析，向原砂供应商提出对硅砂２００目以上含量和微粉含量进行控制［１］，改进后购进了１０ｔ砂，进行了中试。
（１）中试时制芯用水洗砂的性能指标见表５。
——————————————————收稿日期：２０１２-１２-０４；修订日期：２０１２-１２-２７基金项目：成都学院校基金资助项目（２０１２ＸＪＺ１４）作者简介：邓嫄媛（１９８１－），女，四川西充人，硕士，实验师．主要研究方向：数字化设计与制造，材料成型与控制．Ｅ-ｍａｉｌ：ｄｙｙｎｉｎａ＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍ表4水洗砂配制芯砂的混砂参数及性能(初试方案)芯砂性能砂芯质量铸件情况水洗砂树脂加入量（占砂重）固化剂（占树脂重）热态抗拉／ＭＰａ常态抗拉／ＭＰａ发气量／（ｍＬ／ｇ）１００２．２１５０．６１．１１５．５强度偏低、砂芯转角处疏松，修补后可用合格２．３１５０．８１．４５１６正常２．４１５１．０１．５５１６．５配砂成分质量比（％）铸造分厂用呋喃树脂砂生产四缸柴油机机体时，采用水洗砂造型、擦洗砂制芯。
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参考资料 1 原著 加比莱.格兰特， 翻译 于震宗 ，缪良.自硬砂之理论与应用（一、二卷） 2 胡彭生主编.型砂（第二版） 3 唐玉林主编.圣泉铸工手册
10
面硬度 （℃*湿度）
脱模难
93
18*70
脱模难
90
20*70
脱模难
85
23*77
脱模亦可
80
20*70
脱模亦可
75
25*76
脱模亦可
70
25*76
脱模亦可
65
19*ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ7
脱模亦可
60
22*70
脱模易
55
25*76
脱模易
47
24*65
脱模情况
好 好 好 好 好 好 好 基本完整 不光洁 粘模
备注
脱模难 脱模难 脱模难 脱模亦可 脱模亦可 脱模亦可 脱模亦可 脱模亦可 脱模易 脱模易
1.2 金属模加热时的脱模
表2
砂型表 现场情况
面硬度 （℃*湿度）
93
18*70
90
20*70
85
23*77
80
20*70
75
25*76
70
25*76
65
19*77
60
22*70
55
25*76
47
24*65
脱模 情况 好 好 好 好 好 好 好 基本完整 不光洁 粘模
K2 侧架第一型脱模情况
备 注 砂型表 现场情况
之相适应。表三是呋喃树脂砂脱模时间与砂型质量情况的现场数据，从表三看出我公司铸工车间生产线
上呋喃树脂砂型的脱模时间控制在 12～25 分钟较好。
表3
上模脱模时间（分 钟）
呋喃树脂砂 K2 型侧架脱模时间与砂型质量情况
砂型质量情况
下模脱模时间（分
砂型质量情况
钟）
35
砂型易开裂
30
砂型易开裂
25
好
20
好
加热，第一型与第二型及以后的砂型脱模情况相当，脱模可控制表面硬在 70 左右。
2 金属模加热时的脱模时间控制
2.1 呋喃树脂砂脱模时间与砂型质量
在金属模加热情况下，可通过检测砂型的表面硬度确认是否可脱模，较长时间的单一产品亦可通过
经验判断进行脱模，但一定的脱模时间需要一定的固化速率，即一定的脱模时间需要特定的固化工艺与
8
注：1.以上数据使用再生砂，脱模时间控制在 15 分钟左右。 2.树脂用量 0.9%～1.0%（加偶联剂），固化剂 GS04 用量为树脂的 25～40%。 3.检测表面硬度计型号为 SYS 型砂型表面硬度计。
表 2 是 K2 侧架通过 45℃热风炉加热时脱模情况现场采集数据，从表二看出，由于对模具进行了
GS04
>15
正常
GC09
<15
固化不匀，强度不好
GS03
<12
固化不匀，强度不好 GC09
>20
正常
注： 1.以上数据使用再生砂或 80%的再生砂，砂温度小于 33℃。
2.树脂（FL-105）用量 0.91～1.00%（加偶联剂）。
3.因工艺需要，应尽量降低固化剂用量。
3.2 固化剂品种与气候温度
90 85 80 75 70 65 60 55
现场情况 （℃*湿度）
22*76 22*76 25*68 23*77 26*70 25*70 26*70 26*70
脱模情 况
好 好 好 基本完好 不光洁 局部粘模 局部粘模 明显粘模
备注
脱模难 脱模亦可
脱模易 脱模易 脱模易 脱模易 脱模易 脱模易
砂型表 面硬度
80 75 70 65 55 50 45 40
现场情况 （℃*湿度）
19*68 26*70 26*70 23*77 18*70 18*70 18*70 22*76
脱模情 况
好 好 好 好 基本完好 不光洁 局部粘模 明显粘模
备注
脱模难 脱模亦可
脱模易 脱模易 脱模易 脱模易 脱模易 脱模易
注：1.以上数据使用再生砂，脱模时间 15 分钟左右。 2.树脂用量 0.9%～1.0%（加偶联剂），固化剂 GS04 用量为树脂的 25～40%。 3.检测表面硬度计型号为 SYS 型砂型表面硬度计。
表 6 是固化剂品种与气候温度对照表，从表 6 看出 GS04 适应 18～30℃，GS03 适应 10～18℃，GC09
适应〈10℃。
表 6 固化剂品种选择与温度对照及用量推荐表
固化剂品种
温度（℃） 用 量（树脂量的%）
GS04
18～30
15～50
GS03
10～18℃
15～50
GC09
-5℃～10℃ 20～50
〈10
下工序跟不上，砂型易开裂等
转 K2 侧架
〉25
效率低，砂型易开裂
注： 1.以上数据使用再生砂或 80%的再生砂，砂温度小于 33℃。
2.树脂用量 0.91～1.00%（加偶联剂），固化剂 GS04、GS03、GC09.
3.脱模时间从放砂开始计时。
9
3 固化剂的控制
3.1 固化剂用量与砂型质量
表 5 是固化剂用量与砂型质量对照表，从表五看出 GS04 的用量应不低于 10%，GS03 的用量应不低
于 12%，GC09 的用量应不低于 15%。
表5
固化剂用量与砂型质量对照表
固化剂品种 用量（%）
砂型质量
固化剂品种
用量 （树脂量%）
砂型质量
GS04
<12
固化不匀，强度不好 GS03
>15
正常
15
好
14
好
12
好
10
砂型上表面易掉砂
8
砂型易开裂，砂型表面粘模
7
砂型易裂断，砂型表面粘模
35
砂型易开裂
30
砂型易开裂
25
好
20
好
15
好
14
好
12
好
10
砂型上表面易掉砂
8
砂型易开裂，砂型表面粘模
7
砂型易裂断，砂型表面粘模
注： 1.以上数据使用再生砂或 80%的再生砂，砂温度小于 33℃。 2.树脂 FL105 用量 0.9%～1.0%（加偶联剂），固化剂 GS04、GS03、GC09 用量为树脂的 25～40%。 3.脱模时间从放砂开始计时。
呋喃树脂砂硬化控制的现场实践
南方汇通股份有限公司 张明富 摘 要：为了最大程度提高呋喃树脂砂生产的效率,本文根据南方汇通股份有限公司铸工车间呋喃树脂 砂无箱造型工艺的现场应用情况，简述了呋喃树脂砂硬化控制的现场应用实践。 关键词: 呋喃树脂砂 硬化现场控制 脱模 砂型质量 生产效率
1 一般情况下的脱模控制
1.1 金属模不加热时的脱模 表 1 是在 18℃～30℃及湿度在 70%左右时铁路货车大部件（转 K2 型侧架）脱模情况现场采集的
典型数据，从表一看出，侧架第一型因模型为冷模具，脱模应控制表面硬度在 85 左右；从第二型起脱 模即可控制表面硬度在 70 左右。
表1
转 K2 侧架第一型脱模情况
砂型表 面硬度
2.2 呋喃树脂砂脱模时间与生产节拍
生产线上固化剂品种及加入量一旦设定，就确定了呋喃树脂砂固化速率，也就确定了脱模时间范
围，表四是车间主要上线产品侧架的呋喃树脂砂工艺脱模时间与生产节拍对照表。
表4
呋喃树脂砂脱模时间与生产节拍对照表
砂型名称
脱模时间范围（分钟）
生产节拍情况
转 K2 侧架
10～25
正常
转 K2 侧架
注：1.以上数据使用再生砂或 80%的再生砂，砂温度度-5℃～35℃。 2.树脂用量 0.9～1.0%（加偶联剂）。
4 结论
为有效控制呋喃树脂砂的硬化而得到良好的砂型质量及最佳的生产节拍，并稳定较低的树脂、固
化剂加入量，可从下几方面开展进行控制：对传热快的模具（如金属模）开工前应进行预加热；根据气
温合理选用固化剂；控制好固化剂加入量及脱模时间。