呋喃树脂自硬砂控制技术

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1、咲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四柳州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咲喃树脂自硬砂技术进行了探讨，供广大铸造同行参考。关键词咲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儿年的氏足发展，中国的铸造业也迎来了历史上最好的发展机遇。目前，我国铸件的产量己连续多年位居I"：界之首。咲喃树脂口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

2、铸件等产品屮。而铸造企业能否发挥咲喃树脂自駛砂的特点，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屮的重要性。本文就咲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咲喃树脂“包覆”硅砂表而形成的高分子链，所以硅砂的粒度越细，从理论上说获得同样强

3、度的树脂消耗量就越人，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1试样抗拉强度与型砂粒度关系注：实验型砂组成的余量为0.2120以下Sw一硅砂的实际比表面积(CH?/g)St一硅砂的理论比表面积(cn?/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，硅砂和咲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W1.30,最好W1.15。1.

4、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纽•成，提高了树脂的消耗量，同时有碱性的物资在树脂砂硕化过程屮消耗了大量的催化剂——对甲苯磺酸等物资，造成砂型硕化很慢甚至不硬化，所以硅砂必须经过擦洗和粒度分选处理。在处理过程中，必须注意对擦洗用水的管理。一些硅砂供应商擦洗用水控制不严，导致含泥量超标或碱度过大，导致擦洗砂质量较羞。好的擦洗砂泥分的质量分数应W0.3%,耗酸值应W5ml。1.4SiCh含量作为自硬砂用硅砂的si

5、O：含量应不低于98%,原因在于大多数铸造厂自硬砂都在经过再生后使用。SiO2含量越低，硅砂经重复使用后的破碎率越高，再生砂的粒度会变细，这就人人的增加了树脂的耗用量（见图2）。2咲喃树脂自硬砂混碾工艺参数的控制2」时间的控制混碾时间一一是指物料（树脂、催化剂、硅砂）从加料到混合均匀的时间。可使用时间——是指自硬砂从混碾后到硬化开始反映的时间。起模时间一一是指自硬砂型砂开始固化到强度达到70—80%终强度的时间。硬化时间——是指自便砂型砂开始固化到完全固化的时间。理想的口便砂时间控制曲线见图图3

6、理想的自硬砂时间控制曲线图混碾时间越长，自硬砂混碾效果越好。但由于树脂硬化反应的限制，混碾时间不可能很长，工艺控制最好在10—30s左右，这就要求混砂机的混砂效率要高。可使用时间越长，型砂的充填和紧实性能越好，越有利于砂型的紧实。2.2紧实率的控制由于树脂砂流动性好，在生产过程中无须通过紧实就可获得所需要的抗拉强度，故树脂砂的紧实很多铸造厂未给予高度的重视，甚至认为没有必要。经实际测试，在同种材料同样配比的条件下，紧实过的型砂抗拉强度是未紧实过的2倍以上，曲此可见型砂紧实的重要性。有些厂认为强度

7、不足只是曲于树脂添加量不足或材料质量有问题，实际上只是由于工人在可使用时间内由于偷懒没有紧实造成的。砂型没有经过紧实，给铸件质量也容易带来相当不利的影响，如铸件出现大面积粘砂、共至导致无法清理而报废，砂眼缺陷明显增加等。所以对于紧实率应给予高度重视，砂型的紧实程度越高越好，不但可以降低树脂的加人量，同时也可减少铸件的粘砂、夹砂等缺陷。当然，砂型紧实必须在可使用时间内完成,而且越快越好，否则紧实不但不会增加强度，反而会破坏在自硬砂在硬化过程中由树脂化学反应形成的高分子链，大大的降低砂型的强度。2.

8、3物料加入比例在通常情况下，树脂的加入比例约为硅砂的0.8-1.2%,催化剂为树脂的30—50%。在实际生产中，由于硅砂的定量原理人多使用气动砂闸依靠压缩空气打开砂门，这样会出现由于压缩空气压力的波动、砂斗砂量的变化、砂闸的机械磨损导致砂量波动较大。由于砂星的波动，导致树脂和催化剂的加入比例出现界常波动，从而导致砂型的质量出现界常波动。所以，对于口硬砂三种物料的配比，必须定期测量和纠正，最好在15天左右校正一次，这样才能有效的控制加入比例和砂型质量。数据的测量不仅为一个测试值，还应给岀其合理的波