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　　一、树脂砂锻造工艺第一章 / 概论1 1 自硬呋喃树脂砂的观点 自硬呋喃树脂砂的定名来历于英语的Furan No-Bake impact ，它透露表现以呋喃树脂为粘结剂，并参加催化剂混制出型砂， 不需烘烤或通软化气体， 便可在常温下使砂型自行固化的造 型方式。凡是被简称为 “冷硬树脂砂 ”，乃至 “树脂砂 ”。或者先容两个根本观点。1、呋喃树脂的观点由碳原子和元素原子 （ 如 O、 S、 N 等 ） 配合构成的环叫做杂环、构成杂环的非碳所谓“呋喃 ”，是含有一个氧原子的 在呋喃系中不带庖代基的杂 呋喃自己在互业上并没有甚么用处， 它们是最关键的呋喃衍生物， 糠醛原子叫杂原子。 含有杂环的无机化合物

　　二、叫做杂环化合物。 五员杂环无机化合物，它是透露表现一族化合物的根本构造总称。 环动作母体， 叫做“呋喃 ”，它的衍生物则按照母体来定名。 但它的衍生物 糠醛和糠醇， 倒是互业上的主要材料， 大名叫a呋喃甲醛，糠醇大名叫呋喃甲醇。它们的份子构造以下:含有糠醇的树脂称为呋喃树脂。动作锻造粘结剂用的呋喃树脂通常为用糠醇（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）和甲醛逐一糠醇树脂（F/FA）等。2、呋喃树脂的软化机理按照呋喃树脂的构成差别， 划分不妨经过加热、 通入软化气体或增加酸催化剂等方式使 其固化。酸催化（

　　⑶即 “自硬 ”）的呋喃树脂普通糠醇含量都跨越50%。其软化机构很丰富，此刻还未完整弄清晰， 但根本的树脂化反映包罗了糠醇的第一醇基和呋喃环的第五位氢之间的 脱水缩合，另外呋喃环的断裂天生乙酰丙酸，第一醇基间脱水天生醚和醛等等的反映。图1- 1 为呋喃树脂粘结剂的成份和代表性的呋喃自硬树脂构造的一例。？ 早期阶段1 2自硬呋喃树脂砂的优错误谬误1、自硬呋喃树脂砂存在或者长处:1 铸件外表光亮、棱角清楚、尺寸精度高。这是因为树脂砂外型不妨解除很多使型（芯）变形的身分。如:（ 1）型砂活动性好，不需捣固机紧实，削减了样子容貌（芯盒）的伤损和变形； （ 2）砂型（芯）固化后起模，削减 了因起模前松动样子容貌和起模

　　四、时碰坏砂型（芯）引发的变形；（ 3）无需修型，削减了修型时引发的变形； （ 4）无需烘烤，削减了因烘烤酿成的铸型（芯）变形；（ 5）铸型强度高、外表不变性好，故芯头空隙小、分型正数小，削减了下芯、配模过程当中铸型的毁坏和变形，保 证了配模精度； （ 6）铸型（芯）硬度高，热不变性好，不妨有用地抵抗浇注时的型壁让步、 迁徙局势， 削减了铸型的热打击变形 （如胀砂等） ；（ 7）型砂的崩溃性好， 清算、 打磨轻易， 进而削减了落砂清铲整修工序中对铸件外形精度的侵害。综上所述，因为在各个工序中都最大效率地解除了浸染铸型、 铸件变形和破坏的身分， 以是树脂砂铸件的铸件外表质料、 铸 件多少尺寸精度方面比

　　五、黏土烘模砂不妨进步1 2级，到达CT7⑼级精度和1- 2妹妹 / 600妹妹 的笔直度，外表粗拙度更大有变化。2 外型效力高，进步了出产率和园地使用率，延长了出产周期。这是因为（ 1 ）、型砂活动性好，不需捣固机紧实，节约了大方的捣固事情量，使外型操纵大为简化； （2）铸型强度高，节省了起模后修型事情量； （ 3）型（芯）上醇基涂料点干 后可省去烘干工序，节省了工时和园地；（4） 旧砂收受接管后干法死板更生，使砂处置为关闭体系，便于死板化，不妨节省大方旧砂处置，型砂混制、运送等援助休息； （ 5 ） 型砂的崩溃性好，落砂轻易，整修事情量少、 （ 6）节省了少少外型（芯）前的筹办事情量。 如插芯固

　　六、等 。 按照一 般统计 ，用自硬 呋喃树 脂砂取代 黏土烘 模砂后 ，出产效 率可提 高 40 100% ，单元外型面积产量可进步 20 50%。3 加重休息强度，大大改良了休息前提和事情情况，特别是加重了噪音、矽尘等，削减了 情况传染。4 节省动力。这表此刻勾销了烘窑和水利清砂，进步了铁水制品率，大大下降了紧缩氛围 消费，进而在节水、节电、节煤（焦）等方面结果昭著。5 树脂砂型 （芯 ） 强度高 （ 含低温强度高 ）、成型性好、发襟怀较无机铸型低、热不变 性好、透气良好性好，不妨大大削减铸件的粘砂、夹砂、砂眼、气孔、缩孔、裂纹等铸件缺点， 进而下降成品率，不妨创造出用黏土砂难以做出的丰富件、

　　⑺关头件。6 旧砂收受接管更生轻易，不妨到达90 95% 的更生收受接管率。在节省新砂、削减运送、避免烧毁物公害等方面结果昭著。2、自硬呋喃铸型有少少错误谬误，应采纳响应对自如策。1 对原砂请求较高，如粒度、粒形、 SI0 2 含量、微粉含量、碱金属盐及黏土含量等都有 较严酷请求；2 气暖和湿度对软化速率和固化后强度的浸染较大；3 与有机类粘结剂的铸型比拟，树脂砂发襟怀较高，如办法欠妥，易产朝气孔类缺点；4 因为软化机理是脱水缩合型，故软化反映需必定工夫，样子容貌的周转率较低，不容易顺应于 多量量铸件的出产；5 与黏土砂比拟，本钱仍较高；6 对球铁件或低 C 不锈钢等铸件， 外表因渗硫或渗碳大概形成球化不良或增碳，

　　⑻薄壁丰富 铸钢件上易发生裂纹等缺点；7 浇注时有剌激性气息及少少无害气体产生， CO 气产生量较大，需有杰出的透风前提。1 3 自硬呋喃树脂砂的成长概略 呋喃树脂最先动作铸型用粘结剂是 1958 年在美国开端利用的，其时是动作热芯盒粘结 剂利用的。把它动作自硬性铸型停止研讨是 1963 年 1971 年在英国停止的。 这个时代从根底研讨到出产大铸件都作了踏实的适用化研讨。 其后果， 报道了用少许粘结剂 能取得很高的强度， 铸型崩溃性好， 铸件尺寸精度高， 出产效力进步等一系列长处。 为取得 昨天如许的成长奠基了根底。 在西欧， 70 80 年月是自硬呋喃砂获得奔腾成长的期间。在日本将自硬呋喃砂

　　九、用于出产普通铸件是从 1973 年开端的，约十年摆布，天下多种类小数量 的中、大铸件出产中有一泰半过度到用自硬呋喃铸型来出产。这类成长趋向于今欣欣向荣， 虽然其余无机自硬铸型开辟了更多品种，但是此刻占首位的依然是自硬呋喃树脂砂。 在我 国，七十年始研讨自硬树脂砂，但仅限于个体厂家和研讨单元搞实验。从八十年月初， 特别是 1982 年今后，跟着鼎新怒放策略的贯彻，我国与外洋互助出产的工场增加，很多合 作出产的本国厂家都对铸件出产提议来用自硬树脂砂的请求，不然没法互助。对国际来讲， 以下出口产物为主， 对铸件质料的请求也愈来愈高。 因而在这类社会出产成长的新情势下， 在 外洋树脂砂热的鞭策下，

　　十、唆使我国泛博锻造事情家们熟悉到利用自硬树脂砂是外型工艺上的 一场，是进步铸件和死板产物性料的主要路子， 是复兴锻造行业改动背面孔的殊途同归， 是死板产物跃入国际和国内墟市的根本包管。是以八十年月我国锻造出产阵线上构成了 “树脂砂 热”。因为自硬树脂砂最合适于多种类小数量的中大铸件出产，以是机床行业、水泵行业、 阀门行业和造船、石化等行业在树脂砂推行利用中走在最后面。迄今为止，据不完整统计， 我国已引进树脂砂处置出产线不下五十家，国际有三大铸机厂（重庆、保定、漯河）已正式 出产成套树脂砂装备。 别的， 出产原援助材质的厂家遍及各省， 原援助材质的质料前进很快， 稍微已靠近或到达外洋同类产物的程度。

　　⑾ 究竟解释用树脂砂工艺庖代黏土烘模砂出产多种小 批量中大铸件是此后国际锻造业界的成长标的目的之一。第二章 自硬呋喃树脂砂的原辅材质构成自硬呋喃树脂砂的首要原材质有动作型砂骨料的原砂，动作粘结剂用的呋喃树脂， 动作催化剂用的酸类固化剂和动作增加剂的硅烷偶联剂等， 树脂砂外型中必需的援助材质有 涂料、脱模剂、粘合剂、浇口陶管、分型剂等。原辅材质的黑白对树脂砂铸件质料的浸染很 大，本章对以上首要原辅材质作一简易先容。2 1 原砂普通仍采用自然石英砂。对部门高合金钢铸件或特别必要的环境下，也有采用铬 矿 砂或锆砂等特别骨料的。这边咱们首要会商树脂砂对石英砂的请求。1、矿物成份与化学成份 原砂的首要矿物成

　　1二、分是石英（即SiO 2）、长石和云母，再有少少铁的氧化物和碳化物。石英比重2.55，莫氏硬度七级，熔点1713C,存在耐低温、耐磨损等长处。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 ⑶ SiO 2） ,长石比重 2.54⑵.76,莫氏 硬度6 6.5级，熔点1100- 1250 C,因其熔点低、硬度低、不耐磨、易破坏，会下降树脂 砂 的 复 用 性和 耐 火 度

　　1⑶。 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 ⑶6SiO 二、H 2O ）。云母的熔点为 1145 1270 C,比重2.7⑶.2。硬度很低，极 易破裂，它在砂中的含量几多对原砂的复用性非常好浸染。总之，在采用原砂时， SiO 2 含量应尽可能高少少， 不纯物要少， 固然还与金属的熔点和浇注温度，铸件壁厚等身分无关。大部分情况，铸钢用原砂 SiO 2 含量应大于 95，铸铁应大于 92，有色金属不妨低少少。杂 质许可含量还与旧砂是不是更生回用和上面谈到的耗酸量无关。2、粒形和外表滑腻度对粒形， 请求园形或类园形， 砂粒外表应光亮平坦，

　　1四、 不孔洞或裂纹。 如许的砂粒表 面积小，砂粒外表涂上一层薄膜所需的树脂量少些。普通用角形系数透露表现砂粒形园整度，人工石英砂固然 SiO 2 含量高， 但粒形为多角形乃至尖角形， 角形系数太大， 需经研磨处置， 普通不采取。 自然砂中角形系数最小的要算风积砂， 如内蒙通辽一带的大林尺度砂， 角形系 数小于 1.2，呈圆形。为了改良粒形，对原砂最佳停止擦磨处置。今朝我国唯平生产擦磨砂 的是江西星子砂矿。该矿对原砂经擦磨处置后，角形系数从1.47 削减到 1.35，与此同时， SiO 2 含量也从 93（水洗砂） 进步到 95（ 45/75 目）砂样抗拉强度也由 12.2Kg /cm 2 增添到 1

　　1五、6.3Kg /Cm 2 。 原砂的粒形不但浸染树脂砂参加量，同时还浸染到树脂砂的活动性 及紧实水平， 砂粒外表浮泛裂纹不惟一效消费树脂， 并且砂粒易碎， 浸染复用性及粒度连结 性。3、粒度散布及微粉含量粒形沟通的原砂，以粒度较粗的总外表积小，树脂用量少，透气良好性好，耐火度高。粗砂 的错误谬误是抗死板粘砂才能低。普通多采用 30/50 目、 40/70 目为好，为进步归纳性 能，本厂 采取 30/70 目标多筛号散布的砂。 微粉及含泥量重大好转树脂砂机能。 因为微粉外表积很大， 消费树脂及固化剂浸染透气良好性及强度， 原砂中的泥份中碱土金属含量较高， 据先容细粉状比 粒状耗酸值要大 3 10 倍。普通请求

　　1六、原砂含泥量应小于0.3%。4、含水量树脂砂的软化是放热反映，原砂含水量重大浸染树脂的固化强度与固透性，实考证实，含水量由 0.2%降低到 0.4%，型砂的抗拉强度可从 13.2kg /cm 2 下降到 8.6kg /cm 2 ，固化时0.1% ，国际普通请求小因为树脂是在酸催化剂感化。砂的 PH 值通常是 6.5间也从 30 分钟耽误到 70 分钟。外洋普通请求原砂含水量小于 于 0.2% 。以是对树脂砂用原砂应停止枯燥处置。5、PH 值与耗酸量 原砂的 PH 值对树脂砂的固化速率及终强度有必定的浸染， 下脱水缩合固化的，故当原砂碱性较强时，需泯灭异常的酸固化剂。7.2，若利用海砂时，PH值为

　　1⑺9摆布，耗酸量可达17以上，此中贝壳和 CaCO 3的耗酸量远远跨越了物资，不容易固化，需颠末海水冲刷或擦洗，擦磨处置。后面也谈到,原砂中 SiO 2 含量削减时，长石、云母和杂质会增添，长石和云母两种矿物中都含有碱金属化合物Na 20、K 20 ,钙长石和少少杂质中则含有CaO、MgO等，都是增添耗酸量的成份。由于原砂中含有某些不溶于水的碱性物资，以是砂不采取简易的PH 值尝试，而采取耗酸量尝试。 利用更生处置砂时，因为新砂参加量少，耗酸量的浸染较轻，但对全数采 用新砂的树脂砂，耗酸量的浸染则弗成低估普通应掌握在5 或者。 综上所述，树脂砂对原砂的请求万分严酷， 外洋迥殊正视树脂

　　1⑻砂的原砂采用和处置。 如日本宁肯从悠远的澳大利亚 运砂国际今朝比力合适于树脂砂用的原砂有大林水洗砂，星子擦磨砂、 东山堆积砂、 平潭堆积砂等。表 2 1 罗列了少少树脂砂用原砂的机能。表 2 1 国际几种树脂砂用原砂的机能出产厂家 称号 粒度、粒形 SiO2 含量 % 含泥量 % 耗酸值 ml 用 途星子型砂矿擦磨砂 S24/45 (O- 口96.560.14.5 铸铁S28/55 (O- 口96.410.14.5 铸铁S45/75( O ) 94.890.15 80 1000 3中 呋 喃 树脂60 802 3低 呋 喃 树脂40 605 113 、按含氮量分级称号含N量%）无 氮 树 脂

　　1九、3 06 0高 氮 树 脂 6 02、首要手艺参数1 、糠醇含量用酸作催化剂的呋喃树脂，含糠醇量大部分在50%以上。最经常使用的是脲醛糠醇树脂。跟着糠醇含量的进步，常温强度增大，强度最高，当FA量为70 80%时，常温强度最高。对低温机能而言，随糠醇含量的增添，呋喃砂的热强度也响应进步。从图2 1 所绘制的弧线C时，不含糠醇的脲醛树脂，其呋喃砂的残留抗压强度约3.5Kg /cm 2 ,在1371 C时，脲醛树脂砂试样不到 5分钟就崩溃了，强度为零，当含40%糠醇时，强度就高的多了。 这即是为何对玄色金属采用高呋喃树脂， 而有色金属只需用低色呋喃树脂便可 的缘由。2 、含氮量当含

　　20、氮量在某一规模内时， 随含氮量的增添， 呋喃砂的常温强度进步， 当含氮量小于 1% 时，常温强度赶紧降落。与此相同，含氮量增添，下降热强度。以是高氮的树脂只可浇注有 色金属件。 含氮量增添易使铸件发生， 对凝聚区间较宽的铸钢来讲， 对氮气最为 敏锐，但愿采取低氮或无氮树。 对铸铁件而言， 在旧砂回用的环境下， 也应采用氮含量 3.5% 或者的树脂。 必定的含氮量有益于削减呋喃树脂的脆性， 下降型砂的伸展， 有益于削减铸件 外表脉纹的发生。从本钱下去说，脲醛糠醇树脂中，脲醛价钱较自制，糠醇很贵，以是树脂 中糠醇含量越高，脲醛的比率削减，树脂的本钱将进步。3 、游离甲醛 自硬呋喃树脂分解

　　2一、时，甲醛用量对呋喃树脂的机能有很大浸染。有材料先容，树 脂中甲醛与尿素的克份子比大部分在1.5 2.5，当克份子比为 1.8 时型砂强度最高。跟着甲醛比率增添，树脂中游离甲醛较着增添，软化速率也加速。但树脂中游离甲醛安慰性气息大， 对安康倒霉，是以请求游离甲醛含量小于 0.5*.0% 。我国卫生公布的 “卫生企业计划卫 生尺度 ”( TJ36⑺9 )中划定车间氛围中无害物资甲醛的最高许可浓度为3mg/m 3。4. 粘度树脂粘度巨细对树脂消费量及混砂平均性浸染很大， 若是树脂粘度太大， 则原砂外表包复层 就较厚， 参加量低时不容易平均， 这在延续式搅笼混砂机的环境下更显得主要， 普通呋喃树脂

　　2二、 的粘度应小于100CPS，搅笼用的粘度最佳小于50CPS ( 25 C)糠醇含量进步可以使树脂粘度下降。5. PH 值树脂的反应过程当中，PH值也是浸染粘度的身分。若PH值太低，反应激烈，使树脂粘度增大，故 PH 值不宜还小，别的， PH 值低时，树脂固化水平较快，但终强度受必定浸染，且 树脂的寄存期也将延长普通呋喃树脂的 PH值取6.5⑺.5为好.6. 含水量自硬树脂的含水量有必定节制 ,含水量多会下降树脂的粘度和型砂的固化速率 ,还浸染型砂 的终强度及固透性 ,乃至浸染铸件产朝气孔缺点别的水份还会督促参加树脂中的硅烷偶联剂产生水解生效 以是自硬树脂的含水量在手艺质料尺度中有划定,普通高呋喃

　　2五、参加量为树脂的 0.3%。（ 3）苯胺甲基三乙氧基硅烷（南京大学 ⑷2 号）当硅烷参加量跨越必定量今后， 固然增添参加量仍能接续进步强度， 但进步的幅度将和缓的 多，且硅烷价钱高贵，以是最好参加量为0.2 0.3%便可。硅烷参加树脂后，随工夫的耽误，会遇水份解，实验解释，参加一周后，其加强感化将下降 70，故普通都是利用前姑且参加为好。外洋也有将硅烷径直参加树脂内供给的，半年 内硅烷感化仍不阑珊，这与树脂质料和硅烷种类无关。2 6 几种援助材质 树脂砂对涂料的请求较黏土砂高， 起首， 呋喃砂的孔隙率高， 并且无机粘结剂在低温下不克不及 接受较短工夫， 这就请求涂料的固体含量高， 粉料粒度细， 粉料

　　2六、及粘结剂的耐火度高， 抗爆热才能强等。 从溶剂上分，涂料有水基、醇基两大类。醇基涂料不妨省去烘窑，进步效力 和面积使用率，水基涂料则本钱低，树脂不会过烧，涂层质料高（流平性及涂层厚度好） 。 从耐火骨料主体来分，有玄色系、红色系（淡色涂料） ，今朝可见，对铸铁件而言，以石墨 为主的玄色涂料还是机能最佳的。 最少面层涂料应利用石墨涂料， 但需增加皓英粉以进步耐 火度；粉料细度均应细于 325 目，以便于下层涂料有必定渗入深度，避免渗铁和脉纹。 从 制备方式上说，用球磨机乃至胶体磨混制涂料是今朝较风行的。表2 4 为临安外型材质厂出产的几种铸铁涂料的首要机能： 表 2 4 几种铸铁涂料机能型 号

　　2⑺密 度 溶剂粘度 悬 浮 性 24 小时 发襟怀 mL/g 急 热 抗裂性 PH 值LD**11.3*.4 乙醇 7 8 9720 无裂纹 8 9LD1021.3*.5 水 7 89715 无裂纹 8 9？ 脱模剂 树脂砂型（芯）的起摸是在砂型（芯）开端软化后停止的，不象黏土砂那样不妨松动一下模 样。且树脂， 固化剂对样子容貌有必定的附出力或粘砂局势， 以是若是不在样子容貌上涂恰当的脱 模剂， 会给起摸形成很大的坚苦， 样子容貌轻易被拉坏， 型腔或型芯外表也会形成不但亮， 较难 修理，径直浸染铸件尺寸精度和粗拙度，乃至形成粘砂或砂眼。本厂研制的 ZLX 1 型树脂砂脱模剂为否则性银色液体， 易涂自

　　2⑻干， 离型性好， 一次涂刷可耐用数十次， 薄膜平均且 不储存，不浸染模子尺寸精度，涂刷面积达6 10M 2 /Kg ，亮光银色还可避免漏涂，可遍及利用于木模、金属模、塑料模等。？ 铸型修理胶粘剂 树脂砂起模，下芯和搬运途中，砂型（芯）偶然会有毁坏。它不克不及像黏土砂那样可停止简易 的修型操纵，这就必要特别的粘合剂将毁坏部门粘到原处。本厂研制的 ZN 1 型铸型修理 胶粘剂存在没有毒、常温自硬、粘度和粘合强度高、软化快、发襟怀小的长处，采取塑料带小 包装，利用便利，保留期长、用量省，除不妨用于树脂砂，水玻璃砂、油砂，含脂砂等砂 型（芯）毁伤的修理外，也能够用于芯型拉拢及型芯、芯撑、浇口杯的流动及动作

　　2九、芯头防呛 火密封材。？ 浇口陶管浇口陶管有$150 150等口径。分直管、弯头、三通等内形。应存在必定耐火度并可被锯 断的机能。 直浇口和底注内浇口时可采取。 不但不妨简化外型分箱， 且可避免浇口内冲砂等 缺点，克制了深浇口刷涂料的坚苦， 使全程时间先将陶管按所需高度锯好或接长用胶纸贴住， 再 贴上弯头， 外型时埋在沙里便可。 不难假想， 只要在不需使劲捣实的自硬砂互艺中才有需要 和大概采取陶管浇口。？ 如封火条、分型剂、滤渣片（网） 、型芯通气管等等，也都跟着树脂砂互艺的奉行而被开辟 进去，今朝援助材质也慢慢转向业余化出产。能。第三章 自硬呋喃树脂砂的工艺机能3 1 呋喃砂的软化特征 呋喃砂

　　30、的软化反映从树脂参加到已予混（即已参加固化剂）的夹杂料的刹时起就开 始停止，图 3 1 为经时软化特征弧线一例。以上弧线是将混制出的型砂立刻做出抗拉试块，而后颠末 1 小时、 2 小时、 3 小时、24小时，屡屡划分刷 3 个以上试样的抗拉强度，OB体育入口 取均匀值动作该时候的抗拉强度值所绘制进去 的强度 工夫弧线。 从弧线不妨看出，开端有一个出现期，这时候反映很迟缓，强度回升 慢，而后强度迅增，到 5 小时今后强度的回升又迟缓了，到 24 小时后则降低十分迟缓，基 本趋于不变值， 故将 24 小时的强度定为 “终强度 ”。作软化特征弧线应采用尺度砂建造款式， 以便互比拟较。随树脂、固化剂的品种和参加量的

　　3一、差别，和温度、湿度的差别，软化弧线也各别，但软化 的三个阶段是根本沟通的。2、树脂砂可以使工夫 树脂砂混制好今后， 即开端了树脂的固化反映， 若是混制好今后逗留一段工夫再外型， 则会 将已交联起来的部门树脂链从头粉碎， 使得终强度好转。 以是刚混出的型砂做出的试样强 度最高。若是将混制好的树脂砂每隔必定工夫作出一组款式，划分测定他们的 24 小时终强 度，不妨作出象图 3 2 那样的弧线。 咱们将终强度为刚混制好砂的款式终强度70% 的试样建造工夫称为可以使全程时间间。 跨越可以使全程时间间的秒， 活动性好转， 给制芯带来坚苦， 乃至没法 做成，做成的强度也低，充填密度也小，外表不变性也差，轻易引发冲砂

　　3二、和傻眼缺点。以是 树脂砂外型制芯的规则之一即是混好的砂要尽量成型，要在可以使全程时间间以内告终外型操纵。 出产现场上鉴定可以使工夫的方式， 通常为当型砂开端发粘， 呈粘连， 即以为已跨越了可利用 工夫。3、可起模工夫 树脂砂外型制芯后， 必需等型砂成立必定强度后才可起模， 不然型和芯接续产生变形和分裂 等，普通以为型砂抗压强度到达1 .4Kg /cm 2 ,动作可起模强度，将这段工夫称为可起模工夫。出产现场可经过经历鉴定起模工夫，普通手持钉子向砂型（芯）中扎不出来时，被以为 是不妨停止起模了。见图 3 3 所示 .3 2 浸染呋喃砂软化特征的身分 浸染呋喃树脂砂软化特征的最首要身分是树脂与固化剂的种类

　　3⑶及参加量 （固化剂占树脂分量 的比率），另外原砂的含水量耗酸量及温度、情况的温度与湿度等也对树脂砂的软化特征有 必定浸染。？ 情况温度和湿度软化速率 随情况温度降低而加 快， 可以使全程时间间 也随 之削减。幻想的环 境温度一 般 为20 30 C, 普通温度高，初强度与终强度也高些， 可起摸工夫延长。但当情况温度达40 C 时初强度随较好，但终强度却比15 C还要低。 软化反映是一个缩合反映，有水份折出，以是情况湿度大浸染软化反映的停止，下降初强，也下降终强度。为此，按照气温与湿度的变革，需调理固化剂的种类和参加量。？ 砂温在35 C或者时，进步砂温，不但软化快，并且终强度高，但跨越40C的砂，使

　　3四、型砂可利用的工夫大大延长，终强度和外表不变性也会下降。砂温低于5C,则软化坚苦。为此，对混碾前的砂事先停止调温处置，特别是旧砂回动情况下，旧砂更生后温度仍可达90 C摆布，颠末砂冷却装配后，将砂温降到35 C或者利用。？ 其余浸染软化特征的身分原砂耗酸量高， 需泯灭必定量固化剂以中庸砂中碱性物资， 故下降软化速率和终强度。 原砂 中水份含量高浸染软化速率和终强度。 参加缓凝剂 （如氯化钙） 不妨延缓软化速率和耽误可 使工夫。3 3 自硬呋喃树脂砂的机能？ 外表不变性将经24小时软化后的 $50 X50试样称重 W 1 ;而后放在14目筛上震动2分钟，再称重 W 2 , 则外表不变性为：SSI

　　3五、=W 2/W 1 X100 %砂型（芯） 外表不变性缺乏会致使冲砂及砂眼、 死板粘砂等缺点， 大部分情况外表不变性的好 坏与型砂常温强度的崎岖是分歧的。 增添树脂参加量， 采用符合的固化剂种类及参加量， 不 跨越可以使全程时间间， 外型时恰当的紧实， 芯盒填砂面用刮刀墁同等等时可进步外表不变性。 生 产上请求砂型（芯）的互作外表（即与铁水打仗的外表）不变性应大于90%，现场经历鉴定方式是用手指磨擦软化后的型（芯）外表，普通以摸不下砂粒为准。？ 透气良好性 它与软化速率有关， 与砂的粒型和粒度构成无关， 颗粒越小， 粒度越涣散， 含微分越多则透 气性越差，粘结剂参加量多也浸染透气良好性。 透气良好性好是呋喃树脂砂的

　　3六、一个长处，他填补了 无机铸型发襟怀大的长处，但也弗成轻忽采取会合通气等体例办理砂型和型芯的通气。？ 发襟怀呋喃树脂是无机粘结剂， 型砂发襟怀首要与树脂的成份和参加量无关。 脲醛的发动量大， 而 糠醇和甲醛的发襟怀低。 参加量大， 发襟怀响应增大并且发气工夫也耽误， 但与发气的增加 率不可比率。图 3 4 为树脂参加量与发襟怀的变革相关。绞尽脑汁下降树脂参加量之以是 成为树脂砂互艺最根本的题目之一， 除经济上的缘由以外， 也是为了尽可能下降砂型发襟怀， 以削减铸件的气孔、 呛火等缺点。 因为发襟怀与型砂灼减量成反比（见图3 5），为便利起见，出产厂常以测定型砂炽热减量的方式取代测定发襟怀。？ 溃

　　3⑺散性其目标用低温残留强度崎岖来反应。将试样经 24小时软化后放在100、200、300C的电炉 中连结必定工夫， 掏出冷却至室温， 测定其抗压强度。 残留抗压强度越低， 申明崩溃性越好。普通说呋喃砂崩溃性比力好，500 C摆布残留强度为零。现实砂型浇注后，因为树脂砂导热性较差， 接近铁水部门的砂层承受低温显现出较好的崩溃性， 但离铁水稍远少少的砂层遭到 热感化较小， 残留强度依然很高。 为了避免热裂和清砂便利， 应在外型时采纳下降砂铁比的 种种办法，以进步微观崩溃性。？ 低温强度 是指款式在低温（如 900 C）状况下测得的强度。对无机系铸型而言，要包管铸型承受住 金属溶液的热打击， 是铸件

　　3⑻凝聚前铸型不至于过早崩溃。 进步低温强度首要经过进步树脂中 糠醇的比率。别的，砂中增加少许氧化铁或硼酸等增加剂，或采取伸展小耐热性好的锆砂， 铬矿砂也能够进步热强度。第四章 树脂砂的操工作艺4 1 呋喃砂的混制 1、型砂配制法式 为了使树脂、固化剂、偶联剂能在最短的工夫里平均复盖在砂粒外表，需使用混砂机混制。 按照混制的法式差别，分为单砂双混法和双砂三混法二种，它们的混制法式如图所示。砂 + 固 化 剂 砂 + 固 化 剂 砂 + 树脂 按照混砂机机关差别分为延续式混砂机和停止式混砂机两种。延续式混砂机通常是搅笼式。 固化剂和树脂划分经过定额泵前后加进 （单砂双混） 或划分加进 （双砂三混法）

　　3九、 搅笼里的砂 中被螺旋叶片夹杂平均后延续放出。 停止式混砂机有低速的通俗搅拌机和高速扭转的碗形混 砂机。 必要指出的是， 当树脂参加已混和有固化剂的砂中后， 应当在数秒钟至半分钟内混好 尽量出砂外型，弗成在混砂机内混制工夫太长。、树脂与固化剂的参加量 跟着树脂参加量增添， 呋喃砂的终强度将增添。 普通抗拉强度应大于 8 10Kg /cm 2 或抗压 强度大于 25 30Kg /cm 2 便可。这时候还招考虑型（芯）的巨细，丰富水平和铁水压头高 高等身分， 太高的强度是不必要的， 不但华侈高贵的粘结剂， 并且增添发气性促进气孔类缺 陷，同时下降崩溃性增添落砂出芯的坚苦。4 2 外型制芯操纵？ 模

　　40、样筹办不妨采取木模、 金属模和环氧树脂塑料模， 对单件请求不高的铸件还可利用泡沫塑料做的一 次性样子容貌。 夏季利用金属模或金属型板会浸染软化，尽大概采取木模。样子容貌的拔模斜度适 当增大， 芯盒尽可能做成脱开式或稻桶式， 对节制拔模斜度的样子容貌可做成抽芯式。 浇注体系和 圆角尽可能在样子容貌上做出，起模螺栓应装配紧固。 外型前应查抄样子容貌是不是齐备齐备，木模表 面应平坦滑腻， 不得有裂纹、 划痕， 并在外型制芯前涂上脱模剂。 放砂前要认真查抄活块是 否齐备到位。？ 芯骨与吊攀的筹办 制芯前应筹办好需要的芯骨与吊攀。因为树脂砂强度高，芯骨不妨大大简化，一 般没必要作 团体铸铁芯骨，不妨经过散插铁棒，但也要思索到起模、

　　4一、搬运、下芯合箱、浇注时的铁水浮 力等等对泥芯刚性及强度的请求， 安排充足的芯骨， 对大泥芯可放入铸铁龙骨， 吊攀下钩处 注重插横担铁条。？ 外型紧实树脂砂活动性好， 自紧实机能好。 但外型中仍需万分注重凹处、 角部、 活块凸台劣等不容易充 填部位的紧实操纵。 紧实可用木棒捣、 用手塞， 填砂面可用脚踩或木锤紧实。 紧实欠好的铸 型或部分外表，其外表不变性差，轻易形成死板粘砂（渗铁） 、冲砂及砂眼，并且起模后铸 型的松散难以修理。 放砂和紧实中要注重样子容貌活块、 浇口棒、 出气及冒口棒、 浇口陶管等的 搬动和松动。直浇口棒及出气、冒口棒应在外型后几分钟内刺去。 入砂中对延续混砂机 的头砂， 因树脂

　　4二、量和固化剂量纷歧般， 招待放在提桶时里当背砂利用。 不然铸型内外表有局 部不软化或强度不敷经常常要整箱敲掉。 要正视直浇口处型砂的强度， 因直浇口外表不变性 不敷引发的冲砂常常是形成铸件砂眼缺点的主要缘由。 一样，对与铁水打仗的芯盒添砂面， 为加强外表不变性， 应实时用墁刀刮平。 大砂箱外型时， 放砂工夫有大概跨越树脂砂的可以使 全程时间间， 是以要注重放砂的推动线路， 对已开端反映的部门尽可能不要再去挖动， 以是放砂前 必定要做好各项筹办事情， 包罗思惟上的充实筹办， 特别要周到方案好吊攀的安排标的目的及部 位。对填砂面的吊攀应在外型后纵然挖出吊攀头部。 对非型板样子容貌多箱外型时， 应在 面上刷一

　　4⑶层分型剂（普通用滑石粉）？ 起模与修型树脂砂起模工夫要掌握恰当， 过早易变形， 太尺起模坚苦， 是以， 大部分在外型后约半小时左 右，用洋钉（ 3“4”）向铸型里扎，若扎不出来时，普通说来便可停止起模了。因为树脂 砂型起模是在半软化状况下停止的， 以是需使用较大的打击力， 这时候要注重起样子容貌的均衡性， 不要用铁鎯头径直敲击木模， 应垫上木块或用橡胶、 塑料、 木制鎯头。 拆芯盒时要注重每一个 勾当部门的起模挨次与起出标的目的，挖出吊攀头部.对起模或搬运中失慎毁坏的部门，成块的可涂公用的型芯修理粘合剂后回原处， 需要时用钉子加固， 毁坏处可用新混制时树脂 砂弥补， 并用墁刀刮平。 修过的部门， 其强

　　4四、度和外表不变性较差， 以是最首要的是要很认真 谨慎的做好起模、 搬运、 翻转等互作， 最大效率的削减修行操纵。 外型与制芯时要迥殊注重 放好出气。？ 上涂料 刚起模的型和芯不容易立刻上涂料， 由于这时候树脂的软化反映还处在低级阶段， 碰到涂猜中的 水份（溶剂）浸染软化的一般停止。若利用酒精快干涂料，需立刻焚烧熄灭，又会使未反映完整的树脂过烧，这些都市下降铸型（芯）的外表不变性。普通应在外型后4 8 小时今后才可停止上涂料功课。 为避免溶剂和水份过量地渗进型芯深出， 浸染涂层的枯燥水平， 并保 证涂层厚度以进步抗金属渗入才能， 涂料必需有必定浓度。 在涂刷机能（如流平性、 易涂性 等）不妨的环境下，

　　4五、应包管涂料浓度有30“Be 以上为好。涂前搅拌平均。刷涂料要自上而下停止，不要使涂料流挂聚积、应涂刷平均、削减刷痕，还要注重不得漏涂，全部浇注体系 都必需涂到， 在未便涂刷时避免浇口陶管。 为了合箱时不使砂粒掉入型腔， 盖箱顶面的浇冒 口、出气空上也要刷上涂料。 但在芯头部位不要上涂料， 以避免浸染配模精度和障碍排气， 这 一点在浸涂时尤应注重。 醇基涂料上好后应实时扑灭自干。 为了进步涂料的熄灭机能， 应选 用95%以上酒精动作浓缩溶剂。 水基涂料上好后应进烘房在150 180 C下烘干1 2小时。涂料的充实枯燥对避免气孔相当主要， 在熄灭不良的环境下利用喷枪弥补枯燥， 但注重火力 不要过猛，

　　4六、引发树脂过烧。？ 下芯盒箱 普通与黏土砂同。树脂砂强度高，配模时轻易操纵，但需注重或者几点： o 因烧注中发襟怀大，要注重在箱上的行腔高点、芯头端部留出气孔，以使行腔内和型芯 内的气顺遂排挤。o 要采纳避免铁水钻芯头的办法，以免枪火和蔼孔。o 吊攀头部要用新混制的砂修平并上涂料和点干。吊攀处修理时应插上符合长度的钉子。o 为避免抬箱跑火，砂箱卡子应紧固并紧固好，分型面应放封火泥或石棉绳。o 为包管铁水压头，全部浇口杯、冒口圈和出气口圈等的安置均需粘牢型面或埋住，以防 跑火。o 合好的箱应垫空安排，以利低面也能迟滞排气。o 下芯后合箱前应将芯头高低摆布的空隙塞实垫平， 以防型芯窜动或流散， 浮

　　4⑺砂必需吹（吸） 净。合箱前在对铸型团体用喷枪烘干一次。冷铁、芯撑等应枯燥干净无锈蚀。4 3 浇注、开箱及清算？ 浇注为了削减浇注进程的发襟怀， 浇注体系普通计划得较黏土砂大。 浇注时应贯彻急迅、 不停流、 严酷挡渣、 实时焚烧引气等规则。 为了避免使铁水酿成紊流、 卷入氛围督促树脂熄灭引发气孔 和夹渣缺点， 浇注时要使直浇口长期处于布满状况。 为了开箱便利、 耽误砂箱利用寿命， 要 求浇注后当冒口圈和浇口杯凝聚后，趁热将砂箱顶面溢流出的披缝铁敲掉，并将浇口杯搬 掉。 其余浇注应注重事变与黏土砂同。？ 开箱与落砂除芯 树脂砂保温机能好， 浇注后铸件冷却较慢， 对易裂和易发生白口的铸件应比黏土砂耽误

　　4⑻开箱 工夫。 而对那些有硬度请求的铸件则可恰当延迟开箱或将部分提早取消型砂，使该部位袒露在氛围中冷却。 规则上应先开箱， 吊出或翻出铸件后， 再将砂箱放在落砂机上落砂， 以避免铸 件被碰坏。 因为接近铸件的型砂层已崩溃， 以是落砂前开箱和掏出铸件并欠好不容易。 除芯 功课因型砂的崩溃， 普通用互具或风枪停止便可。 树脂固化后不溶于水， 以是普通不采取水 力清砂。其余请求与黏土砂请求沟通。o 树脂砂外型芯互艺参数 o 浇注体系的计划 树脂砂浇注体系的根本规则是：急迅（大流量）关闭、避免紊流与气体卷入，包管压头。？ 浇注速率 计较方式可参考黏土烘砂，但浇注速率应尽可能快，普通说来，500Kg 或者铸件

　　4九、浇就工夫不跨越 20 秒为好； IT 重铸件不跨越 40秒；纵然 2 3T 重的铸件也尽可能在 1 分钟内浇注终了。 急迅浇注有益于较快成立压头，使铸型大方发气之前做到冲心充型终了。如许既 无力于防 止气孔缺点，也有益于削减铸件的热粘砂和冷隔。？ 浇口型式与浇口比 对高度较小的铸件不妨将内浇口开在分型面上， 但较高铸件应优先采取底注浇口。 保举采 用F直：F横：F内=1.5: 1.25 : 1.0那样的关闭加压浇注体系。不妨较好的制止气体被卷 入型腔， 同时挡渣结果也罢。 对长度较大的铸件， 外行车间隔许可的环境下， 为了加速浇 注速率宁静均紧铁水， 可树立二道直浇口从两头同时浇注。 对阶

　　50、梯浇口， 应尽可能制止下层 援助浇口过早进铁，为此高低内浇口最佳有各自的直浇口。？ 冒口与出气孔树脂砂在铁水上层凝聚前的刚性好、 强度高， 不容易产生胀砂和型壁迁徙， 依托铁水凝聚时代 的石墨化伸展有必定的自补缩才能， 冒口比黏土砂的小， 不妨改用出气冒口或溢流冒口。 但 应多设顶部出气口， 以包管行腔中的气体尽量排挤。 在造型的各部门芯座上应尽可能做出与大 气雷同的通气孔，以包管型芯中气体顺遂逸出。5 2 互艺计划参数？ 缩短率 树脂砂对铸件缩短率的浸染比较丰富。一方面，因为芯骨简化、崩溃性好、对缩短障碍小， 另外一方面，树脂砂热伸展系数大，树脂粘结剂也有必定的热强度，使缩短率有减小的身分。 故在实

　　5一、际出产中显现树脂砂铸件的缩短率不妨在0.8 1 .4%规模内变更。 总的偏向是纵长标的目的缩短率较横向的大； 造型的缩短 （包罗构成造型的型芯） 较芯型的大； 长大铸件的缩短较 小铸件来的大。 但树脂砂铸件的统一处的尺寸在沟通前提下的缩短率其复现性较好，是以对请求较高的尺寸可经过试制给以批改， 可以或许寻找比较尺度的缩短系数。 普通计划中， 可试 采取造型（包罗造型芯） 1.0 1.2%，型芯 0.8 1.0%的缩短率。？ 吃砂量可取比黏土砂小的多的吃砂量。 首要按照铸件的巨细、 壁厚差别来拔取。 普通距砂箱壁的吃 砂量可取 20 50妹妹 便可。 上上面的吃砂量可取 50 1 00妹妹 ，盖箱顶面

　　5二、吃砂量还招考率铁 水压头的必要恰当增高， 不然需经过冒口圈、 出气孔圈、 浇口杯的高度来弥补， 这时候要注重 粘合杰出，避免圈底杯底跑火。？ 芯头空隙与系数芯头空隙应小，制止漂芯或型芯让步。按照型芯巨细差别芯头空隙可取0 1.5妹妹，分型正数规则上不妨不放。？ 拔模斜度树脂砂样子容貌的拔模斜度较黏土砂略大。 稍微铸件不准可有拔模斜度处可采取抽芯方式制样子容貌 或用脱开式芯盒。利用良好的脱模剂可使拔模斜度稍小少少。？ 加互余量 树脂砂铸件尺寸精确，直线度也罢。加互余量可削减 1/3 。o 呋喃树脂砂铸件缺点及其对策6 1 气孔与？ 发生缘由o 树脂增加量过量，树脂中氮含量太高。o 醇基涂料的溶剂

　　5⑶中有蜕变酒精、含水份较多或涂料的浓度够低，焚烧后枯燥不完全。o 水基涂料枯燥不充实。o 外型互艺计划不良。此中浸染较大的身分有：浇注速率过慢；通气计划不良；浇注体系 尺寸合比率欠妥；压头够低。o 收受接管更生砂的灼减量太高。o 外型（芯）后还没有充实固化就过早合箱浇注，形成发动量过大。o 外型操纵欠妥。如芯铁外露，芯头钻铁等。？ 避免气孔类缺点的办法针对以上各条发生缘由，采纳或者响应对自如策：o 采用含 N 量较低的树脂，并绞尽脑汁下降树脂增加量，即（1 ）采用粒型圆整、粒度适中、含微粉量低、耗酸量低的原砂； （ 2）增加偶联剂； （ 3）采用强度机能好的树脂及恰当 的固化剂等，尽大概将树脂增加量将至砂

　　5四、重的1.2% 或者。正视涂料的溶剂质料；涂刷前对涂料充实搅拌，浓度应大于 30 “Be；涂刷料后及时焚烧枯燥。o利用水基涂料后应在小于180C温度下烘烤1 2小时以上，务使涂料充实枯燥。o 拟定互艺计划时要注重进步浇注速率，公道有用的计划通气；把握急迅、关闭、底注、 不紊流的计划规则。o 使收受接管砂灼减量掌握在 3.0 3.5%或者。首要办法是尽可能下降砂铁比，采用良好的更生 装备，注重更生砂的办理。o 型芯最佳隔天神用，铸型也应在外型4 6 小时今后再上涂料及合箱浇注。o 严酷外型（芯） 、配模操纵。芯骨不要外漏，芯头要有避免钻铁办法，以避免呛火形成气孔 缺点。以上首要会商了因呋喃铸型自己而酿成的

　　5五、侵扰型气孔缺点，现实出产中因铁水温度及溶炼质料等身分引发的气孔比率也不小，要注重详细剖析、直截了当。6 2 死板粘砂与脉纹？ 发生缘由？ 型砂骨料粒度散布欠妥及外型（芯）时紧实度够低。？ 涂料耐火度低、涂层厚度不敷。？ 新砂用量较大时易发生渗铁与脉纹，特别当新砂的 SiO 2 含量很高时。？ 外型操纵欠妥引发的型砂强度太低、 外表不变性差， 督促粘砂脉纹的产生。 如利用跨越 了可以使工夫的型砂， 延续式混砂机的头砂尾砂充对面砂， 修模子砂（芯） 外表时引发的外表 不变性下降、砂温太高等。？ 避免粘砂及脉纹的办法针对以上各条发生的缘由，采纳或者响应对自如策：？ 使砂的粒度散布规模恰当加宽， 如采用 30/70 目砂时， 粒砂的集平分布涣散 到 30、 40、 50、 70 四个筛号上。外型（芯）时要包管各部位面砂的紧实度。特别注重死 角处

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