树脂自硬砂工艺
树脂自硬砂工艺
在中小型铸造车间的选择与应用
机械工业部第九设计研究院
树脂自硬砂工艺在中小型铸造车间的应用
机械工业部第九设计研究院吴殿杰
摘要:树脂自硬砂工艺与普通潮模砂工艺相比,不论从环保角度,还是从经济效益,社会效益来看,都已显示出广阔的应用前景。随着人们对产品质量，资源利用和环净保护意识的增强，尤其针对我国目前上万家中小型铸造车间存在的严重能耗及铸件质量问题，更加迫切地要求我们在生产过程及其产品消耗的资源尽可能少，对环境的污染尽可能少。通过全国400多家树脂砂铸造车间经验证明，采用树脂自硬砂工艺对促进铸造产品上质量，上水平，上效益，加强环保及提高企业竞争能力具有独特的优越性和推广价值。
主题词：树脂自硬砂环保效益
1.国内树脂砂工艺应用概况
1.1国内中小型铸造车间生产状况
目前，我国铸造行业单件小批生产的中小型铸造车间占很大比重，约占厂点
数的85%～90%，约占全国铸件年产量的50%左右。其中绝大部分仍采用较落后的生产工艺和方法，普遍存在着铸件质量差，能耗大，工人劳动强度大，经济效益差的局面。进些年来，许多铸造生产厂家为了适应市场经济的发展，尤其为适应引进产品制造技术的需要，相应地对现有铸造车间进行了技术改造。其中许多厂家采用了树脂自硬砂工艺。如四川柴油机厂，重庆汽车发动机厂，天津内燃机厂以及许多机床厂，阀门厂，水泵，兵器，船舶等行业都相继采用了树脂自硬砂生产工艺。据不完全统计，到目前为止，国内大陆约有400余铸造厂家(点)采用树脂自硬砂工艺，其经济效益和社会效益非常显著。
1.2主要采用的树脂自硬砂工艺
通常用于铸造生产的树脂自硬砂工艺有酸固化呋喃树脂自硬砂工艺和碱固化酚醛尿烷树脂自硬砂工艺(PEP SET工艺)。前者多用于机床，泵，阀体行业等中小批量铸件的生产，后者多用于汽车铸造行业等批量较大的铸件生产。
“自硬法”(NO BAKE),就是不需加热的工艺。目前用于铸造生产的树脂自硬砂工艺还有如下：
酸固化酚醛树脂砂工艺(Phenolic/Acid)
酚醛-酯自硬砂工艺(Phenolic/Ester)
油尿烷工艺(Oil/Urethan)
水玻璃酯自硬工艺(Silicate/Ester)
磷酸氧化铝工艺(Alumina/Phosphate)
所有树脂自硬砂工艺所涉及到的都包括树脂组份,催化剂,添加剂以及温度,水份含量,原砂质量,混砂操作等。
1.2.1呋喃树脂自硬砂工艺
这是国内目前采用比较普遍且较为成熟的一种工艺，从树脂等原辅材料到造型，制芯，再生设备等，国内都已形成一定的生产规模。
呋喃树脂自硬砂工艺能使砂型(芯)达到高的尺寸精度及砂铁(及其它合金)临界面的稳定性，且脱模性好，又有高的抗拉强度和高温热强度，可用于脱箱造型，砂铁比可低于2:1。是许多机床，泵，阀门等铸造行业的主要选择工艺之一。
呋喃树脂的加入量通常是0.9%～2.0%(对砂子),催(固)化剂的加入量通常是20%～60%(对树脂)。为了提高铸型的强度和耐湿性，往往还加些硅烷耦合剂。
1.2.2 PEP SET树脂自硬砂工艺
由两种组份即酚醛和异氰酸酯树脂再加入液体胺来促进型砂硬化。此工艺有独特的硬化特性，即可使用时间与起模时间之比很高(达75%),在75%的可使用时间内,型砂流动性极佳。起模时间可以根据催化剂的加入量而进行调节，一般从2min～15min可调，且硬化均匀。
PEP SET树脂自硬砂工艺广泛用于铸铁，铸钢及有色金属铸造上，特别适用于中小型件的高速造型。此法树脂粘结剂加入量为砂子的1%～2%，酚醛(组份1)与聚异氰酸酯(组份2)的添加比例为55:45～60:40。催(固)化剂的计入量为酚醛(组份1)的0.4%～8%。在型砂中加入2%～3%的氧化铁,可使铸钢件表面光洁又可防止碳黑缺陷。将组份1与组份2的配比加大到60:40,可防止由树脂中的氮引起的铸造缺陷。在型砂中加入0.25%的氧化铁,可防止皮下气孔。
1.2.3树脂自硬砂工艺应用对比
抗拉强度Kpa 150
100 PEP SET工艺
50 呋喃树脂自硬砂工艺
1 3 5 7 9 11 时间(min)
图1硬化速度曲线
另外,呋喃树脂砂中的酸性固化剂在混制过程中,要被石英砂表面的碱性氧化膜中和一部分,故树脂要多消耗一些。此外还根据四川地区温差大和湿度大的特点，采用PEP SET树脂自硬砂工艺就更合适。
整个系统采用JIT(准时化)生产方式,中间库存面积小,各制型(芯)生产线连续向组型(芯)工位提供合格型(芯)。涂料采用浸喷相结合方式,表面干燥炉为贯通热风循环式燃气干燥炉。烘干时间在10～15min内可调，温度在150～2000C也可调。
组型(芯)工位全部采用手工装配方式，并配以悬挂起重机和平衡吊协助完成夹持，起吊，翻转等。套箱由自行葫芦吊运并循环使用。
砂型在两条开式布置的封闭冷却输送线上冷却，然后进入落砂机。托型底板由电动葫芦运至造型制芯工位。
两台串联的振动落砂机加上悬挂磁选机完成预处理。然后进入再生系统。再生系统包括破碎，脱膜，分选。冷却。实践证明，再生后残留在砂粒表面的惰性膜连续覆盖砂粒，不仅使砂粒变得园整，而且热稳定性和高温强度也明显提高。
另外，PEP SET树脂自硬砂工艺操作简单，适应性强，占地面积小，设备投资低，节省能源，操作条件好，生产准备周期短以及铸件质量高等一系列优点，是中小型铸造车间的适用工艺。四川柴油机厂以及重庆发动机厂等许多厂家的树脂自硬砂工艺的采用都已证实了这一点。
1.3.2树脂自硬砂生产线的选用
树脂自硬砂生产线一般包括混砂造型制芯系统和落砂再生系统。砂再生系统的选择至关重要。砂再生过程中的破碎，磁选，脱膜，筛分，去灰，冷却是一个综合处理过程。选择合适的吃砂量和砂铁比，保证落砂破碎性能，使进入再生系统的砂团小于3mm是重要一环。同样，根据树脂砂类型选择软再生或硬再生设备同样也很重要。象四川柴油机厂的PEP SET树脂砂再生设备选用美国DF公司的机械旋转碰搓再生机。与日本太阳铸机公司的RC型离心再生机相似，属于软再生。日本SINTON公司，意大利IFM公司，美国IMM公司的气流撞击式再生设备属于硬再生，动能消耗大，脱膜率高，适合铸钢或牌号高的铸铁车间。德国KLEIN公司的机械振动式再生设备对小型铸造车间较合适。
国内如苏州通力铸造机械厂，无锡锡南铸造机械厂，保定，螺河，重庆，青岛天泰等10多个厂家都已生产出各种型号系列再生设备，如3t/h,5t/h,10t/h,15t/h,20t/h机械离心式或机械振动式再生设备，已有几十台套分别用于中小规模的树脂砂铸造车间。
1.3.3 树脂自硬砂工艺的选用
从我国目前树脂自硬砂工艺应用状况来看,大约有100多条自硬砂生产线在运转。自硬型树脂全年用量大约2500吨～3000吨左右，其中约1000吨左右为酚醛聚氨酯即PEP SET树脂(含三乙胺冷芯盒法),其余大部分仍为呋喃树脂及其它。
如前所述，自硬砂粘结剂有多种。但常用的仍为呋喃树脂和PEP SET树脂。选择何种粘结剂要根据本厂实际情况，铸件种类，生产纲领等综合考虑。选择尺度见下表。
模砂高压造型线，则设备负荷率就显得很低。采用PEP SET树脂自硬砂工艺比较合适。
又如某煤矿阀门厂年产1000吨铸铁和合金铸铁件，车间面积1200m2。采用呋喃树脂自硬砂工艺较为合适。如果订单扩大一倍以上，还可以在原场地改为PEP SET工艺即可满足要求。
1.3.4树脂供应状况
PEP SET自硬树脂粘结剂是常州有机化工厂从美国阿什兰公司引进的专利技术,目前已达到年产8000～10000吨的生产能力。生产树脂的工厂还有长春市第二化学厂，吉林树脂厂，山西245厂，上海溶剂厂，四川泸州化工厂，山东化工厂，北京日用化工厂，辽阳有机化工厂，郑州油脂化工厂，河南安阳塑料厂等，生产呋喃系列树脂。但是从质量上与国外差距很大且不稳定，有的树脂游离甲醛含量偏高，刺激味较大。虽然生产厂家较多，但大都不是专门生产铸造树脂，故产量和质量都不能满足铸造上的需求。下表是国内常用树脂的成份及适应范围。
2. 树脂自硬砂的经济效益
2.1车间成本对比
下表是四川柴油机厂铸造车间在选择斯太尔发动机缸体毛坯的铸造工艺时对选用简易
气冲造型线与PEP SET树脂砂工艺生产线的车间成本比较表。
2.2经济效益和社会效益
由上表可以看出:如按每年生产17500个缸体(折合)计算,由潮模高压造型
改为树脂自硬砂工艺,则每年可节省277万元人民币。
另外,树脂自硬砂工艺投资省,上马快,利用现有厂房和公用设施略加以改造就可投产。下
可以再生回用。即节省了原砂资源，又减少了工业废弃物，保护了环境又减少了公害。
有关人士针对我国目前树脂自硬砂工艺所采用的工艺方法，原辅材料，以及工艺设备的
防尘防毒的实际情况，提出了如下综合评价：
2.2.1树脂自硬砂工艺是一种比粘土砂工艺更为先进的铸件生产方法。它可大大
提高生产率和铸件尺寸精度及表面光洁度，可减少20%的清理工作量，可明显降低车间粉尘。车间噪音明显降低到70db。
2.2.2树脂自硬砂工艺的有毒气体主要是CO,在北方部分地区冬季浇注后的CO的测定值超标达到排放标准的2～11倍，而粘土砂超标2～6倍。如果采取良好的通风措施，排放浓度可降低到50ppm以下。
2.2.3车间粉尘明显减少,但仍超过国家标准。主要是清理工部粉尘浓度比粘土
砂工艺明显增加。虽然树脂砂溃散性好以及清理工作量较粘土砂工艺减少20%，但仍需加强通风除尘才能达到国家排放标准。
2.2.4在保证铸件质量前提下,严格控制砂铁比，合理选择树脂砂工艺，严格操
作规程保证砂温恒定，混制均匀并尽量降低树脂加入量。
2.2.5完善混砂机出口的通风除尘罩,应根据具体情况选用通风排风设施.
2.2.6加强对操作者各人的防护。
3. 推广树脂自硬砂工艺的建议
3.1国内铸造行业基本情况分析
据不完全统计,目前我国有铸造厂(车间)约22000个,职工约120万(其中工
程技术人员约占3.5%),年产铸件1200万吨.见下表:
(点)数量的60%～65％，乡镇企业和私营铸造厂仍星罗旗布且发展势头强劲。但普遍存在着工艺水平低下，铸件质量差，劳动环境恶劣，劳动生产率低，经济效益差的局面。“八五”以来随汽车及其它产业引进产品国产化的进行，引进了相当数量的较先进成套的铸造技术和装备，其中400多个厂点相继引进并采用了树脂自硬砂生产线并取得了成功的经验。如前所述，树脂自硬砂工艺有较强的适应性，投资省，上马快，环境好，能耗低，质量高，效益好。如天津内燃机厂和四川柴油机厂的树脂砂铸造车间，基本达到清洁生产，废品率<3%。采用树脂自硬砂工艺能从根本上改变中小型铸造车间的面貌。如目前许多乡镇企业在市场要求铸件综合质量日益提高的冲击下而分化；一部分倒闭，而另一部分引进新工艺并注重产品开发，其中有的企业依靠先进工艺，装备和管理，铸件已打入国际市场并形成一定的生产规模。
3.2推广树脂自硬砂工艺的建议
树脂砂铸造对模具工艺的要求
树脂砂铸造对模具工艺的要求 树脂砂铸造 2009-07-05 15:46 阅读169 评论0 字号：大中小 树脂砂铸造是指型（芯）砂在室温条件下，通过加入一定量的固化剂，使型、芯在芯盒或砂箱内自行硬化成型的一种造型、制芯的方法。目前在铸造生产中得到应用的有酸固化呋喃树脂砂、酯固化碱性酚醛树脂砂和酚尿烷树脂砂等。这些工艺的共同特点是：型（芯）砂有一定的可使用时间，硬化速度与强度受室温、环境湿度的影响较大，生产效率也不太高。它们比较适合于单件、小批量、多品种的中、大型铸件的生产，例如机床、通用、重型、造船、机车等行业。在上述几种树脂自硬砂中，以酸固化的呋喃树脂砂在我国应用最多，因为它所用的原辅材料及设备能成套供应，技术成熟，积累的经验也最为丰富，据不完全统计，目前全国约有500多家采用呋喃树脂砂工艺进行铸件生产。它与粘土砂相比，铸件尺寸精度可提高2～3级，表面粗糙度明显改善，废品率明显下降。 与传统的粘土砂生产铸件相比，用树脂砂生产的铸件具有表面粗糙度小，尺寸精度高，品质好的特点，已日益受到市场的青睐，得到了迅速发展，已逐步成为铸件市场的主流产品。树脂砂上世纪50年代开始在铸造行业出现和使用，到现在已经有几十年的历史了，其生产工艺和设备已相当成熟和完善。
砂温对树脂砂硬化的影响及控制 呋喃树脂自硬砂的硬化原理是：树脂在固化剂的催化作用下逐渐发生交联反应而自行硬化，固化剂的催化作用受温度的影响较大，温度升高催化作用加速，温度下降，催化作用减慢，因而呋喃树脂自硬砂在硬化过程中，硬化反应的速率与砂温有密切的关系，同时硬化反应速率对硬化后铸型的强度有着重要的影响。所以，要得到满足生产需要的铸型强度，就必须控制砂温。 固化剂的加入量和酸值对铸型的影响及控制 固化剂的加入量是按其占树脂的比例来确定的。在固化剂酸值一定的情况下固化剂加入量愈大，树脂砂的硬化速率就愈快，反之，愈慢。在固化剂加入量一定的情况睛，所用固化剂酸值愈高，树脂砂硬化速率愈快，反之，愈慢。树脂砂铸造的硬化速率过快或过慢，都会降低铸型硬化后的强度，因此必须合理控制树脂砂的硬化速度。 树脂砂铸造生产对模具工艺的要求 与粘土砂相比，树脂砂铸件的外观质量依赖于模具的质量，因而树脂砂对模具的质量要求较高。模具工艺时使其较好的适应树脂砂造型的需要，主要在以下几个方面： 1、拔模斜度：树脂砂在起模时已具有一定的硬化强度，较小的退让性，较大的摩擦力，若采用敲击的方法起模，容易损坏模具，同时树脂砂的可修补性差，起模时，若受到破坏，较难修补。采用树脂砂造型时，应根据生产实际和产品结构加大模具的拔模斜度，能顺利
树脂砂铸造生产工艺
树脂砂铸造生产工艺 为规范树脂砂铸造的生产过程，严格执行操作工艺，减少因违反工艺或操作不当产生的废品和降低的铸件生产成本，特制定本生产操作工艺规程。本工艺规程适用于公司内所有树脂砂铸件的生产全过程和与之相关的各类操作人员。下面节选一部分供大家参考阅读。 工艺规程 主要原材料的技术要求或规格 3.1.1原砂（天然石英砂） 粒度：40/70目（中大件）或50/100目（一般件）； 化学成分：SiO2 ＞90%、含泥量＜%~%、含水量＜~% 微粉含量（140目筛以下）＜耗酸值＜5ml、灼减量＜5、粒型：圆形或多角形。 3.1.2再生砂 灼减量＜%;耗酸值＜;PH值＜5 ; 200目筛底盘＜1%;底盘量＜%; 含水量＜%; 粒形：圆形。 3.1.3咲喃树脂 含氮量~%; 24h抗拉强度〉;游离甲醛＜%;粘度＜;密度~1.25 g/cm3; 游离酚＜%。 3.1.4固化剂 采用有机磺酸固化剂，其黏度一般控制在＜,水不溶物的含量＜%, 同时冷冻和随后的溶解之间要有可逆性。为了保证稳定的型砂可使用时间和硬化速度，可选用“ a+b”固化剂或根据季节不同选用不同酸度型号的固化剂。 3.1.5涂料
米用醇基涂料。要求涂料的固体含量高，粉料粒度细，粉料及黏结剂的耐火度高，抗爆热能力强等。具体工艺性能要求有：密度~1.35 g/cm3;黏度6~7s;悬浮性(2h) >97%;涂刷性、流平性、渗透性、抗裂性要好，涂层强度要高。对于表面球化有深度要求的铸件，应采用氧化镁涂料。 操作工艺规程 3.2.1再生砂准备 根据树脂砂再生设备的要求和工艺流程进行操作，获得满足工艺要求的再生砂。特别要注意控制好进入混砂机时的再生砂的温度，最好在25- 35C。 3.2.2砂、树脂、固化剂加入量的调整 (1)混砂机的流量测定 根据混砂机的设定要求，在正常的生产情况下，至少每四天进行一次流量测定。分别对相同时间内砂、树脂、固化剂的流量进行称量，掌握时间流量。并先将砂流量按混砂机的公称流量进行调整。 (2)树脂量的调整 根据砂流量调整树脂的加入量，树脂加入量一般控制在型砂重量的~%，厚大件取上限，中小件取下限。 (3)固化剂量的调整 固化剂加入量在正常情况下与砂温和车间环境温度有关，一般控制在树脂加入量的30~50%,高温时取下限，低温时取上限。放砂时间长的大件固化剂加入量取下限，以保证树脂砂有足够的可使用时间。 (4)混砂机的调整与准备 严格按《混砂机操作规程》进行设备的日常维护保养，特别是要及时清理搅笼内的叶片和内壁。每天放砂前应将树脂，固化剂泵单独循环1~2分
自硬砂造型工艺研究.
自硬砂造型工艺研究 随着机械行业的发展，对外经济贸易的扩大，以及环境污染、能源紧张、材料涨价等问题的日益严重，对铸造生产和铸件质量提出了更高的要求，要能满足这些要求，特别是造型制芯工艺的选择上更应满足这些要求，先进造型制芯工艺应具备以下基本条件： ①生产的铸件质量好、尺寸精度高、铸造缺陷少； ②劳动条件好、环境污染少； ③生产成本低、生产效率高； ④最大限度地利用自然资源、节省能源。 传统的型砂工艺已经不能满足以上的条件，这就要求选用适合自己的先进型砂工艺。近几年来，主要使用的先进型砂工艺有：新型水玻璃自硬砂工艺、碱性酚醛树脂自硬砂工艺和呋喃树脂自硬砂工艺等自硬砂型砂工艺。下面以我们公司为例对型砂工艺进行简单阐述： 一．型砂工艺的选用 1．现用型砂工艺性能分析 1.1现用造型材料及造型方式 （1）面砂、芯砂——CO 硬化水玻璃砂、“70”砂、铬铁矿砂 2 （2）背砂——粘土砂 （3）手工造型 （4）烘干窑烘干小型砂型及坭芯，移动烘干大型砂型 （5）表面刷醇基涂料 1.2现造型材料的生产特点 （1）人工加砂，劳动强度大，生产效率低，砂型、坭芯的紧实度主要靠人工打风锤，硬化主； 要吹CO 2 （2）水玻璃加入量高（≥9%），造成成本高，型（芯）砂溃散性差，铸件清理难度大，效率低； （3）旧砂直接破碎再生，再生后只能作背砂，不能作面砂，回用率低，新砂耗量高，型砂成本高，废砂大量排放，严重污染环境； （4）铸件尺寸精度低，表面粗糙度差，铸件综合质量不高，后道工序工作量增大，工作效率就低； （5）型（芯）砂冬季硬透性差，CO 耗量大。 2 1.3铸件质量情况 铸件尺寸精度低，表面粗糙，多气孔、砂眼，产生裂纹多，导致后道工序修理大，成本高，效率低。 2、新型水玻璃自硬砂工艺性能分析 2.1原辅材料 （1）原砂：新工艺对原砂要求较高，尽可能选取泥份、微粉含量少，颗粒形貌好的原砂（2）改性水玻璃 （3）有机酯固化剂 2.2工艺优势及特点： （1）水玻璃加入量大大降低（2.5--3.5％）； （2）型砂溃散性大大改善，铸件清砂容易； （3）旧砂可干法再生回用，回用率≥80％； （4）系列化水玻璃与固化剂配套使用，型砂综合工艺性能优良，冬季硬透性好，硬化速度可调（10-90 min），可实现大批量机械化生产；
树脂砂铸造过程中应注意的几个问题
树脂砂铸造过程中应注意的几个问题 兖矿集团大陆机械有限公司华铸分公司 史明华 由于自硬树脂砂铸造具有生产出的铸件表面质量好、尺寸精度高、废品率低，适用范围广、对工人技术水平要求低，大大减轻了工人的劳动强度和改善工作环境等优点，因此国内越来越多的公司（或企业）选择自硬树脂砂铸造手段。虽然自硬树脂砂铸造技术已经成熟，但在生产过程中仍然存在许多问题。我公司于2002年新上一条年产3000吨铸铁件的自硬树脂砂生产线，经过四年多来的不断探索，本人认为在自硬树脂砂铸造生产过程中，需要注意以下几个问题。 一、要经常注意设备的运行情况 设备运行情况的好坏，直接影响着铸造生产成本和铸件质量，因此，在铸造生产中，要经常注意设备的运行情况，发现运行异常及时分析解决，着重应注意以下两方面： 1、要注意除尘设备的运行 除尘设备的好坏，直接影响着再生砂的再生成本和铸件质量，在铸造生产中，除尘设备运行出现异常往往不易发现，但如果除尘设备的除尘效果不好，不但影响着工作环境、污染空气，更重要的是影响着再生砂的微粉含量，其直接结果是导致混砂时树脂加入量的增加和由于透气性差造成铸件废品率增多。 2、要注意混砂设备的运行 混砂机是否能够正常运行，直接影响着混砂的质量，其中液料（树脂、固化剂）的加入量最为关键。一般情况下，树脂的加入量是靠控制齿轮泵电机的电压、固化剂的加入量是靠控制隔膜泵电机的电压来实现的，由于季节、天气的变化，造成液料粘度的变化，在相同电压的情况下，液料的加入量会产生波动，且固化剂易产生结晶，造成阀及管道堵塞，因此，应每班对液料管道进行清理，每周对液料的加入量进行检测，以确保液料加入量的准确。 二、要注意制定的生产工艺的正确性及合理性 生产工艺制定的合理与否，直接影响着铸件的成品率、铸件质量和铸造成本，在制定生产工艺时，主要应注意以下几项： 1、确定合适的再生砂的LOI值 LOI值即灼烧减量是衡量再生砂的脱膜率的重要指标，也是与型砂的发气量及铸件产生气孔类缺陷密切相关的指标，铸铁件一般采用呋喃树脂砂生产，实践证明LOI值控制在3％左右完全可以满足生产要求，而过分降低LOI值意义不大。我公司在生产过程中，逐步将LOI 127
新型水玻璃自硬砂工艺在铸钢生产中的应用
新型水玻璃自硬砂工艺在铸钢生产中的应用 一．前言 目前国内外冷凝自硬砂工艺主要分为二大类：无机类粘结剂以水玻璃砂工艺为主，有机类粘结剂以呋喃和碱性酚醛树脂砂工艺为主。以上二大类自硬砂工艺在二十世纪下半期至今在全世界铸造业应用并不断成熟完善。但此二种工艺在性能上各有特点，也存在问题。特别在铸钢、合金钢件的铸造时有明显工艺上的不足。CO2硬化水玻璃加入量高（一般为7%~8％），砂的残留强度高，溃散性差，旧砂再生回用困难。有机粘结剂树脂砂工艺的出现，在一定程度上解决了CO2水玻璃砂的固有缺陷，但碱性酚醛树脂成本高，呋喃树脂砂易出现铸件裂纹、气孔等缺陷。水玻璃“新三法”（VRH、微波烘硬、有机脂）的问世，使水玻璃的加入量降低了一半，溃散性大有改善，但新“三法”在工艺上存在着一定的缺陷，VRH 法因设备投资大及铸件尺寸受真空室限制；微波烘硬法因铸型吸湿性强及电微波转化率低；回用砂率综合性能差等缺点，严重制约了水玻璃砂的发展。 随着水玻璃基础理论研究的不断进展，水玻璃砂溃散性差和旧砂再生困难等缺点并非水玻璃的固有特性。它来源于对水玻璃化学和胶体化学认识不足和使用不当（1）。目前国内以沈阳汇亚通铸造材料有限责任公司等单位在这方面的研究取得了领先。他对普通水玻璃进行一系列化学和物理改性及电离子架接，研制开发了新型水玻璃和专用酯类固化剂自硬砂工艺，为水玻璃砂的第三次中兴产生了质的飞跃。 二．新型水玻璃酯硬砂工艺的应用 我公司年产阀门承压铸钢件2000余吨，产品以单价小批量为主，壳体主要壁厚10~60mm，且薄件居多。材质牌号有普通碳素钢，耐热耐高温铬钼钢、铬钼钡钢及各种耐酸不锈钢。其中有30％是电站阀门铸件，有20％左右是出口阀门配套铸件。因此，对造型工艺及材料要求相当苛刻。我们于2000年下半年开始对原粘土砂工艺进行技术改造，要求采用新工艺、新材料，以低成本高质量满足当前生产及市场竞争的需要，在选择工艺方案阶段，我们对普通水玻璃自硬砂，呋喃树脂自硬砂及新型水玻璃自硬砂三种砂型工艺，分别在不同材质、不同品种的阀门铸钢件上进行了工艺试验，试验用原砂为福建平潭优质擦洗硅砂，粒度为40／70目，SiO2含量≥96％，含泥量和含水量分别≤0.5％，角形系数≤1.25％，
树脂砂铸造生产工艺
树脂砂铸造生产工艺 为规树脂砂铸造的生产过程，严格执行操作工艺，减少因违反工艺或操作不当产生的废品和降低的铸件生产成本，特制定本生产操作工艺规程。本工艺规程适用于公司所有树脂砂铸件的生产全过程和与之相关的各类操作人员。下面节选一部分供大家参考阅读。 工艺规程 3.1 主要原材料的技术要求或规格 3.1.1原砂（天然石英砂） 粒度：40/70目（件）或50/100目（一般件）； 化学成分：SiO2 >90% 、含泥量<0.2%~0.3% 、含水量 <0.1~0.2%；微粉含量(140目筛以下) ≤0.5~1.0%、耗酸值<5ml 、灼减量<5、粒型：圆形或多角形。 3.1.2再生砂 灼减量<3.0%；耗酸值<2.0ml；PH值<5 ；200目筛底盘<1%；底盘量<0.2%；含水量<0.2%； 粒形：圆形。 3.1.3呋喃树脂 含氮量2.0~5.0%；24h抗拉强度>1.5MPa；游离甲醛<0.3%；粘度<60mPa.s；密度1.15~1.25 g/cm3；游离酚<0.3%。 3.1.4固化剂 采用有机磺酸固化剂，其黏度一般控制在<200mPa.s，水不溶物的含量<0.1%，同时冷冻和随后的溶解之间要有可逆性。为了保证稳定的型砂可使用时间和硬化速度，可选用“a+b”固化剂或根据季节不同选用不同酸度型号的固化剂。
3.1.５涂料 采用醇基涂料。要求涂料的固体含量高，粉料粒度细，粉料及黏结剂的耐火度高，抗爆热能力强等。具体工艺性能要求有：密度 1.25~1.35 g/cm3；黏度6~7s；悬浮性（2h）>97%；涂刷性、流平性、渗透性、抗裂性要好，涂层强度要高。对于表面球化有深度要求的铸件，应采用氧化镁涂料。 3.2操作工艺规程 3.2.1再生砂准备 根据树脂砂再生设备的要求和工艺流程进行操作，获得满足工艺要求的再生砂。特别要注意控制好进入混砂机时的再生砂的温度，最好在25-35℃。 3.2.2砂、树脂、固化剂加入量的调整 （１）混砂机的流量测定 根据混砂机的设定要求，在正常的生产情况下，至少每四天进行一次流量测定。分别对相同时间砂、树脂、固化剂的流量进行称量，掌握时间流量。并先将砂流量按混砂机的公称流量进行调整。 （２）树脂量的调整 根据砂流量调整树脂的加入量，树脂加入量一般控制在型砂重量的0.8~1.2%，厚大件取上限，中小件取下限。 （３）固化剂量的调整 固化剂加入量在正常情况下与砂温和车间环境温度有关，一般控制在树脂加入量的30~50%，高温时取下限，低温时取上限。放砂时间长的大件固化剂加入量取下限，以保证树脂砂有足够的可使用时间。 （４）混砂机的调整与准备
树脂砂铸造生产工艺修订稿
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树脂砂铸造生产工艺 为规范树脂砂铸造的生产过程，严格执行操作工艺，减少因违反工艺或操作不当产生的废品和降低的铸件生产成本，特制定本生产操作工艺规程。本工艺规程适用于公司内所有树脂砂铸件的生产全过程和与之相关的各类操作人员。下面节选一部分供大家参考阅读。 工艺规程 主要原材料的技术要求或规格 3.1.1原砂（天然石英砂） 粒度：40/70目（中大件）或50/100目（一般件）； 化学成分：SiO2 >90% 、含泥量<%~% 、含水量 <~%；微粉含量(140目筛以下) ≤~%、耗酸值<5ml 、灼减量<5、粒型：圆形或多角形。 3.1.2再生砂 灼减量<%；耗酸值<；PH值<5 ；200目筛底盘<1%；底盘量<%；含水量<%；粒形：圆形。 3.1.3呋喃树脂 含氮量~%；24h抗拉强度>；游离甲醛<%；粘度<；密度~1.25 g/cm3；游离酚<%。 3.1.4固化剂 采用有机磺酸固化剂，其黏度一般控制在<，水不溶物的含量<%，同时冷冻和随后的溶解之间要有可逆性。为了保证稳定的型砂可使用时间和硬化速度，可选用“a+b”固化剂或根据季节不同选用不同酸度型号的固化剂。 3.1.５涂料
采用醇基涂料。要求涂料的固体含量高，粉料粒度细，粉料及黏结剂的耐火度高，抗爆热能力强等。具体工艺性能要求有：密度~1.35 g/cm3；黏度6~7s；悬浮性（2h）>97%；涂刷性、流平性、渗透性、抗裂性要好，涂层强度要高。对于表面球化有深度要求的铸件，应采用氧化镁涂料。 操作工艺规程 3.2.1再生砂准备 根据树脂砂再生设备的要求和工艺流程进行操作，获得满足工艺要求的再生砂。特别要注意控制好进入混砂机时的再生砂的温度，最好在25-35℃。 3.2.2砂、树脂、固化剂加入量的调整 （１）混砂机的流量测定根据混砂机的设定要求，在正常的生产情况下，至少每四天进行一次流量测定。分别对相同时间内砂、树脂、固化剂的流量进行称量，掌握时间流量。并先将砂流量按混砂机的公称流量进行调整。 （２）树脂量的调整 根据砂流量调整树脂的加入量，树脂加入量一般控制在型砂重量的~%，厚大件取上限，中小件取下限。 （３）固化剂量的调整固化剂加入量在正常情况下与砂温和车间环境温度有关，一般控制在树脂加入量的30~50%，高温时取下限，低温时取上限。放砂时间长的大件固化剂加入量取下限，以保证树脂砂有足够的可使用时间。 （４）混砂机的调整与准备 严格按《混砂机操作规程》进行设备的日常维护保养，特别是要及时清理搅笼内的叶片和内壁。每天放砂前应将树脂，固化剂泵单独循环1~2分钟，并注意检查固化剂加入孔是否有结晶堵塞现象。
浅谈树脂砂铸造中的砂芯涂刷工艺
浅谈树脂砂铸造中的砂芯涂刷工艺 摘要：涂料是影响树脂砂铸件质量的一个重要因素，对树脂砂型芯所用涂料性能和施涂工艺的正确认识，并且以此选用性能优良的涂料和正确的施涂工艺，是获得优质树脂砂铸件必不可缺少的条件。本文阐述了树脂砂铸造中的砂芯涂刷工艺的一些问题和改进措施。 关键词：树脂砂铸造，涂料，涂刷工艺，砂芯 树脂砂是铸造中常用的造型、制芯方法之一，适用于多品种、小批量铸件的生产，具有流动性好，浇出的铸件尺寸精度高，表面光洁度好，浇注后的型砂溃散性好，容易再生等特点，在机床、水利机械、工程机械、矿石机械等领域普遍使用。树脂砂铸件在铸造过程中，涂料与涂刷工艺是影响铸件表面质量的重要因素，需要重点关注。 一、涂料的作用和选择 在铸造过程中，是否使用涂料需要考虑到清沽费用、修整费用和废品率等铸件成本后决定。一般来说，涂料可以起到防止渗漏，防止冲砂，防止粘砂，改善铸件表面质量，降低清沽费用，减少废品率等作用。铸型涂料与一般涂料不同之处在于，铸型涂料受得了高温融化的金属，并且在融化的金属与铸型之间形成一个阻隔层。通常来说，铸型涂料是把高熔点物质或者耐火物质悬浮在液体当中，当然，除了有耐火物质，铸型涂料还含有其他很多成分。 在实际生产中，铸型涂料必须具有以下特质：①具有优良的触变性、流平性、渗透性、涂敷性，涂层无刷、流痕等；②涂料具有优良的悬浮稳定性，水基涂料6小时悬浮性达到99%以上。③涂料具有很好的抗粘砂性能，浇注出的铸件表面光洁度好，轮廓清楚、无粘砂。④涂料的使用方法简单方便，可用于刷涂、喷涂、浸涂、流涂等工艺。⑤涂层烘干后，具有较高的强度和高温抗裂性，1300℃爆热1~2分钟涂层不开裂、不起泡。⑥涂料质量稳定、使用方便，特别是浅（白）色涂料，对改善劳动环境有显著效果。 为了不让涂料过多的渗入到砂型深处，影响涂层的干燥程度，并保证涂层厚度，提高抗金属液渗透的能力，涂料必须有一定的浓度，在涂刷性能良好的情况下，应保证涂料浓度并在涂刷前搅匀。
树脂自硬砂工艺
树脂自硬砂工艺 在中小型铸造车间的选择与应用机械工业部第九设计研究院
树脂自硬砂工艺在中小型铸造车间的应用 机械工业部第九设计研究院吴殿杰 摘要:树脂自硬砂工艺与普通潮模砂工艺相比,不论从环保角度,还是从经济效益,社会效益来看,都已显示出广阔的应用前景。随着人们对产品质量，资源利用和环净保护意识的增强，尤其针对我国目前上万家中小型铸造车间存在的严重能耗及铸件质量问题，更加迫切地要求我们在生产过程及其产品消耗的资源尽可能少，对环境的污染尽可能少。通过全国400多家树脂砂铸造车间经验证明，采用树脂自硬砂工艺对促进铸造产品上质量，上水平，上效益，加强环保及提高企业竞争能力具有独特的优越性和推广价值。 主题词：树脂自硬砂环保效益 1.国树脂砂工艺应用概况 1.1国中小型铸造车间生产状况 目前，我国铸造行业单件小批生产的中小型铸造车间占很大比重，约占厂点 数的85%～90%，约占全国铸件年产量的50%左右。其中绝大部分仍采用较落后的生产工艺和方法，普遍存在着铸件质量差，能耗大，工人劳动强度大，经济效益差的局面。进些年来，许多铸造生产厂家为了适应市场经济的发展，尤其为适应引进产品制造技术的需要，相应地对现有铸造车间进行了技术改造。其中许多厂家采用了树脂自硬砂工艺。如柴油机厂，汽车发动机厂，天津燃机厂以及许多机床厂，阀门厂，水泵，兵器，船舶等行业都相继采用了树脂自硬砂生产工艺。据不完全统计，到目前为止，国大陆约有400余铸造厂家(点)采用树脂自硬砂工艺，其经济效益和社会效益非常显著。 1.2主要采用的树脂自硬砂工艺 通常用于铸造生产的树脂自硬砂工艺有酸固化呋喃树脂自硬砂工艺和碱固化酚醛尿烷树脂自硬砂工艺(PEP SET工艺)。前者多用于机床，泵，阀体行业等中小批量铸件的生产，后者多用于汽车铸造行业等批量较大的铸件生产。 “自硬法”(NO BAKE),就是不需加热的工艺。目前用于铸造生产的树脂自硬砂工艺还有如下： 酸固化酚醛树脂砂工艺(Phenolic/Acid) 酚醛-酯自硬砂工艺(Phenolic/Ester) 油尿烷工艺(Oil/Urethan) 水玻璃酯自硬工艺(Silicate/Ester) 磷酸氧化铝工艺(Alumina/Phosphate) 所有树脂自硬砂工艺所涉及到的都包括树脂组份,催化剂,添加剂以及温度,水份含量,原砂质量,混砂操作等。 1.2.1呋喃树脂自硬砂工艺 这是国目前采用比较普遍且较为成熟的一种工艺，从树脂等原辅材料到造型，制芯，再生设备等，国都已形成一定的生产规模。 呋喃树脂自硬砂工艺能使砂型(芯)达到高的尺寸精度及砂铁(及其它合金)临界面的稳定性，且脱模性好，又有高的抗拉强度和高温热强度，可用于脱箱造型，砂铁比可低于2:1。是许多机床，泵，阀门等铸造行业的主要选择工艺之一。 呋喃树脂的加入量通常是0.9%～2.0%(对砂子),催(固)化剂的加入量通常是20%～60%(对树脂)。为了提高铸型的强度和耐湿性，往往还加些硅烷耦合剂。
树脂砂铸造工艺
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体，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、呋喃树脂的概念 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体，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树脂。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。图 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优点： 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、表面稳定性好，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，热稳定性好，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，从而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，表面粗糙度更大有改观。 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，节省了大量的捣固工作量，使造型
酚醛尿烷树脂自硬砂配制及制做
酚醛尿烷树脂自硬砂配制及 砂型制作工艺 为获得表面面光洁，尺寸精确、形状完整、轮廓清晰的铝铸件，并达到劳动条件好，环境污染小，节约能源，提高市场竞争能力，故选用树脂砂工艺。 1. 本规定适用于本厂树脂自硬砂配制砂型制作。 2. 对原材料的要求： 2.1原砂性能，选用1SC-2SC 40/70－70/140－(0)的擦洗砂，要求含水分≤0.2%，含泥量≤0.5%，以减少树脂消耗，确保砂型的干强度。 2.2本公司铝合金铸造选用酚醛尿烷树脂作粘贴剂，主要由两部分组成，PEPSET、CPⅠ—5140、CPⅡ—5235=50/50,两者发生聚合反应使型砂硬化,具体特性见表： 要求:树脂含水量＜5%,氧化铁含量2-3%(可防气孔)。 3. 混砂设备:JQ300型高效立式混砂搅拌机(简易型)0.3m/碾。 4. 砂型的配制: 4.1配比
4.1.1树脂如入比例: C P Ⅰ—5140 酚醛树脂 50% ————— = ————— = ———— CP Ⅱ—5235 异氰酸脂 50% 4.1.2加入量: 注: (1)重要部分的型砂取加入量的上限; (2)原砂含水分和含泥量低者取加入量的下限; (3)气温低于0℃时,可以加入占树脂总量0.19的催化剂CP —5300。 4.2拌砂工艺: 2~3分钟 1~1.5分钟 原砂+CP Ⅰ— 5140 ———— +CP Ⅱ—5235 ———— 出砂 混 混 注:必须以搅拌均匀为止,CP Ⅱ未加入者,可以适当停留或多拌2钟。 4.3发现两种组合搅拌不均匀而成团者,必须调匀才可使用。 4.4可使用时间与脱模时间(参考)： 注: a 可使用时间:是指自型砂混和好后,可供制芯(型)开始到不能制出 合格的砂芯(型)为止的时间; b 脱模时间:是指自硬砂树脂砂型混合后,可供制芯(型)开始,到可满意的将砂芯(型)从模具中拔出为止的时间间隔。
铸造用呋喃树脂砂
第一章铸造用呋喃树脂砂概述 一、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。 酸自硬树脂砂除个别的、特殊要求之外，一般都采用硅砂，对硅砂的具体要求是： 1)原砂SiO2含量要高，一般铸钢件w(SiO2)≥97%，铸铁件w(SiO2)≥90%， 非铁合金铸件w(SiO2)≥85%； 2)酸耗值应尽可能低，一般小于等于5ml； 3)含泥量越小越好，一般质量分数小于0.2%，颗粒表面应干净、不受污染， 以保证砂粒与树脂膜之间有高的附着强度，因此应尽可能采用经过擦洗 处理的擦洗砂；
树脂砂工艺
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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。图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优点： 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、表面稳定性好，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，热稳定性好，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，从而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，表面粗糙度更大有改观。
浅析树脂砂铸造生产的工艺流程及模型要求
浅析树脂砂铸造生产的工艺流程及模型要求 为规范树脂砂铸造的生产过程，严格执行操作工艺，减少因违反工艺或操作不当产生的废品和降低的铸件生产成本，特制定本生产操作工艺规程。本工艺规程适用于公司内所有树脂砂铸件的生产全过程和与之相关的各类操作人员。下面节选一部分供大家参考阅读。 工艺规程 3.1 主要原材料的技术要求或规格 3.1.1原砂（天然石英砂） 粒度：40/70目（中大件）或50/100目（一般件）； 化学成分：SiO2 >90% 、含泥量< 0.2%~0.3% 、含水量<0.1~0.2%； 微粉含量(140目筛以下) ≤0.5~1.0%、耗酸值<5ml 、灼减量<5、粒型：圆形或多角形。 3.1.2再生砂 灼减量<3.0%；耗酸值<2.0ml；PH值<5 ；200目筛底盘<1%；底盘量<0.2%；含水量<0.2%；粒形：圆形。 3.1.3呋喃树脂 含氮量2.0~5.0%；24h抗拉强度>1.5MPa；游离甲醛<0.3%；粘度<60mPa.s；密度1.15~1.25 g/cm3；游离酚<0.3%。 3.1.4固化剂 采用有机磺酸固化剂，其黏度一般控制在<200mPa.s，水不溶物的含量<0.1%，同时冷冻和随后的溶解之间要有可逆性。为了保证稳定的型砂可使用时间和硬化速度，可选用“a+b”固化剂或根据季节不同选用不同酸度型号的固化剂。 3.1.５涂料 采用醇基涂料。要求涂料的固体含量高，粉料粒度细，粉料及黏结剂的耐火度高，抗爆热能力强等。具体工艺性能要求有：密度1.25~1.35 g/cm3；黏度6~7s；悬浮性（2h）>97%；涂刷性、流平性、渗透性、抗裂性要好，涂层强度要高。对于表面球化有深度要求的铸件，应采用氧化镁涂料。 3.2操作工艺规程 3.2.1再生砂准备 根据树脂砂再生设备的要求和工艺流程进行操作，获得满足工艺要求的再生砂。特别要注意控制好进入混砂机时的再生砂的温度，最好在25-35℃。 3.2.2砂、树脂、固化剂加入量的调整 （１）混砂机的流量测定 根据混砂机的设定要求，在正常的生产情况下，至少每四天进行一次流量测定。分别对相同时间内砂、树脂、固化剂的流量进行称量，掌握时间流量。并先将砂流量按混砂机的公称流量进行调整。 （２）树脂量的调整 根据砂流量调整树脂的加入量，树脂加入量一般控制在型砂重量的0.8~1.2%，厚大件取上限，中小件取下限。 （３）固化剂量的调整 固化剂加入量在正常情况下与砂温和车间环境温度有关，一般控制在树脂加入量的30~50%，高温时取下限，低温时取上限。放砂时间长的大件固化剂加入量取下限，以保证树脂砂有足够的可使用时间。（４）混砂机的调整与准备 严格按《混砂机操作规程》进行设备的日常维护保养，特别是要及时清理搅笼内的叶片和内壁。每天放砂前应将树脂，固化剂泵单独循环1~2分钟，并注意检查固化剂加入孔是否有结晶堵塞现象。
树脂砂造型的特点及工艺流程
树脂砂造型的特点及工艺流程 树脂砂造型工艺以其生产的铸件表面轮廓清晰、光洁，几何精度、尺寸精度高；生产工艺简单易于控制，而越来越为铸造企业接受和应用。这几年随着机械产品质量要求的不断提高，包括材质、尺寸精度，尤其是表面质量要求的提高，树脂砂这一较先进工艺得到了大力的推广。另外随着对原砂的处理及树脂、催化剂、混砂设备、工艺等方面的改进，树脂砂成本得到降低，也大大促进了树脂砂技术的推广。 树脂砂造型的特点： 1、成品率高 铸铁件成品率一般情况下≥92%，较高情况可达96～98%。2、表面光洁 比普通湿型粘土砂造型高2～3个等级，表面粗糙度可达Ra12.5。 3、尺寸精度高 由于型砂强度较高，铸件尺寸精度比一般潮模砂高2个级别，可达IT8～10级。后续加工余量可减少，刀具磨损小。 4、工艺简洁，易于控制 树脂砂造型工艺属自硬型，工艺要点由设备保证，只要掌握好工艺参数，就完全可以保证铸件质量，所以对操作工的技术素质要求较低，且节省劳动力，减轻劳动强度，车间单位面积的铸件产量比粘土砂烘模工艺翻一番，清砂效率也有大幅提高。同时扬尘点与散落砂少，所以工作环境较整洁。 5、高的工作效率
采用树脂砂造型提高了工作效率，单位面积的工作量提高，节约了车间面积。 6、减轻劳动强度 树脂砂大大减轻了制芯、造型、落砂、清理工人的劳动强度。 工艺流程如下： 落砂机——振动输送机——悬挂磁选机-------1#链式斗提机——1#砂斗——振动给料机——破碎机——2#斗提机——惯通式磁选机——2#砂斗——3#斗提机——3#砂斗——4#斗提机——再生机——风选机——5#斗提机——砂温调节器————6#斗提机——4#砂斗——气力输送罐----—固定双臂混砂机
呋喃树脂自硬砂生产大型铸钢件工艺控制要点
2011年第3期Jun.2011№3铸造设备与工艺呋喃树脂自硬砂是指常温下呋喃树脂在固化剂的作用下发生化学反应，使铸型（芯）获得固化成型的一种工艺方法。它具有许多优点，如铸件尺寸精度高，表面粗糙度好，生产工艺简单，生产效率高，劳动强度低，尤其是铸型（芯）溃散性好，铸件清砂容易，旧砂通过再生可反复回用，再生率在90％以上，且再生后的旧砂性能与新砂相似，有些性能指标甚至优于新砂，既可作背砂，也可作面砂。采用呋喃树脂自硬砂工艺生产铸钢件时，由于呋喃树脂 自硬砂发气量大且迅速、 铸型导热性差、高温强度高、退让性差，造成铸钢件质量难以控制，表现在：易产生侵入性的皮下气孔；铸钢件的热裂倾向性大；浇注后砂型的导热性差，不利于形成铸件的顺 序凝固。但是， 只要通过对造型原辅材料进行科学合理的控制，采用符合呋喃树脂自硬砂生产要求的铸造工艺方法，并严格控制生产操作过程，呋喃树脂自硬砂完全能够生产出满足使用要求的高质量铸钢件。我厂2007年所上的呋喃树脂自硬砂生产 线，目前已经形成规模性的生产。1造型用原辅材料的合理控制 1.1原砂的选择 我厂生产大型铸钢件的原砂主要是石英砂和铬铁矿砂。 作为生产大型铸钢件用砂，要求原砂必须具有一定的耐火度和热稳定性，不与金属液发生反应，选择适合铸钢件生产的高品位擦洗烘干原砂，并控制好再生砂的相关指标。通过我厂几年来的生产实践，石英砂的SiO 2含量应大于97%，粒度30/70目（集中度≥85%），含泥量≤0.3%，细粉含量≤1.0%， 酸耗值≤5ml ， 水分含量≤0.2%，酌减量≤0.5%，粒形：采用椭球形的天然石英砂或者多边形的人工破碎石英砂，避免使用尖角砂。原砂应具有良好的抗破碎性，以便于进行再生。 铬铁矿砂中Cr 2O 3含量应大于46%，粒度40/70目，细粉含量≤1.0%，酸耗值≤5ml ，水分含量≤0.2%， 酌减量≤0.5%。在铸钢件的生产过程中，再生砂的性能指标与铸件质量有直接关系，特别是灼减量和微粉含量直 呋喃树脂自硬砂生产大型铸钢件工艺控制要点 于洪岩1，周俊珍2 （1.天津市天重江天重工有限公司，天津300400；2.西北工业集团有限公司， 陕西西安710043）摘要:结合多年呋喃树脂自硬砂生产大型铸钢件的经验，针对常出现发气量大、退让性差、热裂倾向大的问题，摸索出合理的解决办法，实践证明通过科学控制造型原辅材料，采用符合呋喃树脂自硬砂生产要求的铸造工艺方法，并严格控制生产操作过程等措施，即可以生产出满足用户要求的合格产品。 关键词:呋喃树脂自硬砂；大型铸钢件；铸造工艺中图分类号：TG24文献标识码：A 文章编号：1674-6694（2011）03-0022-03 Process Control of No-bake Furan Resin Sand for Producing Heavy Steel Casting YU Hong-yan 1，ZHOU Jun-Zhen 2 （1.Tianjin Tianzhong Jiangtian Heavy Industry CO.，LTD ，Tianjin 300400，China ； 2.Northwest industry group co.,LTD ，Xian Shanxi 710043，China ）Abstract:Combining with years of Furan resin sand production experience in heavy steel castings ，we worked out reasonable solutions aimming at the problems of large gas evolution ，low sand deformability ，hot tear tendency.The practice proves that controlling the raw molding materials scientifically ，using the casting method meeting the production requirements of furan resin sand ，and strictly controlling the production operation and so on can ensure to produce qualified products meeting the user ＇s requirements. Key words :furan resin sand ，large steel casting ·铸造工艺· 收稿日期：2011-05-20作者简介：于洪岩（1982-），男，吉林四平人，工学学士，主要从事大 型铸钢件车间生产技术质量工作。 铸造设备与工艺 FOUNDRY EQUIPMENT AND TECHNOLOGY 2011年第3期 Jun.2011 №32011年6 月22··
铸造生产的工艺流程
铸造生产的工艺流程 铸造生产是一个复杂的多工序组合的工艺过程，它包括以下主要工序： 1）生产工艺准备，根据要生产的零件图、生产批量和交货期限，制定生产工艺方案和工艺文件，绘制铸造工艺图； 2）生产准备，包括准备熔化用材料、造型制芯用材料和模样、芯盒、砂箱等工艺装备； 3）造型与制芯； 4）熔化与浇注； 5）落砂清理与铸件检验等主要工序。 成形原理 铸造生产是将金属加热熔化，使其具有流动性，然后浇入到具有一定形状的铸型型腔中，在重力或外力（压力、离心力、电磁力等）的作用下充满型腔，冷却并凝固成铸件（或零件）的一种金属成形方
法。 图1 铸造成形过程 铸件一般作为毛坯经切削加工成为零件。但也有许多铸件无需切削加工就能满足零件的设计精度和表面粗糙度要求，直接作为零件使用。 型砂的性能及组成 1、型砂的性能 型砂（含芯砂）的主要性能要求有强度、透气性、耐火度、退让性、流动性、紧实率和溃散性等。 2、型砂的组成 型砂由原砂、粘接剂和附加物组成。铸造用原砂要求含泥量少、颗粒均匀、形状为圆形和多角形的海砂、河砂或山砂等。铸造用粘接剂有粘土（普通粘土和膨润土）、水玻璃砂、树脂、合脂油和植物油等，分别称为粘土砂，水玻璃砂、树脂砂、合脂油砂和植物油砂等。为了进一步提高型（芯）砂的某些性能，往往要在型（芯）砂中加入一些附加物，如煤粉、锯末、纸浆等。型砂结构，如图2所示。
图2 型砂结构示意图 工艺特点 铸造是生产零件毛坯的主要方法之一，尤其对于有些脆性金属或合金材料（如各种铸铁件、有色合金铸件等）的零件毛坯，铸造几乎是唯一的加工方法。与其它加工方法相比，铸造工艺具有以下特点：1）铸件可以不受金属材料、尺寸大小和重量的限制。铸件材料可以是各种铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、锌合金和各种特殊合金材料；铸件可以小至几克，大到数百吨；铸件壁厚可以从0．5毫米到1米左右；铸件长度可以从几毫米到十几米。 2）铸造可以生产各种形状复杂的毛坯，特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体、缸体、叶片、叶轮等。 3）铸件的形状和大小可以与零件很接近，既节约金属材料，又省切削加工工时。 4）铸件一般使用的原材料来源广、铸件成本低。 5）铸造工艺灵活，生产率高，既可以手工生产，也可以机械化生产。 铸件的手工造型 手工造型的主要方法 砂型铸造分为手工造型（制芯）和机器造型（制芯）。手工造型是指造型和制芯的主要工作均由手工