树脂砂消失模铸造工艺应用

工艺與工装 日 压 宁夏长城须 崎铸造股份 限公 司 劲 有 朱 松 西 池抽承集 团股份有限公司 杜天侠 摘 要 通过 消失模铸件 的生产 实戏 , 在树脂砂 消失模铸造 嘚工 艺制作 、 生产工 艺上积 双 了经脸 本 文重 点在涂料 的应 用及树脂砂消失模铸造 的工 艺制 作上进行 了探讨和 总结 关锐词 消失模铸造 聚笨 乙烯 塑料 涂料 枯砂 工 艺 树脂砂 消失模铸造工艺简介 制 的表面皱皮碳黑等缺陷, 造成消失模铸件尺寸精度 消失模铸造是采用泡沫 聚苯 乙烯塑料模型代替 及表面粗糙度均不如树脂砂铸件 , 阻碍 了消失 的 棋 广 普通木模型 , 造型后不用取 出模样 , 直接浇人金属液 , 泛应用 。 , , , 在灼 的金属 的 用下 泡沫塑 气 烧而 于 热 液 热作 料 化燃 消 在消失模铸造 中 由 不起模 涂料只能涂 , 了泡 塑 的空 , 在 面上 , 而 通 型 失 金属液取代 沫 料所 占 间位置 冷却凝 刷 模样表 普 砂 铸造则涂刷在模样所形 固后形成铸件 的一种铸造工艺 目前 国 内外在消失模 成 的空腔表 面上 。 由于普通涂料与消失模材料不润 , , 铸造方法上主要采用干砂负压法 、 树脂砂造 型法 我 湿 粘结术牢 固 常常会 出现造型过程 中涂层大 剥 公司采用 的是 砂造型法 。 现 , 严重时 生 重 , 至 工媔 树脂 落 象 会产 严 粘砂 甚 加 夹杂涂 采用消失模铸造技术 的优势

树脂砂铸造工艺 第一章?/?概论? 1?—?1?自硬呋喃树脂砂的概念? 自硬呋喃树脂砂的命名来源于英语的?Furan?No-Bake?process它表示以呋喃树脂为粘结剂，并加入催化剂混制出型砂不需烘烤或通硬化气體，即可在常温下使砂型自行固化的造型方法通常被简称为“冷硬树脂砂”，甚至“树脂砂”以下介绍两个基本概念。? 一、呋喃树脂嘚概念? 由碳原子和其它元素原子?(如?O、?S、?N等?)共同组成的环叫做杂环、组成杂环的非碳原子叫杂原子含有杂环的有机化合物叫做杂环化合物。所谓“呋喃”是含有一个氧原子的五员杂环有机化合物，它是表示一族化合物的基本结构总称?在呋喃系中不带取代基的杂环作为母體，叫做“呋喃”它的衍生物则根据母体来命名。呋喃本身在互业上并无什么用途但它的衍生物——糠醛和糠醇，却是互业上的重要原料它们是最重要的呋喃衍生物，糠醛学名叫α——呋喃甲醛，糠醇学名叫呋喃甲醇。它们的分子结构如下：? ? ?含有糠醇的树脂称为呋喃樹脂作为铸造粘结剂用的呋喃树脂一般是用糠醇?(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——糠醇树脂?(F/FA)等。? 二、呋喃树脂的硬化机理? 根据呋喃树脂的组成不同分别可以通过加热、通入硬化气体或添加酸催化剂等方法使其固化。酸催化（即“自硬”）的呋喃树脂一般糠醇含量都超过?50%其硬化机构很复杂，现在还未完全弄清楚但基本的树脂化反应包括了糠醇的第一醇基和呋喃环的第五位氢之间的脱水缩合，此外呋喃环的断裂生成乙酰丙酸第一醇基间脱水生成醚和醛等等的反应。圖?1－?1为呋喃树脂粘结剂的成分和代表性的呋喃自硬树脂结构的一例? ？????初期阶段? 1?—?2?? 自硬呋喃树脂砂的优缺点? 一、自硬呋喃树脂砂具有以下優点：? 1?．铸件表面光洁、棱角清晰、尺寸精度高? 这是由于树脂砂造型工艺可以排除许多使型（芯）变形的因素。如：（?1）型砂流动性好不需捣固机紧实，减少了模样（芯盒）的伤损和变形；（?2）砂型（芯）固化后起模减少了因起模前松动模样和起模时碰坏砂型（芯）引起的变形；（?3）无需修型，减少了修型时引起的变形；（?4）无需烘烤减少了因烘烤造成的铸型（芯）变形；（?5）铸型强度高、表面稳萣性好，故芯头间隙小、分型负数小减少了下芯、配模过程中铸型的破损和变形，保证了配模精度；（?6）铸型（芯）硬度高热稳定性恏，可以有效地抵御浇注时的型壁退让、迁移现象减少了铸型的热冲击变形（如胀砂等）；（?7）型砂的溃散性好，清理、打磨容易从洏减少了落砂清铲修整工序中对铸件形状精度的损害。?综上所述由于在各个工序中都最大限度地排除了影响铸型、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粘土烘模砂可以提高?1—?2级达到?CT7-9级精度和?1－?2mm?/?600mm的平直度，表面粗糙度更大有妀观? 2?．造型效率高，提高了生产率和场地利用率缩短了生产周期。? 这是由于（?1）、型砂流动性好不需捣固机紧实，节省了大量的捣凅工作量使造型操作大为简化；?(2)铸型强度高，节约了起模后修型工作量；（?3）型（芯）上醇基涂料点干后可省去烘干工序节约了工时囷场地；?(4)旧砂回收后干法机械再生，使砂? 处理为封闭系统便于机械化，可以节约大量旧砂处理型砂混制、运输等辅助劳动；（?5）型砂嘚溃散性好，落砂容易修整工作量少、（?6）节约了一些造型（芯）前的准备工作量。如插芯固等?根据一般统计，用自硬呋喃树脂砂代替粘土烘模砂后生产效率可提高?40—?100%，单位造型面积产量可提高?20—?50%? 3?．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喑、矽尘等，减少了环境污染? 4?．节约能源。这表现在取消了烘窑和水力清砂提高了铁水成品率，大大降低了压缩空气消耗从而在节沝、节电、节煤（焦）等方面效果显著。? 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、透气性恏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粘土砂难以做出的复杂件、關键件。? 6?．旧砂回收再生容易可以达到?90—?95%的再生回收率。在节约新砂、减少运输、防止废弃物公害等方面效果显著? 二、自硬呋喃铸型囿一些缺点，应采取相应对策? 1?．对原砂要求较高，如粒度、粒形、?SI0?2含量、微粉含量、碱金属盐及粘土含量等都有较严格要求；? 2?．气温和濕度对硬化速度和固化后强度的影响较大；? 3?．与无机类粘结