呋喃树脂砂型砂性能及其控制
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
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。
铸造技术：自硬呋喃树脂砂性能及优缺点
铸造技术：自硬呋喃树脂砂性能及优缺点进群须知，供应商和业务员禁止入群表面稳定性将经 24小时硬化后的φ 50×50试样称重 W 1；然后放在 14目筛上振动 2分钟，再称重 W 2，则表面稳定性为：SSI=W 2/W 1 × 100％砂型（芯）表面稳定性不足会导致冲砂及砂眼、机械粘砂等缺陷，一般来说表面稳定性的好坏与型砂常温强度的高低是一致的。
增加树脂加入量，选择合适的固化剂品种及加入量，不超过可使用时间，造型时适当的紧实，芯盒填砂面用刮刀墁平等等都可提高表面稳定性。
生产上要求砂型（芯）的互作表面（即与铁水接触的表面）稳定性应大于 90%，现场经验判定方法是用手指摩擦硬化后的型（芯）表面，一般以摸不下砂粒为准。
透气性它与硬化速度无关，与砂的粒型和粒度组成有关，颗粒越小，粒度越分散，含微分越多则透气性越差，粘结剂加入量多也影响透气性。
透气性好是呋喃树脂砂的一个优点，他弥补了有机铸型发气量大的优点，但也不可忽视采用集中通气等方式解决砂型和型芯的通气。
发气量呋喃树脂是有机粘结剂，型砂发气量主要与树脂的成分和加入量有关。
脲醛的发起量大，而糠醇和甲醛的发气量低。
加入量大，发气量相应增大而且发气时间也延长，但与发气的增长率不成比例。
千方百计降低树脂加入量之所以成为树脂砂互艺最基本的问题之一，除了经济上的原因之外，也是为了尽量降低砂型发气量，以减少铸件的气孔、呛火等缺陷。
由于发气量与型砂灼减量成正比，为方便起见，生产厂常以测定型砂灼热减量的方法代替测定发气量。
溃散性其指标用高温残留强度高低来反映。
将试样经 24小时硬化后放在 100、 200、300℃的电炉中保持一定时间，取出冷却至室温，测定其抗压强度。
残留抗压强度越低，说明溃散性越好。
一般说呋喃砂溃散性比较好，500℃左右残留强度为零。
实际砂型浇注后，由于树脂砂导热性较差，靠近铁水部分的砂层经受高温显示出较好的溃散性，但离铁水稍远一些的砂层受到热作用较小，残留强度仍然很高。
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。
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。
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
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，它具有成本低、制件表面光洁度高、铸造件尺寸精度高等优点。
但是在呋喃树脂砂铸造过程中，会出现一些问题，这些问题会影响到铸件的质量和生产效率，因此需要引起我们的重视。
在这篇文章中，将针对呋喃树脂砂铸造过程中需要注意的问题和影响因素进行详细的阐述。
呋喃树脂砂铸造过程中需要特别关注的问题包括砂型材料的性能、铸造温度控制、砂型填充性能、铸造气体排除以及铸造缺陷的控制等。
这些问题直接影响到铸件的表面质量、内部组织和力学性能，因此在铸造过程中需要严格控制。
首先是砂型材料的性能问题。
砂型材料的性能直接关系到铸件的表面质量和尺寸精度。
一些砂型材料的粘结剂和填料成分不合理、粒度不均匀以及水分含量过高都会导致砂型表面出现缺陷和铸件尺寸不合格。
在使用呋喃树脂砂铸造过程中，需要选择合适的砂型材料，并严格按照生产工艺要求来进行配比和配制，确保砂型材料的性能稳定。
其次是铸造温度控制。
呋喃树脂砂铸造过程中，铸造温度对铸件的组织和性能具有重要影响。
铸造温度过高会导致铸件表面产生烧蚀和气孔，温度过低则会导致铸件表面粗糙、凝固组织过粗。
铸造过程中需要精确控制浇注温度，并确保熔体的温度稳定。
砂型填充性能也是影响呋喃树脂砂铸造质量的重要因素。
砂型填充性能不良会导致砂型密实度不足、流动性差，从而影响到铸件的表面质量和尺寸精度。
在铸造过程中需要加强对砂型填充性能的控制和调整，确保砂型填充均匀、密实。
铸造气体排除也是一个需要关注的问题。
在呋喃树脂砂铸造过程中，铸造气体排除不彻底会导致铸件出现气孔和夹杂物，影响铸件的力学性能。
在铸造过程中需要采取有效的措施，排除铸造气体，确保铸件的质量。
最后是铸造缺陷的控制。
在呋喃树脂砂铸造过程中，常见的缺陷包括气孔、热裂纹、砂眼等。
这些缺陷会严重影响到铸件的质量和使用性能。
在铸造过程中需要加强对铸造缺陷的控制，从源头上预防缺陷的产生。
呋喃树脂自硬砂原砂
＜5
硅砂
30
＞97
＜0.2
＜0.1~0.2
＜0.5~1
＜5
硅砂
30
＞96
＜0.2
＜0.1~0.2
＜0.5~1
＜5
材质 铸钢
适用范围 铸件类型
中大型及大型铸件
大、中型铸件
硅砂
21
＞96
＜0.2~0.3 ＜0.1~0.2 ＜0.5~1
＜5
中、小型铸件
硅砂
30
硅砂
21
硅砂
21
硅砂
10
＞90 ＞90 ＞90 ＞90
＜0.5~1 ＜0.5~1
＜5
有色
＜5
合金
各类铸件
＜0.2 ＜0.2~0.3 ＜0.2~0.3
＜0.3
＜0.1~0.2 ＜0.1~0.2 ＜0.1~0.2 ＜0.1~0.2
＜0.5~1 ＜0.5~1 ＜0.5~1 ＜0.5~1
＜5 中大型及大型铸件
＜5 铸铁
＜5 一般件
＜5
硅砂
15
硅砂
10
＞85 ＞85
＜0.2~0.3 ＜0.3
＜0.1~0.2 ＜0.1~0.2
呋喃树脂自硬 砂原砂的选用 及要求
一、呋喃树脂自硬砂
呋喃树脂自硬砂——是指常温下呋喃树脂粘结剂由 于催化剂的作用发生化学反应 而 固化的型（芯）砂
（一）呋喃树脂自硬砂原材料的选用
呋喃树脂砂由原砂、呋喃树脂、催化剂、添加剂组成
各种原材料很大
正确选用树脂砂的各种原材料非常重要
1.原砂 1）对原砂化学成分、需酸值、pH值的要求
（1）化学成分
铸钢件用原砂wSiO2＞97% 铸铁件用原砂wSiO2＞85%
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。
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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
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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
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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
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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。
呋喃树脂砂的应用
呋喃树脂砂的应用有机自硬性铸型的开发是非量产铸造生产方式的一大改革，其生产效率和尺寸精度大大高于原有各种造型工艺水平。
目前树脂自硬砂工艺的优越性已被国内许多厂家的生产实践所肯定，其工艺已用于浇注所有种类的金属铸件。
呋喃树脂砂的特性呋喃树脂砂具有如下特性：1）毒性小、气味低、粘度低，型、芯强度高。
2）砂子流动性好，性能稳定，储存期长。
3）可使用时间和脱模时间可以控制。
4）浇注后包覆在砂粒表面的树脂膜易除去，旧砂易回收利用。
5）可浇注所有类型的金属铸件。
6）对原砂的酸碱性要求严格。
7）硬化过程受周围环境的温度、湿度影响大。
呋喃树脂的原材料和它的组成如下表：品名糠醇含量含氮量变性内容游离甲醛树脂粘度用途（FA）ppm ρ/30℃最高级呋喃 100~95% 0~1% 呋喃 0 0.5~2.0 大型铸钢件高级呋喃 95~85% 1~8% 呋喃尿素0~0.2% 0.5~2.0 铸钢高级呋喃 85~75% 3~5% 呋喃尿素0~0.2% 3~10 铸钢中级呋喃 75~65% 5~10% 呋喃尿素0.2~0.5% 0.5~2.0 铸铁及其它普通呋喃 50~40% 10~15% 呋喃尿素0.5~2% 0.2~1.0 铸锭模速硬普通呋喃 50~40 10~15% 呋喃尿素1~2.5% 0.5~2.0 铸锭模呋喃苯酚60~40% 0 呋喃苯酚0.2~1% 0.5~2.0 中等铸钢铸铁件可塑性呋喃苯酚60~40% 0 呋喃苯酚0.2~1% 0.5~2.0 大型钢铁件自硬性苯酚0 0 苯酚甲苯 1.0~3.0 钢件1．1 硬化特性一般情况下，铸造用树脂是有C、H、O、N等原子以不同的形式结合而形成的液态的有机化合物。
在树脂生产阶段，各种原材料分子在热和催化剂的作用下，初步聚合成具有两维空间的线形链状结构的初聚物分子。
而在铸造生产使用时，由于第二种催化剂（固化剂或硬化剂）的加入，促使分子间这种聚合反应继续进行并形成具有非常大的分子量的具有三维空间结构的不溶性的体形网状高分子聚合物。
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。
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。
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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：
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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
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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
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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）。
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型砂性能及其控制
（九） 砂温： 15-35℃ 1、砂温过高（夏季），型砂固化速度快，造成混砂机混出来的型砂的可使 用时间变短，铸型表面不紧实就固化了，铸型表面空隙多，铸件产生粘砂。 2、砂温过低（冬季），型砂固化速度慢，影响生产效率。
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型砂性能及其控制
（三） 透气性： 480-580： 1、反映铸型排出气体的能力，一是铸型型腔中的空气排出，二是铸型中的 树脂、固化剂、水分受热气化的气体的排出。 2、影响因素 （1）型砂的粒度。粒度越粗，透气性越高；粒度越细，透气性越低。 （2）型砂的灰份含量、含水量。灰份含量、含水量越高，也会影响透气性 降低。 （3）型砂的灼烧减量。灼烧减量越高也会影响透气性降低。 3、铸型扎出气孔、留出气冒口、排气针，都能够大大提高气体的排出，降 低对型砂透气性的要求。
需要再生
此范围内砂树脂、固化剂几乎无 此范围内砂树脂、固化剂烧损大部
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型砂性能及其控制
（2）树脂、固化剂的加入量越少，型砂Байду номын сангаас的强度就越小。但 加入量过低，带 来以下不利： 一是树脂、固化剂的量不足以把混合砂全部包裹起来，造成铸型局部存在 干砂，使铸件产生砂眼缺陷； 二是型砂强度低，铸型在翻箱、流涂、合箱浇注过程中易裂碎， 满足不了 生产要求。 5、混合砂的粒度： 6、聚合反应后释放出的水分子的蒸发速度：蒸发速度越快，型砂的强度就 越高。 能够促进水分蒸发的因素（环境温度、砂温、模具温度等）都能够提高砂 型的固化速度。
呋喃树脂砂型砂性能及其控制
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型砂性能及其控制
一、两个简述： 1、呋喃树脂砂的硬化机理： 呋喃树脂是由大量的长链型分子构成，这些高分子之间不交联，液态树脂在 酸性催化剂的作用下，聚合链分子之间互相交联，其反应为聚合反应，释放水 分子。 固化剂的总酸含量决定了铸型的硬化速度。我们铸铁生产线目前使用的是济 南圣泉的固化剂，型号：GS-03（春秋季）、GS-04（夏季）、GC-09（冬季）、 GC-12（冬季）
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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。
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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
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型砂性能及其控制
（四） 树脂温度: 20-35℃ （五）固化剂温度: 20-35℃ 1、树脂温度低，树脂的粘度大，砂粒表面包裹的树脂膜较厚，混砂时在树 脂加入量一定时树脂不容易充分混合，造成局部砂粒包裹的树脂不足而使型砂 强度低；树脂温度高，树脂容易变硬，降低了树脂的作用 2、固化剂温度低，固化剂的粘度大，混砂时不容易充分混合，造成型砂强 度低；固化剂温度高，容易结晶产生颗粒，降低了固化剂的作用，同时堵塞管 路，使加入量不准。
（1）树脂、固化剂的加入量越多，型砂 的强度就越大。但 加入量过多，带
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型砂性能及其控制
2、强度测试：
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型砂性能及其控制
来以下不利： 一是消耗树脂、固化剂多，增加生产成本；
二是型砂强度高，铸型浇注后砂再生困难，增加设备的负担；
三是 增加了再生砂的灼烧减量（LOI）； 四是增加了铸型的发气量。 此范围内砂树脂、固化剂几乎无烧损，