【材料成型工艺学】10
相关主题
- 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)。
使用搅笼式或碗式混砂机。
搅笼式混砂机 —— 连续式混砂，供砂量大 碗式混砂机 —— 间断式混砂，供砂量小
混匀
混匀
砂 + 催化剂
+ 树脂（硅烷）
出砂
三、 酸催化树脂自硬砂
3. 自硬砂的硬化特性 树脂自硬砂在混砂时就开始硬化。 根据硬化强度和硬化时间的关系得出硬化特性曲线。
树脂自硬砂硬化24小时的 抗拉强度称为终强度。
二、 热芯盒树脂砂
1. 树脂砂的成分 （1）呋喃树脂 基本构成物为： 糠醇树脂 （FA） 脲醛树脂 （UF） 酚醛树脂 （PF）
a) 脲呋喃树脂 （UF/FA）
b) 酚呋喃树脂 （PF/FA）
c) 脲-酚共聚物呋喃树脂 （UF/PF/FA）
二、 热芯盒树脂砂
1. 树脂砂的成分 （2）固化剂 采用常温下为中性或弱酸性，加热后为强酸性的盐。 氯化铵水溶液
三、 酸催化树脂自硬砂
1. 自硬砂的成分 （3）催化剂 决定型砂的硬化速度和硬化终强度。
对于呋喃树脂，常用的催化剂有：
对甲苯磺酸
苯磺酸 磷酸
均为显性催化剂
硫酸已酯
三、 酸催化树脂自硬砂
1. 自硬砂的成分 （3）催化剂
决定型砂的硬化速度和硬化终强度。
硬化 催化剂酸性 越强：
越快
终强度 越低 催化剂的酸性强弱：
物沉积在砂粒表面； 距铸件有一定距离的砂型部分，其树脂膜在热作用下变脆； 远离铸件的砂型部分，其树脂膜仍然完好地包覆在砂粒表面。
三、 酸催化树脂自硬砂
5. 自硬砂的旧砂再生 再生的目的：
破碎结块的砂团，去除砂中的灰分、微粉、铁豆等杂物； 去除砂粒表面的固化树脂膜。
再生砂： 颗粒表面光滑，粒度分布均匀，需酸值降低，微粉少； 热稳定性好，性能容易控制，利于提高铸件质量。
二、 热芯盒树脂砂
3. 树脂砂的制芯工艺 制芯工艺参数为：
① 芯盒温度 影响硬化速度和强度
200~260℃
过烧
二、 热芯盒树脂砂
3. 树脂砂的制芯工艺 制芯工艺参数为：
① 芯盒温度 影响硬化速度和强度
200~260℃
② 射砂压力和时间 形状复杂压力要大 0.5~1 s
③ 硬化时间 取决于砂芯的厚度
硫酸已酯 > 苯磺酸 > 对甲苯磺酸 > 磷酸
使用何种催化剂，要根据环境条件、强度要求来决定。
三、 酸催化树脂自硬砂
1. 自硬砂的成分 （4）附加物
改善某些性能：
a) 硅烷
增加树脂的粘结强度
b) 氧化铁粉 有效消除气孔缺陷
c) 甘油
增加砂型韧性
三、 酸催化树脂自硬砂
2. 自硬砂的配方与混制 （1）配方
三、 酸催化树脂自硬砂
1. 自硬砂的成分 （1）原砂 要求： a) 干 含水量 ≤ 0.2 % b) 净 含泥量 ≤ 0.2 % c) 圆 粒形要好 d) 需酸值要低
三、 酸催化树脂自硬砂
1. 自硬砂的成分 （2）树脂
呋喃树脂、 热固性酚醛树脂 对于呋喃树脂，根据树脂的含氮量分为：
性能 高氮树脂
4. 自硬砂的造型制芯
混好的型芯砂填入砂箱或芯盒中，在可使用时间内利 用自然紧实或轻微震动紧实填满砂箱或芯盒，在型 芯达到起模强度时及时起模，进一步硬化。
三、 酸催化树脂自硬砂
5. 自硬砂的旧砂再生
树脂砂型浇注后，固化的树脂膜热作用下发生变化：
与铸件接触的砂型部分，其树脂膜被完全烧掉； 靠近铸件的砂型部分，其树脂膜受热碳化，呈多孔海绵状的焦化
30~120 s
三、 酸催化树脂自硬砂
以呋喃树脂或热固性酚醛树脂为粘结剂，在相应的酸性催 化剂作用下，在室温下自行硬化成形的型（芯）砂。
三、 酸催化树脂自硬砂
以呋喃树脂或热固性酚醛树脂为粘结剂，在相应的酸性催 化剂作用下，在室温下自行硬化成形的型（芯）砂。
铸钢阀体
三、 酸催化树脂自硬砂
以呋喃树脂或热固性酚醛树脂为粘结剂，在相应的酸性催 化剂作用下，在室温下自行硬化成形的型（芯）砂。
铸铁பைடு நூலகம்壳
三、 酸催化树脂自硬砂
工艺特点： ① 型（芯）砂常温固化，节省能源，可使用塑料模、木模； ② 型（芯）强度高，溃散性好； ③ 即可造型，又能制芯； ④ 铸件尺寸精度高，表面质量好； ⑤ 对原砂质量要求高，树脂、固化剂价格高； ⑥ 旧砂可再生回用，利于降低成本； ⑦ 型砂性能对环境（温度、湿度）敏感； ⑧ 特别适合成批、单件小批中大铸件的生产。
三、 酸催化树脂自硬砂
三个重要性能指标： t3 — 可使用时间 t5 — 起模时间 σ24— 终强度
三、 酸催化树脂自硬砂
3. 自硬砂的硬化特性 树脂自硬砂在混砂时就开始硬化。 根据硬化强度和硬化时间的关系得出硬化特性曲线。
t3 — 可使用时间 t5 — 起模时间 σ24— 终强度
t3 / t5 比值越大越好
三、 酸催化树脂自硬砂
硝酸铵水溶液
磷酸铵水溶液
苯磺酸、对甲苯磺酸水溶液 对于不同的树脂粘结剂，要使用相应的固化剂。
二、 热芯盒树脂砂
1. 树脂砂的成分 （3）附加物 改善某些性能：
a) 尿素
消除游离甲醛的味道
b) 硅烷
增加树脂的粘结强度
c) 氧化铁粉 有效消除气孔缺陷
二、 热芯盒树脂砂
2. 树脂砂的配方与混制 （1）常用配方
含氮量 （%）
5.0 ~ 13.5
型砂高温 性能
差
中氮树脂 2.0 ~ 5.0 中等
低氮树脂 0.3 ~ 2.0 较好
无氮树脂 ≤ 0.3
好
产生气孔 倾向 大
中等
较小
小
溃散性
好 较好 中等
差
价格
便宜 中等 较贵
贵
三、 酸催化树脂自硬砂
1. 自硬砂的成分 （2）树脂 呋喃树脂、 热固性酚醛树脂
树脂的选用： 要根据铸件材质、铸件结构、性能要求来确定。
三、 酸催化树脂自硬砂
2. 自硬砂的配方与混制 （2）混制
使用搅笼式或碗式混砂机。
搅笼式混砂机 —— 连续式混砂，供砂量大 碗式混砂机 —— 间断式混砂，供砂量小
搅笼式混砂机 —— 连续式混砂，供砂量大
碗式混砂机 —— 间断式混砂，供砂量小
三、 酸催化树脂自硬砂
2. 自硬砂的配方与混制 （2）混制
二、 热芯盒树脂砂
2. 树脂砂的配方与混制 （2）混制
使用螺旋式或叶片式快速混砂机。
二、 热芯盒树脂砂
3. 树脂砂的制芯工艺 使用热芯盒制芯机。工艺过程为：
① 将芯盒加热到工作温度； ② 清理盒腔表面并喷涂一层脱模剂； ③ 合型射砂，保持一定时间进行加热硬化； ④ 待砂芯达到要求强度后开盒出芯。
搅笼式混砂机 —— 连续式混砂，供砂量大 碗式混砂机 —— 间断式混砂，供砂量小
混匀
混匀
砂 + 催化剂
+ 树脂（硅烷）
出砂
三、 酸催化树脂自硬砂
3. 自硬砂的硬化特性 树脂自硬砂在混砂时就开始硬化。 根据硬化强度和硬化时间的关系得出硬化特性曲线。
树脂自硬砂硬化24小时的 抗拉强度称为终强度。
二、 热芯盒树脂砂
1. 树脂砂的成分 （1）呋喃树脂 基本构成物为： 糠醇树脂 （FA） 脲醛树脂 （UF） 酚醛树脂 （PF）
a) 脲呋喃树脂 （UF/FA）
b) 酚呋喃树脂 （PF/FA）
c) 脲-酚共聚物呋喃树脂 （UF/PF/FA）
二、 热芯盒树脂砂
1. 树脂砂的成分 （2）固化剂 采用常温下为中性或弱酸性，加热后为强酸性的盐。 氯化铵水溶液
三、 酸催化树脂自硬砂
1. 自硬砂的成分 （3）催化剂 决定型砂的硬化速度和硬化终强度。
对于呋喃树脂，常用的催化剂有：
对甲苯磺酸
苯磺酸 磷酸
均为显性催化剂
硫酸已酯
三、 酸催化树脂自硬砂
1. 自硬砂的成分 （3）催化剂
决定型砂的硬化速度和硬化终强度。
硬化 催化剂酸性 越强：
越快
终强度 越低 催化剂的酸性强弱：
物沉积在砂粒表面； 距铸件有一定距离的砂型部分，其树脂膜在热作用下变脆； 远离铸件的砂型部分，其树脂膜仍然完好地包覆在砂粒表面。
三、 酸催化树脂自硬砂
5. 自硬砂的旧砂再生 再生的目的：
破碎结块的砂团，去除砂中的灰分、微粉、铁豆等杂物； 去除砂粒表面的固化树脂膜。
再生砂： 颗粒表面光滑，粒度分布均匀，需酸值降低，微粉少； 热稳定性好，性能容易控制，利于提高铸件质量。
二、 热芯盒树脂砂
3. 树脂砂的制芯工艺 制芯工艺参数为：
① 芯盒温度 影响硬化速度和强度
200~260℃
过烧
二、 热芯盒树脂砂
3. 树脂砂的制芯工艺 制芯工艺参数为：
① 芯盒温度 影响硬化速度和强度
200~260℃
② 射砂压力和时间 形状复杂压力要大 0.5~1 s
③ 硬化时间 取决于砂芯的厚度
硫酸已酯 > 苯磺酸 > 对甲苯磺酸 > 磷酸
使用何种催化剂，要根据环境条件、强度要求来决定。
三、 酸催化树脂自硬砂
1. 自硬砂的成分 （4）附加物
改善某些性能：
a) 硅烷
增加树脂的粘结强度
b) 氧化铁粉 有效消除气孔缺陷
c) 甘油
增加砂型韧性
三、 酸催化树脂自硬砂
2. 自硬砂的配方与混制 （1）配方
三、 酸催化树脂自硬砂
1. 自硬砂的成分 （1）原砂 要求： a) 干 含水量 ≤ 0.2 % b) 净 含泥量 ≤ 0.2 % c) 圆 粒形要好 d) 需酸值要低
三、 酸催化树脂自硬砂
1. 自硬砂的成分 （2）树脂
呋喃树脂、 热固性酚醛树脂 对于呋喃树脂，根据树脂的含氮量分为：
性能 高氮树脂
4. 自硬砂的造型制芯
混好的型芯砂填入砂箱或芯盒中，在可使用时间内利 用自然紧实或轻微震动紧实填满砂箱或芯盒，在型 芯达到起模强度时及时起模，进一步硬化。
三、 酸催化树脂自硬砂
5. 自硬砂的旧砂再生
树脂砂型浇注后，固化的树脂膜热作用下发生变化：
与铸件接触的砂型部分，其树脂膜被完全烧掉； 靠近铸件的砂型部分，其树脂膜受热碳化，呈多孔海绵状的焦化
30~120 s
三、 酸催化树脂自硬砂
以呋喃树脂或热固性酚醛树脂为粘结剂，在相应的酸性催 化剂作用下，在室温下自行硬化成形的型（芯）砂。
三、 酸催化树脂自硬砂
以呋喃树脂或热固性酚醛树脂为粘结剂，在相应的酸性催 化剂作用下，在室温下自行硬化成形的型（芯）砂。
铸钢阀体
三、 酸催化树脂自硬砂
以呋喃树脂或热固性酚醛树脂为粘结剂，在相应的酸性催 化剂作用下，在室温下自行硬化成形的型（芯）砂。
铸铁பைடு நூலகம்壳
三、 酸催化树脂自硬砂
工艺特点： ① 型（芯）砂常温固化，节省能源，可使用塑料模、木模； ② 型（芯）强度高，溃散性好； ③ 即可造型，又能制芯； ④ 铸件尺寸精度高，表面质量好； ⑤ 对原砂质量要求高，树脂、固化剂价格高； ⑥ 旧砂可再生回用，利于降低成本； ⑦ 型砂性能对环境（温度、湿度）敏感； ⑧ 特别适合成批、单件小批中大铸件的生产。
三、 酸催化树脂自硬砂
三个重要性能指标： t3 — 可使用时间 t5 — 起模时间 σ24— 终强度
三、 酸催化树脂自硬砂
3. 自硬砂的硬化特性 树脂自硬砂在混砂时就开始硬化。 根据硬化强度和硬化时间的关系得出硬化特性曲线。
t3 — 可使用时间 t5 — 起模时间 σ24— 终强度
t3 / t5 比值越大越好
三、 酸催化树脂自硬砂
硝酸铵水溶液
磷酸铵水溶液
苯磺酸、对甲苯磺酸水溶液 对于不同的树脂粘结剂，要使用相应的固化剂。
二、 热芯盒树脂砂
1. 树脂砂的成分 （3）附加物 改善某些性能：
a) 尿素
消除游离甲醛的味道
b) 硅烷
增加树脂的粘结强度
c) 氧化铁粉 有效消除气孔缺陷
二、 热芯盒树脂砂
2. 树脂砂的配方与混制 （1）常用配方
含氮量 （%）
5.0 ~ 13.5
型砂高温 性能
差
中氮树脂 2.0 ~ 5.0 中等
低氮树脂 0.3 ~ 2.0 较好
无氮树脂 ≤ 0.3
好
产生气孔 倾向 大
中等
较小
小
溃散性
好 较好 中等
差
价格
便宜 中等 较贵
贵
三、 酸催化树脂自硬砂
1. 自硬砂的成分 （2）树脂 呋喃树脂、 热固性酚醛树脂
树脂的选用： 要根据铸件材质、铸件结构、性能要求来确定。
三、 酸催化树脂自硬砂
2. 自硬砂的配方与混制 （2）混制
使用搅笼式或碗式混砂机。
搅笼式混砂机 —— 连续式混砂，供砂量大 碗式混砂机 —— 间断式混砂，供砂量小
搅笼式混砂机 —— 连续式混砂，供砂量大
碗式混砂机 —— 间断式混砂，供砂量小
三、 酸催化树脂自硬砂
2. 自硬砂的配方与混制 （2）混制
二、 热芯盒树脂砂
2. 树脂砂的配方与混制 （2）混制
使用螺旋式或叶片式快速混砂机。
二、 热芯盒树脂砂
3. 树脂砂的制芯工艺 使用热芯盒制芯机。工艺过程为：
① 将芯盒加热到工作温度； ② 清理盒腔表面并喷涂一层脱模剂； ③ 合型射砂，保持一定时间进行加热硬化； ④ 待砂芯达到要求强度后开盒出芯。