冷芯盒工艺
射芯机冷芯盒制芯工艺
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
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。
冷芯盒工艺优典型失效案例分析
冷芯盒工艺优典型失效案例分析随着科技的不断进步，冷芯盒工艺在铸造行业中得到了广泛应用。
冷芯盒是铸造过程中用于注入冷芯材料的容器，通过冷却机械的作用，实现铸件内部的凝固与冷却。
然而，在实际应用过程中，冷芯盒工艺也可能出现一些失效问题。
本文将针对冷芯盒工艺的优点和典型的失效案例进行分析。
冷芯盒工艺的优点主要体现在以下几个方面：1. 提高生产效率：冷芯盒工艺可以实现一次性注入多个冷芯，减少了工作人员的操作次数和时间。
相比传统的手工冷芯注入，冷芯盒工艺可以大大提高铸造生产的效率。
2. 提高铸件质量：通过冷却机械的作用，冷芯盒工艺可以快速冷却和固化铸件内部的冷芯材料，减少了铸件内部气孔和缩松的产生，提高了铸件的密实度和力学性能。
3. 降低工人劳动强度：传统的手工冷芯注入需要工人频繁操作，不仅操作复杂，还存在一定的安全隐患。
而冷芯盒工艺可以完全由机械自动化完成，减少了工人的劳动强度，提高了工作安全性。
然而，冷芯盒工艺在实际应用过程中也可能出现以下典型的失效案例：1. 冷芯材料破裂：冷芯盒工艺注入的冷芯材料通常为石膏或陶瓷等，这些材料在长时间的冷却过程中可能出现破裂的情况。
破裂的冷芯材料会导致铸件内部的冷却不均匀，影响铸件的质量。
2. 冷芯盒变形：冷芯盒在高温状态下长时间工作，容易受到热膨胀的影响而发生变形。
冷芯盒的变形会导致冷芯材料的不正常流动，进而影响铸件的成型。
3. 注入不均匀：冷芯盒工艺的注入过程需要保持一定的注入速度和压力，以确保冷芯材料均匀地注入到铸件内部。
如果注入速度和压力不均匀，容易导致冷芯材料的局部堆积或空洞，进而影响铸件的质量。
针对上述失效案例，我们可以采取以下措施进行改进：1. 选择高质量的冷芯材料：在冷芯盒工艺中，选择质量可靠、耐高温、不易破裂的冷芯材料，可以减少冷芯材料破裂引起的问题，并能够提高铸件的质量。
2. 加强冷芯盒的设计和制造：在冷芯盒的设计和制造过程中，要考虑到材料的热膨胀系数，合理设计冷芯盒的结构和尺寸，以减少冷芯盒的变形问题。
冷芯盒模具热处理
冷芯盒模具热处理是一项复杂且重要的工艺，它对于确保模具的机械性能、提高其使用寿命以及保证成型产品的质量具有至关重要的作用。
以下是对冷芯盒模具热处理的详细解析。
一、热处理的目的冷芯盒模具的热处理主要目的有三：改善模具材料的冶金品质。
通过加热、保温和冷却的过程，消除材料中的内部应力、提高模具钢的纯洁度，减少其内部的冶金缺陷，使模具钢的组织结构更加均匀和稳定，从而提高其整体性能。
获得适宜的模具钢硬化组织。
通过控制加热和冷却速度，以及在加热和冷却过程中选择不同的温度和时间，使模具钢获得理想的硬化组织，包括马氏体、奥氏体、贝氏体等，以满足模具在不同工作状态下的性能要求。
赋予模具特定的物理和机械性能。
根据模具的使用要求，通过热处理改变其内部的显微组织，从而使模具获得所需的强度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性等性能。
二、热处理工艺冷芯盒模具的热处理工艺主要包括预热、加热、保温、冷却和回火五个阶段。
1预热预热的目的是使模具钢在开始加热时能够均匀地加热，以减少其内部的热应力，防止热裂纹的产生。
预热温度通常选择在400℃-600℃之间，时间根据模具的厚度和尺寸而定。
2加热加热的目的是使模具钢达到所需的奥氏体化温度，完成模具钢的相变过程。
加热速度应控制在一定的范围内，以防止模具钢在加热过程中产生过大的热应力或氧化脱碳。
加热到奥氏体化温度后应进行均温处理，以使模具钢充分奥氏体化。
3保温保温的目的是使模具钢在奥氏体化温度下保持一定的时间，以完成其内部的冶金反应和组织转变。
保温时间根据模具钢的厚度和尺寸而定，通常在10-30分钟之间。
4冷却冷却的目的是使模具钢由奥氏体向马氏体转变，获得所需的硬化组织。
冷却方式主要有空冷、油冷、水冷等，应根据模具钢的种类和性能要求选择适宜的冷却方式。
在冷却过程中应控制冷却速度，以避免模具钢产生过大的内应力和变形。
5回火回火的目的是使模具钢获得所需的韧性和强度，并消除其内部的残余应力。
回火温度和时间的选择应根据模具钢的种类和性能要求而定，通常回火温度在500℃-700℃之间，时间在1-4小时之间。
优质铸件生产中冷芯盒制芯的质量控制
优质铸件生产中冷芯盒制芯的质量控制摘要】冷芯盒工艺是一种节能、低污染、高效的造型及制芯工艺。
随着我国铸造业的快速发展，冷芯盒树脂砂工艺已经日益成熟，有逐步取代热芯盒成为铸造行业首选的趋势。
本文旨在分析探讨生产中使用酚醛尿烷树脂砂冷芯盒工艺制芯对铸钢件质量造成影响的因素，强调铸钢件制芯过程中的过程控制要点。
【关键词】冷芯；酚醛尿烷树脂砂；铸钢件质量；制芯一、冷芯工艺特点气硬冷芯盒工艺是指将树脂砂填充于芯盒，然后在室温下吹入气体或气雾催化或硬化而瞬时成型的树脂砂制芯工艺。
1.硬化速度快。
硬化反应几乎是在表面和内部同时进行，不受型腔形状或壁厚的限制，可有效提高生产效率，制得的砂芯可在1h内合型浇注。
2.芯砂可使用时间长。
可使用时间内树脂粘度变化几乎不可察觉，型砂的流动性良好。
一旦催化后，芯砂很快硬化。
可使用时间可在30s~200min范围内变化，能大范围适应生产需要。
3.砂芯抗热裂纹、脉纹等缺陷能力高。
4.含氮量低，发气量少，可降低气孔缺陷发生率。
5.气硬冷芯工艺设备密封性要求较高，必须配备尾气处理装置。
6.质量风险点。
制芯过程主要可能造成的铸件缺陷有气孔、夹砂、脉纹等，芯砂混砂是气硬冷芯工艺的最关键工序，混砂质量直接影响砂芯的强度质量，是质量管控的重点。
二、过程控制1.制芯原材料气硬冷芯工艺树脂砂制芯的原材料包括原砂、树脂粘结剂、冷铁、芯骨、涂料等。
1.1芯砂原砂1.1.1原砂的角形因数、颗粒度、含泥量。
在满足砂芯吊运的基础上，原砂的颗粒度、含泥量等的不同，树脂的加入量也要发生变化，相应影响铸件气孔和应力产生的倾向。
原砂颗粒度越小，含泥量越高，硅砂颗粒表面积越大，耗费的粘结剂量越多，铸件气孔和应力倾向越大。
生产过程常控制粘结剂量，对硅砂颗粒度应有所要求，建议优先选用满足下表1要求的擦洗硅砂，工艺控制过程可基本稳定控制树脂等粘结剂加入量，来保证砂芯使用强度。
1.1.2原砂含水量。
为保证砂芯成型强度满足要求，原砂必须干燥，原砂含水量超过0.1%就会减少芯砂的可使用时间，降低砂芯强度，也会增加铸件针孔产生的倾向，含水量最佳范围是＜0.1%，允许范围≤0.2%。
冷芯盒树脂培训
一般的芯砂混砂机…均….. 适用于冷芯砂的混制，不过以选 择间歇式快速搅拌混砂机为更佳。若用连续式混砂机，必 须经常对原砂、组分Ⅰ树脂、组分Ⅱ树脂的定时流量进行 核对，保证定量准确。
二、制芯材料选择和制芯条件设定
5．制芯操作
制芯操作前，应先检查芯盒内是否清洁干净，排气塞
……..
名称
沸点℃
优缺点
三乙胺
87～89
兴业环保催化剂 64～66 固化速度快、价格较贵、气味比TEA较低
一、什么是冷芯盒工艺
4．工作原理
冷芯盒工艺的固化原理是酚醛树脂中的酚羟基和聚异氰 酸酯中异氰酸根在三乙胺的催化作用下，数秒内反应生成固 态的聚氨酯树脂。 ……..
R
R
OH + OCN
TEA
R"
OH
O CN
R"
R'
R'
一、什么是冷芯盒工艺
4．工作原理
实际使用时，需要混砂和制芯两个过程：首先是树脂的 两种组分通过混砂过程均匀地包覆在砂粒表面，然后将混好 的混合料射入芯盒，再吹入三乙胺气体，使均匀包覆在砂粒 表面的树脂膜从液态变…成…..固态，在砂粒与砂粒之间建立粘结 桥，形成强度。
一、什么是冷芯盒工艺
二、制芯材料选择和制芯条件设定
2．树脂和催化剂
a）树脂加入量：0.8-2.0% 在铸铁件上通常加入量为1.7%左右，但砂芯的复杂程
度、砂的质量等因素，树脂加入量在1.0-2.0%之间，薄壁型 芯（如发动机挺杆室、…水….. 套䓁型芯）在1.5-2.0%之间，厚大 型芯（如气缸盖底座型芯、上盖型芯、机体主轴箱型芯）在 1.2-1.8%之间。砂的质量较差时，加入量也有超过2.0%的。
冷芯盒工艺优典型失效案例分析
冷芯盒工艺典型失效案例分析--苏州兴业材料科技股份有限公司：吉祖明王骏康胺法冷芯盒工艺自1968年在美国铸造学会举办的展览会上展示以来，以其极高的生产率，较低的单位能耗，倍受关注。
在汽车、拖拉机、内燃机等大批大量生产行业得到了极其广泛的发展和应用。
据权威部门统计，从本世纪初叶开始，国内冷芯盒树脂消费量呈快速上升态势，到2011年己占铸造合成树脂总量的10%，已成为仅次于呋喃树脂砂的主流树脂砂制芯造型工艺。
但冷芯盒工艺在实际应用中，如工艺控制不当，常会出现不少质量问题。
下面我们列出一些常见失效典型案例，与大家共同讨论。
1制芯过程沾模1.1. 失效原因我们将沾模失效归纳总结为如下四种：能量型沾模：大家都知道，所谓能量沾模就是原包覆在原砂表面的树脂膜在射砂过程中，有一部份液态树脂膜由于动能势能的作用而转移至芯盒表面，在吹胺吹气以后，固化以后的树脂膜会留在芯盒表面，这种沾模主要和射砂压力有关，射砂压力愈大，沾模会愈严重。
在通常情况下射砂大于0.3MPa，几率会极剧放大。
排气塞堵塞型沾模：排气塞的位置和大小是获得合格砂芯充分而必要的条件，在日常制芯过程中排气面积会因沾附树脂和砂粒而逐渐缩小，伴随而至的将是砂芯射不紧，吹不实。
有些操作人试图用提高射砂压力，提高吹胺量和吹胺压力的方法来纠正这种缺陷，其结果，不但射不紧，吹不实沒得到解决，而且又出现了严重的沾模问题。
我们称这种失效为排气塞堵塞沾模。
水份型沾模：混合料与芯盒之间温差大，空气中的水份会在芯盒表面结露。
另外如脱模剂中水较多，喷雾过量，汽化以后残余水份也会停留芯盒表面，这些微量水份既大大增加了脱膜阻力，又严重削弱了砂芯表面强度，致使芯盒表面沾附树脂夹砂层。
混砂型沾模：在冬天树脂粘度相对变大，混砂工艺又沒做动态调控。
或混砂机刮刀、护板磨损间隙过大而未及时更换，都会导致混和料中树脂未均匀包覆在砂粒表面，存在树脂部分集中现象，混合料射入芯盒后，就会导致沾模，如沾模呈点多、面小、膜厚大多属混砂不匀型沾模。
三乙胺法冷芯盒工艺技术
三乙胺法冷芯盒工艺技术三乙胺法冷芯盒工艺技术是一种常用的金属铸造工艺，它广泛应用于航空航天、汽车制造、机械工程等领域。
该工艺的主要原理是利用三乙胺在铸造过程中的化学反应，使其快速气化，在模具中形成均匀的气泡，从而形成轻质的铸件。
首先，三乙胺法冷芯盒工艺技术要求选用适合的模具材料。
由于三乙胺气化时会产生较高的温度，模具材料需要具备高温耐受性和耐蚀性，一般选择耐火材料或特种合金。
其次，该工艺要求在铸造前将三乙胺喷涂在模具表面。
这一步骤需要将三乙胺与稀释剂按一定比例混合后喷涂到模具内壁上，并迅速将模具合拢，使其均匀覆盖在模腔表面。
然后，进行金属液浇注。
在模具内喷涂三乙胺后，需要迅速将金属液浇注到模腔中，由于三乙胺的快速气化，使得金属液不被三乙胺冷凝，从而形成轻质的铸件。
接下来，进行冷却和凝固。
在铸造完成后，需要将铸件进行冷却，使其凝固定形。
冷却速度的控制是至关重要的，过快或过慢都会影响铸件的性能。
最后，取出模具，完成整个冷芯盒工艺。
一般来说，三乙胺法冷芯盒工艺技术可以提高铸件的密度、减少缺陷和气孔，使得铸件的质量更加稳定可靠。
值得注意的是，三乙胺在铸造过程中会产生一定的气味和有害气体，因此在操作过程中需要保持良好的通风条件并使用适当的个人防护设备，确保工人的安全。
总的来说，三乙胺法冷芯盒工艺技术是一种重要的铸造工艺，具有较高的效率和质量优势。
通过合理的应用和控制，可以实现高质量的铸件生产，并满足不同领域的需求。
三乙胺法冷芯盒工艺技术是一种常用的金属铸造工艺，它在各个领域中广泛应用。
下面将详细介绍该工艺技术的相关内容。
首先，三乙胺法冷芯盒工艺技术的基本原理是利用三乙胺在铸造过程中的化学反应。
三乙胺，也被称为N,N-二乙基甲酸酰胺，是一种液体化合物。
当在铸造过程中，将三乙胺喷涂在模具表面后，它会快速气化，形成大量气泡，进而形成轻质的芯盒。
该工艺的第一步是选择适合的模具材料。
由于三乙胺在气化时会产生高温，因此模具材料需要具备耐高温和耐蚀性。
三乙胺法冷芯盒制芯工艺影响因素的研究
三乙胺法冷芯盒制芯工艺影响因素的研究引言三乙胺法冷芯盒制芯作为一种常用的铸造工艺，广泛应用于金属铸造行业。
在该工艺中，冷芯盒起到加固砂芯的作用，从而保证砂芯能够在铸造过程中保持形状稳定。
然而，冷芯盒制芯工艺中存在许多影响因素，这些因素会直接影响到制芯质量和生产效率。
因此，对冷芯盒制芯工艺影响因素的研究具有重要的理论和实际意义。
影响因素1. 砂芯配合比砂芯配合比是指砂芯制备过程中砂与粘结剂的比例关系。
砂芯配合比的变化会直接影响到砂芯的强度和形状稳定性。
过高或过低的配合比会导致砂芯变形或者失去强度，影响到铸件的质量。
因此，在冷芯盒制芯过程中，合理选择砂芯配合比十分重要。
2. 砂芯固化条件砂芯固化条件是指砂芯在制备过程中固化所需的温度和时间。
砂芯固化条件的设置不仅会影响到砂芯的强度和稳定性，还会对铸件的缩孔和热裂纹等缺陷产生影响。
因此，对砂芯固化条件的优化研究可以有效提高制芯质量和减少铸件缺陷。
3. 冷芯盒结构设计冷芯盒的结构设计直接影响到砂芯的形状和支撑力。
合理的冷芯盒结构设计可以保证砂芯在铸造过程中不发生变形或裂纹。
对于复杂形状的砂芯，冷芯盒结构设计的合理性尤为重要。
因此，冷芯盒结构设计应根据具体的砂芯形状和尺寸进行优化。
4. 三乙胺溶剂配置三乙胺是冷芯盒制芯工艺中常用的一种粘结剂，它可以使砂芯具备一定的强度和稳定性。
三乙胺溶剂配置的不同会直接影响到砂芯的粘结效果。
过高或过低的三乙胺溶剂配比会导致砂芯粘结不牢或者溶剂残留在砂芯中，影响到铸件质量。
因此，三乙胺溶剂配比的合理选择对于冷芯盒制芯工艺影响很大。
结论三乙胺法冷芯盒制芯工艺是常用的铸造工艺之一，影响因素的研究对于提高制芯质量和生产效率具有重要意义。
砂芯配合比、砂芯固化条件、冷芯盒结构设计以及三乙胺溶剂配置是冷芯盒制芯工艺的主要影响因素。
合理选择和优化这些影响因素可以有效提高制芯质量、减少缺陷产生，从而提高铸件的质量和生产效益。
因此，在实际生产中，应对这些影响因素进行细致的研究和优化，以提高冷芯盒制芯工艺的可靠性和稳定性。
冷热芯盒工艺比较
序 号
热 芯 盒
冷 芯 盒
备 注
1、生产率
15~20盒/小时
40~60盒/小时
冷芯盒瞬间硬化,速度快
2、换芯盒
时间
约1∽2小时
约8~10分钟
热芯盒换芯盒时需冷却及升温
3、适用范围
薄壁小芯
厚大砂芯和薄壁小芯均可
4、工装要求
金属芯盒及加热系统
木质、塑料、铝合金、铸铁
冷芯盒无需加热，工装
每型可制不同品种的多个砂芯
10、设备一次性投资
较少
较多
每套冷芯盒设备包括混砂、气体发生器及射芯机
11、发展趋势
全球用户越来越少
全球制芯主流，国内用户剧增
变形量小
5、工装费用
造价高，寿命短
造价低，寿命长
一套冷芯盒可生产15万套砂芯以上
6、生产费用
1200以上/吨砂芯
600元左右/吨砂芯
不包括热芯盒的耗电费
7、生产环境
热、烟、刺激性气味
好
冷芯盒需尾气处理装置
8、砂芯质量
有热变形，热收缩难以控制
尺寸精度高，潰散性好，砂芯具有很高的常温强度
9、每型砂芯
一般单个
HA冷芯盒工艺资料
各 1.0 1.28 2.15 2.30 13.8
说明：原砂为标准砂；环境温度：30℃、相对湿度：78％
上海欧区爱国际贸易有限公司Shanghai HA International Trading Co., Ltd.
6747、5333不同加入量对比试验：
树脂加入量（％）
各0.6
ห้องสมุดไป่ตู้
各0.7
即时抗拉强度(Mpa) 1小时抗拉强度(Mpa) 24小时抗拉强度(Mpa)
HA5388、5338不同加入量对比试验：
树脂加入量（％）
各0.6
各0.7
即时抗拉强度(Mpa) 1小时抗拉强度(Mpa) 24小时抗拉强度(Mpa)
发气量(ml/g)
0.90 1.39 1.20 9.6
0.98 1.60 1.55 10.6
各0.8 1.05 1.75 1.80 11.7
各 0.9 1.20 1.90 2.10 12.6
1.30 1.65 1.65
(Mpa)
2.25 2.20 2.30
(Mpa)
2.80 2.65 2.90
发气量
(ml/g)
13.9 14.0 13.8
说明：标准试验，室温：20℃、湿度70％。
上海欧区爱国际贸易有限公司Shanghai HA International Trading Co., Ltd.
硅砂的技术要求
a) 化学成分 (SiO2%) b) 粒度 （分级） c) 含泥量 （水洗、擦洗） d) 粒形 e) 含水量 （烘干） f) 耗酸值 （PH值） g) 灼烧减量
上海欧区爱国际贸易有限公司Shanghai HA International Trading Co., Ltd.
《冷芯盒制芯交流》课件
提升企业形象、吸引优秀人才
详细描述
该企业通过引入先进的冷芯盒制芯技术，提升了企业形 象，吸引了更多优秀人才的加入。
案例三：某汽车零部件企业的应用
总结词
优化设计、提升产品性能
详细描述
该汽车零部件企业通过冷芯盒制芯 技术的应用，实现了产品设计的优 化，提升了产品的性能和可靠性。
总结词
缩短研发周期、加快上市速度
02
该技术利用了特殊化学材料在低 温下快速反应的特性，使砂芯在 短时间内达到足够的强度，提高 了生产效率和产品质量。
冷芯盒制芯技术的原理
冷芯盒制芯技术基于化学反应原理，通过在砂芯中加入特殊 化学材料，使其在低温下迅速发生化学反应，生成高强度物 质。
该技术利用了快速化学反应的放热效应，使砂芯在短时间内 达到所需的强度和硬度，同时避免了传统铸造工艺中高温烘 烤带来的能耗和环境污染问题。
智能化制造技术的融合
绿色环保技术的推广
随着环保意识的提高，无毒、无害、 可降解的环保材料将在冷芯盒制芯中 得到广泛应用，推动行业的可持续发 展。
将人工智能、大数据、物联网等先进 技术融入冷芯盒制芯过程中，实现生 产过程的自动化、智能化和精细化。
应用领域的拓展
航空航天领域
随着航空航天工业的发展，对高 性能、轻量化的冷芯盒制芯需求 将不断增加，拓展其在航空航天
案例一：某铸造企业的应用
总结词
技术升级、提高效率
01
总结词
降低成本、增强市场竞争力
03
总结词
提升环保性能、符合可持续发展
05
02
详细描述
该铸造企业通过引入冷芯盒制芯技术，实现 了生产流程的优化和技术升级，提高了生产 效率和产品质量。
冷芯盒法
因为刚开始吹入催化剂时，砂芯尚未固化，若压 力过高，会导致砂芯表面产生凹坑；随着砂芯的 固化，压力过度到高压并维持足够时间，让催化 剂充分贯穿砂芯截面，使砂芯各部分充分固化， 并将多余的催化剂排除型腔，保证砂芯无胺味。
冷芯生产注意事项
设备点检及调整 作业参数设定 芯盒备模换模 试做.调整及量产 停机及2S
吹胺冷芯盒法
冷芯盒法制程的影响
冷芯盒法制芯质量和制芯速度与环境温度、湿度、 吹气温度、吹气压力、吹气时间关系密切，为保 证砂芯质量应采取的措施是：原砂温度偏高时， 应适当缩短砂混合料存放时间;原砂温度偏低时， 应开启砂温调节器适当提升砂温，保证砂芯的硬 化速度；对于大型砂芯，为保证硬透型可适当增 加吹气压力、吹气时间；吹硬气体不同对吹气温 度要求不同 ，SO2常温为气体不需加热，三乙胺、 甲酸甲酯常温为液体，冬季时易在管路里冷凝， 吹气管路需适当采取加温、保温措施，保证吹硬 气体中三乙胺（甲酸甲酯）的含量相对稳定。
吹胺与吹气压力和时间的控制 吹气，吹气循环包括使催化剂进入芯盒内的砂粒 中开始固化，和清洗固化后的砂芯中残余催化剂 两个过程。吹气循环是以压缩空气作为载体，导 入必需的催化剂（最少量的），并排除多余的催化 剂。在此过程中使催化剂形成蒸气（雾化）是至关 重要的环节，设计良好的雾化设备将提供高效率 的、稳定的效果而能保证安全操作和改善作业环 境。其次，压力和时间的控制对型芯质量和生产 效率也很重要，必须确保压力从低压到高压连续 过度，也即 “低压吹胺、高压吹气”。
用于制备铸造型模的冷芯盒制芯法，其制备铸造 混合料的组分： (1) 铸造骨材 (2) 有效量的粘结剂 (3)气态胺
工艺步骤：混砂（铸造骨材+粘结剂）； 树脂砂吹入芯盒； 树脂砂自硬变化； 吹气态胺固化（固化型芯）； 吹压缩空气（固化及去除氨气味）。
三乙胺法冷芯盒工艺
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胺法冷芯盒的粘模问题
所谓沾模就是指一部份树脂留在芯盒上，这种现 象，多加脱模剂也无法避免。造成原因: 造成 砂芯紧实度不够的因素都会导致砂芯在脱模时 树脂残留在芯盒上；
当硬化的层厚不够厚时，而应用的高压固化气时 间长时，就会在排气孔附近附上一层树脂，而 与其它砂芯分开了，这种现象任何分型面形式 都会发生，其原因就是过量的固化气体把树脂 带到了排气孔附近；
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1、混砂工艺
选择混砂机的原则是混砂时发热少及 适当的产量大小，也就是说混好的 砂愈快用完愈好，不要滞留太久以 免树脂开始起化学反应。
使用非联动混砂机混好的砂应尽速送 至制芯机，尽量减少翻动。
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1、混砂工艺
树脂的两个组分可以同时加入砂
中，也可以分别加入。混拌以树
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脂能均匀粘附在砂粒上为宜，混
原砂中含水量对三乙胺冷芯盒树脂砂强度 的破坏几乎是呈线性的。原砂中水份的微 量变化都会使砂芯的强度急不可急剧下降:
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胺法冷芯盒原砂技术条件
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生产中原砂水份是至关重要的参数，芯砂
中所能接受的最佳含水量为: 0.1%，若水份
含量提高到0.2%，混成芯砂的有效使用时
间将缩短30分钟；此外，室温高低也有严重
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4、洗涤工艺（净化工艺）
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4、洗涤工艺：吹胺固化后的砂芯停留 几秒后，向芯盒内吹入压缩空气进 行洗涤，以清除砂芯中及排气管道 系统中的残余三乙胺，使其通过净 化塔中的盐酸溶液，中和后排入大 气。洗涤压力0.35-0.45MPa，洗涤 时间10-20s。
每盒砂芯总循环时间90-100s。
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射砂压力有关，距离越近，射砂压力越
大，沾模倾向也越大。
冷芯盒工艺优典型失效案例分析
冷芯盒工艺典型失效案例分析--苏州兴业材料科技股份有限公司：吉祖明王骏康胺法冷芯盒工艺自1968年在美国铸造学会举办的展览会上展示以来，以其极高的生产率，较低的单位能耗，倍受关注。
在汽车、拖拉机、内燃机等大批大量生产行业得到了极其广泛的发展和应用。
据权威部门统计，从本世纪初叶开始，国内冷芯盒树脂消费量呈快速上升态势，到2011年己占铸造合成树脂总量的10%，已成为仅次于呋喃树脂砂的主流树脂砂制芯造型工艺。
但冷芯盒工艺在实际应用中，如工艺控制不当，常会出现不少质量问题。
下面我们列出一些常见失效典型案例，与大家共同讨论。
1制芯过程沾模1.1. 失效原因我们将沾模失效归纳总结为如下四种：能量型沾模：大家都知道，所谓能量沾模就是原包覆在原砂表面的树脂膜在射砂过程中，有一部份液态树脂膜由于动能势能的作用而转移至芯盒表面，在吹胺吹气以后，固化以后的树脂膜会留在芯盒表面，这种沾模主要和射砂压力有关，射砂压力愈大，沾模会愈严重。
在通常情况下射砂大于0.3MPa，几率会极剧放大。
排气塞堵塞型沾模：排气塞的位置和大小是获得合格砂芯充分而必要的条件，在日常制芯过程中排气面积会因沾附树脂和砂粒而逐渐缩小，伴随而至的将是砂芯射不紧，吹不实。
有些操作人试图用提高射砂压力，提高吹胺量和吹胺压力的方法来纠正这种缺陷，其结果，不但射不紧，吹不实沒得到解决，而且又出现了严重的沾模问题。
我们称这种失效为排气塞堵塞沾模。
水份型沾模：混合料与芯盒之间温差大，空气中的水份会在芯盒表面结露。
另外如脱模剂中水较多，喷雾过量，汽化以后残余水份也会停留芯盒表面，这些微量水份既大大增加了脱膜阻力，又严重削弱了砂芯表面强度，致使芯盒表面沾附树脂夹砂层。
混砂型沾模：在冬天树脂粘度相对变大，混砂工艺又沒做动态调控。
或混砂机刮刀、护板磨损间隙过大而未及时更换，都会导致混和料中树脂未均匀包覆在砂粒表面，存在树脂部分集中现象，混合料射入芯盒后，就会导致沾模，如沾模呈点多、面小、膜厚大多属混砂不匀型沾模。
三乙胺法冷芯盒树脂工艺及三乙胺环保
三乙胺冷芯盒法[酚醛-异氰酸盐-胺气固化（冷芯盒）]法原理：粘结剂由两部分组成，第一组分为溶剂基的酚醛树脂，第二组分为聚异氰酸脂，MDI（4,4’一二苯基甲烷二异氰酸脂），将树脂同砂子进行混合并把混合物射入芯盒，把胺气（TEA三乙胺或DMEA 二甲基乙胺）吹到砂芯里，经催化使第一组分和第二组分之间产生聚合反应生成脲烷（氨基甲酸树脂），使之硬化，这种反应几乎是瞬间的。
砂子：通常用洁净的，AFS50-60[50/100]硅砂，但是锆砂和铬铁矿砂也可以用。
砂子必须干燥，超过0.1%的水分会降低型砂混砂料的存放期。
高PH值(高酸耗值)也会缩短存放期。
理想的温度约为25℃：温度低会造成胺气冷凝和不均匀固化；温度高会造成溶剂从粘接剂中过快散失而使强度降低。
氮含量:第二部分,异氰酸盐含11.2%氮。
[注：兴业树脂二组分异氰酸盐含氮量为：7.5%—8.8%][注：当组分Ⅰ加入量高于组分Ⅱ时，砂芯即时抗拉强度提高，砂芯发气量减少，含氮量相对降低，将组分Ⅰ、组分Ⅱ之比确定为：55：45。
另外，组分Ⅰ的价格较组分Ⅱ便宜，亦能降低一些成本] 混砂方法：可用间歇式混砂机或连续式混砂机。
先加入第一组分再加入第二组分。
不要强力搅拌以免砂子受热而使溶剂挥发。
存放期：如果型砂干燥，可存放1-2h。
[混好的芯砂存放时间一般为：2-3h，夏季为：1-2h。
][兴业供一汽轻发的冷芯树脂，可使用时间大于4h，气温高时要缩短][注：可使用时间：将混制好的树脂砂放入塑料桶内，放置一定时间（如30min、60min、120min、180min、240min、480min）后，射制“8”字形抗拉试样，吹气硬化后1min内，测其初始强度，直至射制的工艺试样初始强度低于工艺要求下限为止，此时到混砂完毕的时间即为冷芯盒树脂砂的可使用时间。
生产中的工艺强度下限值，对于复杂砂芯一般定为0.15MPa；对于形状较简单的厚壁砂芯可定为0.06%MPa。
]射芯方法：采用低压，200-300kpa（30-50psi），吹入的空气必须干燥：经过带有干燥剂的干燥器可把空气中水分减少到50ppm。
冷芯盒制作
砂芯与制作
冷芯盒工艺缺点
1、芯盒制作成本较高。 2、砂芯强度低。 3、气体固化剂有味、有毒不能直接排放于大气中，需增加尾气处理 装置。 4、形成的铸件表面较粗糙。 5、砂芯存储时间短，一般不能超过15天。
制芯基本知识砂芯与制作冷芯盒法： 冷芯盒法：冷芯盒制芯工艺是将原砂与冷芯盒树脂混合后射入芯盒中，然后吹入 气体固化，再通过吹干燥清洁的压缩空气冲洗，净化砂芯中的残余固化 剂后即可出芯。（MANDO使用的是三乙氨固化）
冷芯盒砂之配料： 冷芯盒砂之配料：
原砂、树脂、固化剂（三乙氨或二甲基乙氨）
冷芯砂控制范围： 冷芯砂控制范围：
粒度指数：70—140 水分＜0.2% 含泥量： ＜0.3%
砂芯与制作
制芯过程中的控制内容
混砂时间、卸砂时间、树脂加入量、射砂压力、射砂时间、排气 时间、再次加砂间隔、再次加砂时间、硬化时间、初次硬化剂量、再 次硬化剂量、达到最终压力时间、净化压力、错模量、毛边。
冷芯盒工艺优点
1、制芯周期短，生产效率高。 2、没有芯盒受热变形问题，砂芯尺寸精度高。 3、没有过硬化问题，砂芯的壁厚差异不会对铸件产生影响。 4、出芯后可立即浇注，可减少储存量。 5、不需加热，节省能源，生产成本低。
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三乙胺冷芯盒法
三乙胺法：（又称Ashland法或 ISOCURE法），其粘接剂体系：粘 结剂组分Ⅰ（酚醛树脂）、粘结剂 组分Ⅱ（聚异氰酸脂）、催化剂 （液体三乙胺或二甲基乙胺）。
粘结剂组分Ⅰ和组分Ⅱ之比通常为：1： 1。推荐组分Ⅰ:组分Ⅱ=55%:45%
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复合无机化合物抗脉纹剂的原理Ⅱ
增加砂芯 (型) 的热强度和热 塑性。防止砂芯 (型) 开裂。
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胺法冷芯盒气体的用量 气体的用量：1kg型砂大约需要 1ml的胺（液体）。胺的用量为第 一组分树脂的10%左右。 [三乙胺 密度（g/ml，20℃）：0.73。用量 一般取：0.8-1.2g/kg砂]。
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2、射砂工艺、紧实机理
2、射砂工艺：采用干燥压缩空气进行射砂。 射砂压力0.30-0.48MPa，
射砂时间2-3s。
射砂紧实机理，目前认为，芯盒中芯砂的 紧实是动能和压力差综合作用的结果， 而动能是主要的，在动能达不到的地方，
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靠压力差作用来紧实芯砂。
3、固化工艺
3、固化工艺：三乙胺经胺发生器加热雾化，以 N2、CO2或干燥压缩空气为载体将三乙胺气雾 吹入芯盒。三乙胺发生器工作温度一般设定在 70℃-90℃。 吹胺压力0.30- 0.45MPa，吹胺时间一般低压吹胺 4-10s，高压吹胺5-15s；或者说达到最终压力 时间为: 4-10s（具体看吹胺路径长短定，如垂 直分模还是水平分模、砂芯高度或厚度）。
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复合有机物抗脉纹剂的原理 Ⅰ
在型砂或芯砂中加入一些退让性添加 剂减小砂型的膨胀应力。在型砂或 芯砂中加入低熔点的材料和它们的 混合物使在浇注温度下，形成低熔 点的化合物，堵住裂缝，减少脉纹 的产生。低熔点的添加剂降低了砂 芯的耐火度，高温时砂芯表面受热 软化，减弱了砂英砂的膨胀应力， 推迟了砂芯的开裂时间，从而起到 减少脉纹的作用。
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三乙胺法工艺缺陷 工艺缺陷：
1、对原砂和环境的要求较高，
原砂质量、环境湿度及压缩 空气质量等都会对砂芯强度
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产生较大影响。
三乙胺法工艺缺陷
2、砂芯存放性不好，由于组分II 聚异氰酸酯会遇水反应，降低粘 接剂的质量，两组分反应的生成 物——氨基甲酸树脂为孔洞状结 构，因而吹胺固化后的砂芯在存 放过程中易吸湿，会造成砂芯强 度下降，存放性变差。
胺法冷芯盒原砂技术条件
项目 平均细度 粒形 酸耗值/ml 杂质（质量分数，%） 最佳范围 50~60 圆形 尽可能低 无 --------尽可能低 21~27 0~0.1 推荐允许范围 50-60 <1.25 0~5 含泥量0~0.2 氧化铁0~0.3 一汽要求：200目及以 下：0%。 10~40 <0.15
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硬化机理
硬化机理：向芯盒内吹入三乙胺 气体时，酚醛树脂的氢氧根（OH）与聚异氰酸酯的异氰酸根
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（-NCO）经胺催化结合生成氨
基甲酸乙酯，使砂芯迅速固化。
4、洗涤工艺（净化工艺）
4、洗涤工艺：吹胺固化后的砂芯停留 几秒后，向芯盒内吹入压缩空气进 行洗涤，以清除砂芯中及排气管道 系统中的残余三乙胺，使其通过净 化塔中的盐酸溶液，中和后排入大 气。洗涤压力0.35-0.45MPa，洗涤 时间10-20s。 每盒砂芯总循环时间50-90s。
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胺法冷芯盒的粘模问题
粘模现象与砂子的颗粒组成有关，砂粒的 形状是多角形而不是圆形时趋势更加增 加，树脂在圆形砂粒表面上是均匀的， 在多角形砂粒的凹角中呈多余的树脂包 覆。排气塞堵塞，使整个芯盒内腔都附 上一层树脂膜，这种现象很普遍，解决 办法是用清洗剂清洗芯盒(或干冰清洗)。 沾模现象还与射砂嘴至冲击点的距离、 射砂压力有关，距离越近，射砂压力越 大，粘模倾向也越大。
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胺法冷芯盒原砂技术条件
原砂的微粉含量控制:对100/50目原砂而言， 200目筛及以下的含量为微粉含量，微粉含 量对树脂砂强度的危害等同于原砂中的泥 分。原砂中微粉和含泥分均是过多消耗树 脂的主要因素。微粉和泥分过多还会影响 到砂芯的透气性。国外有机粘结剂用砂含 泥量均低于0.1%，德国制芯用原砂技术要 求中对200目以下微粉含量的要求是0%。 一汽冷芯用砂粒度要求: 微粉含量亦是0%。
胺法冷芯盒原砂技术条件 原砂的理想温度为:21℃-27℃,偏低 影响混砂效率及加长吹气固化时 间，偏高影响芯砂的有效使用时 间。三乙胺发生器的工作温度一 般设定为:70-90℃，最高设定温度 120℃。
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胺法冷芯盒工艺应有压缩空气干燥装臵 目前，机械制造行业一般使用的压缩空气 中，都含有润滑油和较多的水分，将这 样的压缩空气直接用于胺法冷芯盒工艺， 问题是不言而喻的。压缩空气的干燥度 要求，因砂芯的重量、复杂程度而异。 一般复杂程度大的砂芯要求压缩空气的 露点-40℃，一般厚大砂芯为-15℃。能达 到这一要求的压缩空气干燥装臵较好的 方法为无热再生式，它的特点是不要热 源，效率又高。
冷芯盒法
冷芯盒法：是指用气体或气雾催化剂（或 固化剂）在室温下催化树脂砂瞬时固化 的工艺方法。共同特点是：硬化速度快、 制芯效率高、芯砂可使用时间长、砂芯 尺寸精密度高及节约能源等，适合大批 量复杂砂芯的生产。 冷芯盒法可分为：三乙胺法、SO2法、CO2 树脂法和β-set法。
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制芯工艺流程用框图表示如下：
工艺特点
工艺特点：三乙胺法的主要优势在于 固化迅速、均匀，不受砂芯厚溥的 影响；工艺较成熟，由于对该工艺 研究开发较早，因而在工艺的成熟 性与原材料、设备配套的完善性上 占有明显优势，便于推广应用。此 外对设备和工装腐蚀较轻，催化剂 气味也较小。
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胺法冷芯盒的粘模问题
所谓粘模就是指一部份树脂留在芯盒上，这种现 象，多加脱模剂也无法避免。造成原因: 造成 砂芯紧实度不够的因素都会导致砂芯在脱模时 树脂残留在芯盒上； 当硬化的层厚不够厚时，而应用的高压固化气时 间长时，就会在排气孔附近附上一层树脂，而 与其它砂芯分开了，这种现象任何分型面形式 都会发生，其原因就是过量的固化气体把树脂 带到了排气孔附近；
制芯工艺流程：1、混砂工艺
制芯工艺流程如下： 1、混砂工艺：原砂+组分Ⅰ（混0.51min）+组分Ⅱ（混1-2min）→出砂。
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（注：具体要看混砂机）
树脂加入总量：通常为砂重的 1.0%-2%。
1、混砂工艺
各种类型的混砂机都可使用，但 是混砂机及定量装臵要充分干燥， 定量要准确。混砂程序类同于热 芯盒砂。混砂中应尽量避免揉搓 过度，以免砂温上升而影响芯砂 的可使用时间和流动性。
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1、混砂工艺
选择混砂机的原则是混砂时发热少及 适当的产量大小，也就是说混好的 砂愈快用完愈好，不要滞留太久以 免树脂开始起化学反应。
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使用非联动混砂机混好的砂应尽速送 至制芯机，尽量减少翻动。
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粉尘含量 (质量分数) 砂温/℃ 含水量(质量分数)
胺法冷芯盒原砂技术条件
原砂技术条件中允许氧化铁含量为: 0-0.3%， 碱性杂质会加快树脂的反应，减少芯砂的 使用时间，导致芯砂流动性降低，使砂芯 强度下降；酸性杂质则阻碍固化。 原砂中含水量对三乙胺冷芯盒树脂砂强度 的破坏几乎是呈线性的。原砂中水份的微 量变化都会使砂芯的强度急不可急剧下降:
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针对工艺缺陷所作改进
三乙胺法是目前铸造生产中应用最多的冷 芯盒制芯工艺，工业发达国家中，该工 艺约占全部冷芯盒法制芯的90%，针对 三乙胺法的不足，研究者一直在努力使 之完善，兴业公司在99年已开发出强度 高、抗吸湿性好的高性能冷芯盒树脂。 树脂出厂前均作“8”字试样浸水15min抗 拉强度指标检测。
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冷芯盒铸件脉纹缺陷的两个必要条件 1、砂芯或砂型受到热膨胀力或机械力 作用而开裂； 2、金属液润湿砂或砂芯，并渗入裂纹 中，形成脉纹。
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铸件形成脉纹的主要原因 铸件形成脉纹的主要原因是：在 573℃时石英砂的相变发生体积 变化产生的膨胀应力导致砂型或 砂芯开裂。石英砂的粒度越集中， 砂芯开裂的几率越大。石英砂二 氧化硅含量越高砂芯开裂几率越 大。
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冷芯盒的发展方向
冷芯盒的发展方向： 1、提高其抗裂性，使之高温时不产生 变形和开裂； 2、进一步提高其抗湿性，使之砂芯在 较高湿度下保持强度和延长存放期； 3、进一步解决冷芯盒树脂的粘芯盒问 题。
By junkangwang@
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胺法冷芯盒原砂技术条件
生产中原砂水份是至关重要的参数，芯砂 中所能接受的最佳含水量为: 0.1%，若水份 含量提高到0.2%，混成芯砂的有效使用时 间将缩短30分钟；此外，室温高低也有严重 影响，当室温降到21℃时，水份含量可以 放宽到0.2%，当室温升到32℃时，则砂中水 份含量应控制在0.1%。建议原砂烘干后的 含水量控制在: ≤0.15%。(法国S.F铸造厂水 份含量要求<0.1%，而实际生产中含水量为 0.03%)
1、混砂工艺
树脂的两个组分可以同时加入砂 中，也可以分别加入。混拌以树 脂能均匀粘附在砂粒上为宜，混 砂时间约在2min左右。时间过短， 树脂分布不均，容易粘芯盒，砂 芯强度也低。混砂时间过长也无 益。