呋喃树脂砂基础教案剖析.ppt

单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,*,,,,,,,单击此处编辑母版标题样式,,*,,*,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,*,,*,呋喃树脂砂基础教案剖析,,,铸造呋 喃 树 脂 砂介绍,,,,第一 章 铸造用呋喃树脂砂概述,,,,呋喃树脂砂铸造是,以呋喃树脂为粘结剂，并加入催化剂混制出型砂，不需烘烤或通入硬化气体，即可在常温下使砂型自行固化的造型方法下面是自硬呋喃树脂砂铸造的优缺点,,,优点,,（1）,铸件表面光洁、棱角清晰、尺寸精度高,这是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，不需捣固机等紧实，减少了外模及芯盒的损伤和变形；,,② 无需修型，减少了修型时引起的变形（湿模砂常出现此类情况）；,,,③ 无需烘烤,减少了因烘烤造成的铸型或砂芯变形.,,④ 铸型强度高、表面稳定性好，故芯头间隙小、分型负数小，减少了落芯配模过程中铸型的破坏或变形，保证了配模精度；,,⑤ 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（如胀砂缺陷）；,,⑥ 型砂的溃散性好，清砂打磨容易，从而减少了落砂清铲修整工序中对铸件形状精度的损坏。

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，所以树脂砂铸件的表面质量、,铸件几何尺寸精度方面比粘土砂可以提高1~2级，达到CT7~9级精度2）,铸造效率高 提高了生产效率和场地利用率，缩短了生产周期,① 型砂的流动性好，不需紧固捣实，节省了大量的捣固工作，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 铸型和砂芯上涂料后直接点燃可省去烘干工序，节约了工时和场地；,,④ 旧砂回收后通过干法机械封闭式再生处理，可节约大量砂处理，型砂混制、运输等辅助劳动；,,,⑤ 型砂溃散性好，落砂容易，减少了清铲工作3）,节约能源,表现在取消了烘干和水力清砂，提高了铁水成品率，从而节约了水电煤等能源；,,（4）,树脂砂强度高（含高温强度）、成型性好，发气量较其他有机铸型低、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，从而降低了废品率，可以制造出用粘土砂难以作出的复杂件等缺点,,,①,对原砂要求较高,，如粒度、颗粒形状、SiO2含量、微粉含量以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强度的影响较大；,,③ 由于固化反应需一定时间，,模样的周转率较低,，,不易适应于大批量铸件的生产；,,④,与粘土砂相比，成本较高；,,⑤,浇注时有刺激性气味及一些有害气体，CO气发生量较大，需有良好的通风条件。

1.2 自硬呋喃树脂砂的原辅材料,,组成自硬呋喃树脂砂的,主要原材料,为型砂骨料的,原砂,，作为粘结剂用的,呋喃树脂,，作为催化剂用的,酸类固化剂,和作为,添加剂的硅烷偶联剂等,，树脂砂造型中必须的,辅助材料有涂料、脱模机、粘合剂、浇口陶管、分型粉等,原辅材料的好坏对树脂砂铸件的质量影响也很大1.2.1 原砂,,一般选用天然石英砂（硅砂)树脂砂对石英砂的要求见下表：,,,,,铸件材质,铸件类型,SiO2含量%,粒度组别,含泥量%,含水量%,酸耗值ml,灼烧量%,微粒含量,,%,铸,,铁,,件,重大及厚壁件,≥90,40~70,≤0.2,≤0.1~0.2,≤5,≤3.5,140目以下≤0.5~1.0,,一般件,≥90,50~100,≤0.2~0.3,≤0.1~0.2,≤5,≤3.5,200目以下≤0.5~1.0,,薄壁小件,≥90,100~200,≤0.3,≤0.1~0.2,≤5,≤3.5,270目以下≤0.5~1.0,,,1.2.2 再生砂,,,对浇注后的树脂砂经破碎后的沙粒，通过机械摩擦等方法将其表面残留的固化树脂层去掉一部分的处理叫树脂砂再生处理再生砂的质量直接影响着树脂的用量和型砂的性能以及铸件质量，因此需控制再生砂的质量指标。

见下表：,,铸铁件呋喃树脂砂再生质量控制指标,,,灼烧减量/%（＜）,酸耗值/ml（＜）,pH（＜）,200目筛底盘/%（＜）,底盘量/%（＜）,含水量/%（＜）,含氮量/%（＜）,3.5,2.0,5,1.0,0.2,0.2,0.1,,,,以下介绍再生砂几项主要性能：,,,1.粒度变化,,,旧砂反复再生回用后，在粒度变化上存在变粗和变细的两种因素前者是因为除尘去掉一部分细粒及微粉，砂粒表面残存有机物固化层等等；后者是因为砂粒的破碎等总的来说当原砂耐破碎强度较好，二种因素基本可以抵销，使粒度分布变化不大所谓灼烧减量,（ＬＯＩ）,是砂中有机物残留量的一种度量旧砂回用中，每次混砂后有粘结剂积累，但浇注和再生以及加入新砂都可“冲淡”有机物残留量的比例，通过 10次以上的反复回用，可使旧砂中的灼烧减量稳定在一定的水平上，即这时每次加入的粘经剂量与浇注、再生、新砂所减少的粘结剂量相平衡这时的灼烧减量称为再生砂的灼烧减量国际上沿用多年的灼减量计算公式为：,,ＰＳ＝,Ｂ（１－Ｒ２）（１－Ｒ３）,,,１－（１－Ｒ１）（１－Ｒ２）（１－Ｒ３）,,,,式中　ＰＳ――灼烧减量的稳定值（％）,,Ｂ――每次粘结刘加入总量（％）,,Ｒ1――每次新砂补充量（％）,,Ｒ2――某一砂铁比下浇注的燃烧去膜率（％）,,Ｒ3――旧砂通过再生设备去除树脂膜的生膜率（％）,,,根据公式可得到以下几点：,①树脂粘结剂加入总量Ｂ与灼烧减量成正比；②新砂量R1补允得越多，灼烧减量越降低；③灼烧去膜率R2越高，灼烧减量越低；④再生去膜率R3越高，灼烧减量越低。

由于灼烧减量与铸型发气量成正比，所以灼烧减量高，则铸件易产生气孔缺陷对铸铁件，,一般要将再生砂灼烧减量控制在 3.0~ 3.5%以下铸钢则要求在 2.5以下3.微粉含量,,,这也是监测,再生砂的主要指标,，微粉除了破碎的砂粒以外最主要的有再生时剥下的树脂膜及涂料成分、燃烧过的有机物灰尘，将大大,增加灼减量、降低强度、影响透气性,，所以再生砂必须通过风选或筛分，,将微粉含量（底盘）控制在 0.3%以下4.其他,,,再生砂与新砂相比，耗酸量大大降低，甚至呈负值由于石英经过浇注时的多次α β相变，以及表面的残留树脂的缓冲作用，其热膨胀系数有所降低，有助于减轻铸件机械粘砂及脉纹使用同样的树脂，再生砂也比新砂的强度高，再生砂的水分含量也很低相反含氮量将会增加1.2.3 呋喃树脂,,1.2.3.1 呋喃树脂分类,,按其原料组分6类：,,,,呋喃树脂的,性能优劣,一般,以其物化性能指标表示，,物化性能指标一般包括,：含氮量、糠醇含量、游离甲醛含量、水分含量、粘度和密度等而含氮量、糠醇含量、游离甲醛含量是选用树脂的重要技术指标1.2.3.2 呋喃树脂主要技术指标及使用范围,,见下表：,,,名 称,指 标,,,树脂按含氮量分,无氮,含氮≤0.3%,,,低氮,含氮＞0.3%~2.0%,,,中氮,含氮＞2.0%~5.0%,,,高氮,含氮＞5.0%~13.5%,,游离甲醛,A级≤0.4%；B级≤0.8%,,,游离酚含量,≤0.5%。

呋喃树脂粘度,其中无氮、低氮、中氮的均为≤100mPa.s，高氮的≤200mPa.s,,,含水量,无氮≤2%，低、中氮≤6%，高氮≤12%,,,密度,1.15~1.25g/cm,3,,,pH值,7.0±0.5,,,呋喃树脂强度,按加入1.5%呋喃树脂不加硅烷的工艺试样，24h抗拉强度值分为三级：,,,,无氮,A级≥0.8MPa,B级≥0.5MPa,,低氮,A级≥1.3MPa,B级≥0.8MPa,,中氮,A级≥2.2MPa,B级≥1.8MPa,,高氮,A级≥1.9MPa,B级≥1.6MPa,,,呋喃树脂的主要技术指标及适用范围,,,,,,,树脂类型,主要技术指标,,,,,适用范围,,氮/%,粘度/,Mp.s,游离醛/%,游离酚/%,比强度/,MPa,,呋喃自硬树脂,5~10,≤50,≤0.5,—,≥1.0,非铁合金,,2~4,≤30,≤0.3,—,≥1.0,铸铁件,,1~2,≤15,≤0.3,—,≥1.0,球铁件、一般铸钢,,≤0.5,≤15,≤0.3,—,≥0.9,各种铸钢,,,1.2.4 固化剂,,,(1)对固化剂的要求,,,能满足工艺要求的硬化速度；能促使可使用时间长、起模时间短；能配成或其本身就是低粘度的液体；能长期储存，性能不变、含杂质少；对铸件质量无不良影响；对环境少污染或无污染。

2)固化剂的种类,,,自硬呋喃树脂砂以酸作为固化剂常用的有机酸固化剂有苯磺酸、对甲苯磺酸、二甲苯磺酸等，无机酸固化剂有磷酸、硫酸乙酯等3)固化剂的选用,,,由于磺酸类固化剂易于分解，树脂砂的溃散性和旧砂再生性能都好，而磷酸类固化剂不易分解，溃散性相对较差，因此普遍采用有机磺酸类固化剂它是呋喃自硬树脂、酚醛改性呋喃自硬树脂、酚醛自硬树脂的通用固化剂通过改变苯类和其配比、溶剂的种类和控制固化剂的主要指标，制成不同固化速度的硫磺固化剂，以适应不同季节的生产条件下表为国产磺酸固化剂技术指标：,,,指标型号,密度,/,(,g/cm,3,),粘度,/Mp.s(20℃),总酸度,%,游离酸,%,适用范围,GS03/02,1.20~1.30,10~30,24.0~26.0,7.0~10.0,春天、秋天,GS04,1.20~1.30,10~30,18.0~20.0,0.0~1.5,夏天,GS08,1.20~1.40,170~200,29.0~31.0,4.5~7.5,严冬,GS09,1.2~1.40,60~80,24.5~27.5,2.5~4.5,冬天,,,固化剂的加入量依所要求的速度、气温、湿度、砂温和树脂种类调整。

对呋喃树脂，固化剂一般为树脂用量的25%~50%在选用固化剂时还应注意其粘度，一般控制在,200,以下，水不溶物的含量应小于质量分数,0.1%，同时长期贮存在温度0~40,℃,条件下性能不改变,，在冬季运输条件下，在冷冻和随后溶解之间具有可逆性1.2.5 添加剂,,,为了改善酸自硬树脂砂的某些性能，有时在配比中加入一些添加剂，常用添加剂见下表：,,,,,名称,加入量（质量分数）%,作用,1,硅烷,0.1~0.3,偶联剂，提高强度降低树脂加入量,2,氧化铁粉,1~1.5,防冲砂,3,氧化铁粉,3~5,防止气孔,4,甘油,0.2~0.4,增加砂型（芯）韧性,5,苯二甲酸二丁酯,约0.2,增加砂型（芯）韧性,6,邻苯二甲酸二丁酯,约0.2,增加砂型（芯）韧性,,,,型（芯）砂的强度随树脂加入量增加而增加，但到一定程度后增加缓慢达到一定强度的树脂加入量依树脂品种、原砂性质、气温、湿度、固化剂不同而异生产中一般树脂加入量,1%~2%（占砂量），使用再生砂时只需0.6%~0.8%1.2.6 涂料,,,涂料是铸造生产的防粘砂材料,，可以提升铸件的光洁程度，防止或减少粘砂、夹砂等铸造缺陷1.2.6.1 涂料的配方,,从溶剂上分，,涂料有水基、醇基两大类,。

从耐火骨料主体上分涂料有黑色系、白色系（浅色系）如我公司用的醇基石墨涂料和醇基锆英粉涂料两种1）铸铁件树脂砂型用,水基涂料,配方,,见下表：,,,名称,配 比（质量分数）%,,,,,,,,,,密度/(g/cm,3,),,配制工艺,,石墨粉,膨润土,黏土,纸浆（或糖浆））,糊精,水玻璃,沥青,松香,酒精,汽油,,,水基涂料,100,4~5,—,—,2~3,—,—,—,—,—,1.3~1.35,1.将粉状物干混均匀后加液体粘结剂和适量水继续混制成膏状；,,2.使用前稀释到所需浓度100,—,8~10,5~7,—,—,—,—,—,—,,,,100,4~5,—,—,—,3~4,—,—,—,—,,,,,,(2) 铸铁件,醇基涂料,配方及配制工艺,,见下表：,,,序号,配 比 /%,,,,,,,,,,,,,,鳞片状石墨粉,土状石墨粉,叶蜡石粉,石英粉,锂基膨润土,有机膨润土,膨胀石墨粉,钠基膨润土,PVB,树脂,乌洛托品,酒精,备注,1,,100,,,,,,,,4~5,0.8~1,适量,,2,,100,,,,,,7~9,0.3~0.5,1~1.25,,适量,,3,30,70,,,6~8,,,,0~0.2,4~6,,适量,,4,,100,,,,4~5,,,0.2~0.5,1~1.5,,适量,,5,,100,,,,,10~15,,,2~5,,适量,,6,30,70,,,,,10~15,,,2~5,,适量,膏状,7,10,80,,10,4~8,,,,,3~6,,适量,膏状,8,10,,65,25,5,,,,,3,,适量,浅色涂料,,,,另外有铸钢件树脂砂型用涂料，有色金属件树脂砂型用涂料和,砂型铸造特种涂料,等。

1.2.6.2 涂料的工艺性能,,,树脂砂对涂料的要求较粘土砂高，首先，呋喃树脂砂用砂粒的孔隙率高，而且有机粘结剂在高温下不能承受较长时间，这就,要求涂料的固体含量高，粉料粒度细，粉料及粘结剂的耐火度高，抗暴热能力强,等涂料的工艺性能见下表：,,,性能,,水基涂料,醇基涂料,密度/(g/cm,3,),,1.4~1.5,1.25~1.35,粘度（6#涂料杯）/s,,7~8,6~7,悬浮性,24h,99%,—,,2h,—,97%,涂刷性,,滑爽，不把表面砂粒带走,,流平性,,涂刷后砂型及砂芯表面能自动清除刷痕,,不流淌性,,垂直表面涂刷，涂料不易往下流淌,,渗透性,,渗入砂层深度2~3倍砂料直径,,涂层强度,,涂刷后不剥落损坏，浇注时耐冲刷,,抗裂纹性,,涂层在烘干和浇注时都不产生裂纹,,贮存性,,能贮存3~6个月，仍能保持规定的性能,,安全性,,对人体和环境部产生有害影响,,,,1.2.6.3 涂料用量,,,由铸件的不同而不同，涂料层的深度对于涂料的使用效果有不可忽视的效果有相关数据可供参考：,薄壁铸件0.15~0.30mm；中型铸件0.30~0.75mm；厚壁铸件0.75~1.0mm；,铸铁件选用较小的值，铸钢件和合金钢铸件选用较大的值；原砂较粗及密度较差时，选较大的值、涂料层的厚度一般式施涂后的湿态厚度。

1.2.7 其他辅助材料,,,1.2.7.1 脱模剂,,树脂砂的起模是在砂型（芯）初步硬化后进行的，不像粘土砂那样可以松动一下模样加上,树脂和固化机对模型有一定的附着力和粘砂现象,，所以，如果模型表面没有适当的,脱模剂,，会造成,起模的困难,，且,模样容易拉坏,，,型腔等表面会造成不光洁,，增加修补强度，直接,影响铸件的表面质量和尺寸精度,等1.2.7.2 铸型修补胶黏剂,,,指树脂砂起模，下芯盒搬运过程中，砂型（芯）有时会有破损它不像粘土砂那样简单修型操作，这就需要,特殊的胶黏剂,将破损部分粘合复原1.2.7.3浇口陶管,,浇口陶管有φ 15—φ 150等口径有直管、弯头、三通等形状浇口陶管应具有一定耐火度并可被锯断的性能直浇口和底注内浇口都可采用不仅,可以简化造型分箱，且可防止浇口内冲砂等缺陷，克服了深浇口刷涂料的困难,，使用时先将陶管按所需高度锯好或接长用胶纸贴住，再贴上弯头，造型时埋在沙里即可1.2.7.4 其它,,如封火泥条、分型剂、滤渣片（网）、型芯通气管等等 1.3 呋喃树脂砂的硬化特性及影响因素,,呋喃砂的硬化反应从树脂加入到已予混（即已加入固化剂）的混合料的瞬间起就开始进行，,,下图 为经时硬化特性曲线一例：,,,,,,以上曲线是将混制出的型砂立即做出抗拉试块，然后经过 1小时、 2小时、 3小时、…… 24小时，每次分别刷 3个以上试样的抗拉强度，取平均值作为该时刻的抗拉强度值所绘制出来的强度——时间曲线。

注：为相关研究所成果供参考,从曲线可以看出，开始有一个孕育期，这时反应很缓慢，强度上升慢，然后强度迅增，到 5小时以后强度的上升又缓慢了，到 24小时后则升高非常缓慢，基本趋于稳定值，故将 24小时的强度定为“,终强度,”作硬化特性曲线应选用标准砂制作式样，以便互相比较,随树脂、固化剂的种类和加入量的不同，以及温度、湿度的不同，硬化曲线也各异，但硬化的三个阶段是基本相同的1）呋喃树脂自硬砂的强度于固化剂加入量的关系,,,若固化剂加入量不足，其所造成的环境不足以是树脂发生完全的交联反应，而且树脂的交联反应要产生水，会使固化剂稀释，从而限制反应的进行，故自硬砂的强度偏低起初自硬砂的强度随固化剂的增加而提高，在强度达到峰值时，若继续增加固化剂则强度急剧下降，这是因为交联反应的速度太高，树脂硬化形成的结构不完整，导致黏结膜和粘结剂脆化2）,自硬砂的温度与固化剂加入量的关系,,,在现实生产中控制砂温非常重要，如,将砂温控制在20~30℃，固化剂加入量比峰值强度对应的值多20%~30%，则自硬砂的强度是峰值强度的80%左右,3,）可使用时间和脱模时间与硬化特性的关系,,,这是自硬砂很重要的性能指标。

可使用时间,指自硬树脂砂混砂后能够制出合格砂型（芯）的这一段时间脱模时间（或可起模时间）,指从混砂结束开始，在芯盒内制作的砂芯（或未脱模的砂型）硬化到能满意的将砂芯在芯盒中取出（或脱模），而不致发生砂芯（或砂型）变形所需的时间间隔；,,见下图：,,,,,,,,实际生产中砂芯和砂型脱模的时间需由模型的尺寸和复杂程度确定只要脱模后砂型和砂芯不会变形、塌箱、就应脱模，决不可随意延长时间，否则会造成脱模困难，甚至使模样芯盒损坏，影响生产周期从有利于生产着眼，希望混好的砂,可使用时间长，脱模时间短，但生产中两者之间的比值为不能超过0.8，一般为0.35~0.6生产现场也可通过经验判定起模时间，一般手持钉子向砂型（芯）中扎不进去时，被认为是可以进行起模了由上图可知，,一般型砂抗压强度达到 １ .4Kg /cm 2,，作为可起模强度 4）影响因素,,影响可使用时间、脱模时间的,因素,很多如采用的,原砂、树脂、催化剂的类型、质量和加入量、环境温度和湿度,等均对可使用时间,和脱模时间有明显的影响影响最大的是环境温度和催化剂的加入量,当催化剂量相同，室温不同时，温度低则可使用时间长；温度高则可使用时间短其趋势是温度每增加,10 ℃可使用时间缩短1/3~1/2。

室温相同时，催化剂加入量减少，可使用时间明显增长；催化剂较多时，可使用时间缩短但催化剂超过一定范围内，可使用时间变化不大，但对脱模时间影响显著温度变化也明显影响脱模时间，其趋势是每增加5 ℃，脱模时间约缩短1/3~1/21.4.1 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1.4.2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。

1.4.3 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1.4.4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，残留强度仍然很高为了防止热裂和清砂方便，应在造型时采取降低砂铁比的各种措施，以提高宏观溃散性1.4.5高温强度,,是,指式样在高温（如 900℃）状态下测得的强度对于有机系铸型而言，要保证铸型经受住金属溶液的热冲击，是铸件凝固前铸型不至于过早溃散提高高温强度主要通过提高树脂中糠醇的比例,另外，砂中添加少量氧化铁或硼酸等添加剂，或采用膨胀小耐热性好的锆砂，铬矿砂也可以提高热强度。

1.5 呋喃树脂砂制备工艺,1.5.1 混制工艺,,,为了使树脂、固化剂、偶联剂能在最短的时间里均匀覆盖在砂粒表面，需利用混砂机混制呋喃树脂砂不宜用碾轮式混砂机，大多用搅拌为主的连续式混砂机或碗型混砂机混制树脂砂两种方法如下：,,(1) 加砂和固化剂,（充分混匀）,,→加树脂（充分混匀）,,→出砂,,,(2) 分别用固化剂和树脂与砂混制搅拌均匀然后将两者快速充分混制均匀，随后出砂需指出的是，当树脂加入已混合有固化剂的砂中后，应该在数秒到半分钟内混好，尽快出砂造型1.5.2 旧砂再生工艺流程,,,旧砂再生工艺流程为：,,旧砂,→破碎,,→筛分→磁选→再生（风选）,,→再生砂,,思考题,1,.,为什么采用催化活性过强固化剂和过多的固化剂加入量会导致树脂砂的终强度下降？,,,2.为什么刚起模的型芯及刚修补过的地方不宜立刻上涂料？,,3.,树脂砂工艺生产铸铁为什么宜少设补缩冒口，多设出气冒口？,,,4.,采用自硬树脂砂造型、制芯时，如何确定树脂砂的可使用时间是否满足要求？,,,5.为什么自硬树脂砂生产重量大的铸件，浇注系统宜于用陶瓷管制作？,,第二章呋喃树脂砂机械设备,,,,呋喃树脂砂设备主要有：,混砂设备和旧砂再生设备！,,,下面请看几组树脂砂系统工艺流程相关图片！,,,,我公司树脂砂处理系统平面布置图,,,,,,,,,,,,,,,,,,2.1 混砂机,,混砂机的选用,,,包括两个方面,：,,,1.型式的选择。

从车间的考虑，小型车间可选择间歇性每小时呋喃树脂砂用量小的混砂机；中大型的车间砂量比较大，可综合考虑车间、运输、面积、生产组织方式的因素，选用固定式或可移动式连续式混砂机；如果是生产线，则要求混砂机与整个生产线的混砂量匹配；,,2.混砂机能力的选定要从铸件的产量、铸件的代表性产品、沙箱尺寸及类型等方面选择混砂机如果是造型线生产，既要考虑沙箱尺寸，也要考虑回转生产节能S25系列双臂固定式连续混砂机,,,,,该机,工作原理,：,,,混砂机构由一级混砂搅拢及二级混砂搅拢组成，混砂机构与底座之间以及两级混砂搅拢之间皆由四接点回转支承联接一级搅拢由减速电机经弹性联轴器带动搅拢轴转动，砂子由进砂口定量进入，经螺旋片向前输送，至二级混砂搅拢混砂开始段，自近端控制阀加入固化剂，经小叶片搅拢预混至后面的近端阀加入树脂进入混砂段混砂段的小叶片为可调式，既可调整叶片与搅拢壁的间隙以补偿因磨损而造成的间隙加大，又可调整叶片与轴线呈不同的角度，使砂的运动方向和速度有所变化，从而加强了砂子之间的穿插能力，达到更理想的混砂效果2.2 呋喃树脂砂再生系统及设备,,树脂砂生产线再生工艺流程说明,,,浇注后的砂箱及铸件由行车吊至惯性振动落砂机上，经落砂处理后，铸件运到清铲车间，砂箱运至砂箱库备用。

大块夹皮，冒口由人工分拣，通过落砂栅格的砂子、砂团以及小块冷铁落至磁选皮带机，经磁选皮带机磁选后输送至多功能振动再生机进行破碎、脱膜、筛分，经过筛分后的砂子进入斗式提升机，由提升机提升至离心转子再生机进行强力再生，充分脱膜混合着微粉、灰尘的再生砂经流砂槽流入流幕式风选器，风选器连接着旋风除尘器及布袋除尘器，将微粉、灰尘去除满足混砂工艺要求的再生砂再经另一斗式提升机提升至砂库备用,,,,离心转子再生机工作原理,,该机工作机构是由两组高速旋转的转子组成工作时砂子由上方加料口在重力作用下均匀自由下落，进入第一组转子，当落至高速旋转的转子盘上时，砂子在高速旋转的转子作用下做离心运动，沿转子盘外切线飞出，与砂子或护板碰撞，同时高速转子对物料施以冲击力，使砂子与砂子之间相互挤压摩擦，,使砂粒表面的惰性膜破碎脱落,，脱落的惰性膜和粉尘通过抽风口经除尘排出机外，然后砂子再流进第二组转子进行同样处理而达到再生的目的作业,,简述呋喃树脂砂再生系统工艺流程及设备！,,第三章呋喃树脂砂铸件缺陷分析及防止,,,呋喃树脂砂铸件常见缺陷分析及防止措施,,呋喃树脂砂生产的铸件表面质量好，尺寸精度高，废品率低但在生产过程中仍会出现不少缺陷，甚至会造成批量报废。

1）气孔,,1、产生原因,,,a.树脂或固化剂加入量过多，发气量大；,,b.涂料中水分太高，涂料过多，干燥不充分；,,c.旧砂灼烧减量和微粉超标，发气量大，透气性降低；,,d.造型制芯上排气砂芯通气设置不理想，与外型出气孔未贯通；,,e.上涂料时局部有堆积，不能彻底干燥；,,f.浇口小，浇注速度慢，铸件高，金属液上升速度低；,,g.浇注温度低，铁水氧化等2、防止方法,,,a.降低树脂固化剂加入量，选用发气量小的树脂，树脂中加入硅烷（占树脂重量2%）；,,b.控制涂料中的含水量＜5%，控制酒精含水量砂型及砂芯充分干燥后，再刷上涂料，合箱前用喷灯烘烤；,,c.加强旧砂再生及防尘，铸铁用砂灼烧减量≤3%，微分含量（200目加底盘） ≤0.8%d.重视外模及砂芯的出气设置，工艺上引起重视，保证浇注时顺利排气；,,e.清除局部涂料堆积；,,f.浇注系统保证金属液充型平稳、平整、分散浇注较高的铸件可采取阶梯型浇注系统2）粘砂,,1、产生原因,,,a.砂粒度较大，砂粒间隙大，金属液易渗入孔隙形成粘砂；,,b.涂料层太薄或者有未涂刷区域、涂层渗透太浅，涂料耐火度不高；,,c.砂型、砂芯紧实度不够，铸型表面疏松，强度低；,,d.砂型、砂芯中新沙比例太高，浇注温度过高；,,e.型砂超出其可使用时间，砂温太高。

2、防止方法,,,a.涂料层要有一定得渗透深度和涂层厚度，涂料质量要求高；,,b.提高砂型、砂芯紧实度，必须注意搭子、活块下部砂的紧实程度，提高转角、凹陷部位的紧实度；,,c.控制合理的浇注温度；,,d.控制砂温，控制砂型的可使用时间满足造型需要3）裂纹,,1、产生原因,,,a.呋喃树脂砂高温退让性差，特别是铸钢件容易产生裂纹；,,b.铸件结构复杂，壁厚不均，收缩阻力大；,,c.树脂砂中，固化剂受热分解，铸件表面渗硫，产生微小裂纹，易引起表面龟裂；,,d.砂芯未倒圆角，砂型在浇注中尖角高温，产生热量集中，容易裂纹；,,,,,2、防止方法,,,a.提高型砂的退让性，如：在砂中加入木粉等；,,b.设置防裂筋，与设计协商，修改局部结构等；,,c.使用灼烧减量低的旧砂，减少固化剂加入量，用含硫量低的粘结剂；,,d.造型或制作木模时作出砂芯砂型圆角，防止尖角砂结构；,,,,,（4）夹渣,,1、产生原因,,,a.浇注时扒渣、挡渣不力，渣随金属液进入型腔；,,b.浇注系统集渣能力不足，溢流措施不足；,,c.金属液浇注时不平稳，特别对容易氧化的金属如：球墨铸铁件，产生二次氧化夹渣；,,d.金属液温度低，渣不容易上浮清除。

2、防止方法,,,a.金属表面扒渣，球铁应数次搅拌、扒渣；,,b.浇注系统设置集渣包，溢流冒口等；,,c.快速浇注，平稳充型，控制浇注温度5）硬度不足,,1、产生原因,,a.树脂砂导热性差，铸件在型内高温时间长，冷却速度低；,,b.化学成分波动，浇注温度太高；,,c.内浇口设置在硬度要求高的部位，延长冷却时间2、防治方法,,a.适当缩短开箱时间，使用冷铁；,,b.选择合适的化学成分，添加增加硬度的微量合金元素，降低浇注温度；,,c.合理设置浇注系统6）渗碳、渗硫、球化不良,,1、产生原因,,,a.树脂、固化剂都是有机物质，在浇注冷却过程中，低碳钢及低碳不锈钢易产生渗碳、渗硫等；,,b.由于渗硫，会使球铁表面产生球化不良2、防止方法,,,a.砂型和涂料中可加入一定量的氧化铁粉，或涂刷铬英粉涂料；,,b.在涂料中加入强烈脱硫的物质；,,,（7）缩孔和缩松,,1、产生原因,,,a.铸铁凝固时，液态补缩不足，产生缩孔或缩凹在工艺上表现为冒口太小，冒口颈太小，冒口数量不足；,,b.冒口颈和内浇口截面积大，与铸件接触处增大了接触热节在工艺上表现为内浇口太厚，冒口颈尺寸太大，放置位置不对；,,c.化学成分变化对收缩产生影响；,,d.浇注温度过高；,,e.冒口处金属液温度太低；,,f.砂型强度低，铸铁石墨膨胀化利用率低，铸件缩松。

2、防止措施,,a.增大冒口体积，增大冒口颈尺寸，增加冒口数量，在铸件厚大处设置冷铁；,,b.减薄加宽内浇口，增加内浇口数量，内浇口开在铸件薄壁处增大冒口颈，增加补缩量，在冒口颈旁边设置冷铁，又可及时封堵冒口，消除热节增大现象；,,c.充分考虑化学成分对铸铁件凝固的影响，工艺上注意调增铸铁件凝固方式；,,,e.冒口中冲入热金属液；,,f.砂型捣紧实，对于重大型铸件，应选择高强度树脂做粘结剂8）砂孔,,1、产生原因,,,a.配模时砂粒未吹干净，或者被吹入死角；,,b.砂型、砂芯强度不高，局部疏松，砂易剥落，配模时磕碰落砂；,,c.内浇口较强的金属液冲刷力将砂型、砂芯表面砂粒冲入型腔；,,d.安放冒口圈时，防止砂粒落入型腔；,,e.大型较高铸件直浇道太高，浇注时冲砂2、防止方法,,a.配模仔细，清除浮砂和堆积砂；,,b.造型与制芯时用捣实，表面疏松处用涂料可修补；,,c.内浇口开宽，数量增加，金属液流量大，流速小，平稳充型；,,d.安放浇口杯和冒口圈时请小心；,,e.直浇口可用陶管代替思考题,？？？？？？？？？？？？？？？？？,,,,参考资料,,1.《呋喃树脂砂铸造生产及应用实例》2008年1月 章舟,,2.《树脂砂铸造法的工艺应用实践与研究》   陈家能　陈华江,,3.《呋喃树脂（自硬）砂工艺操作守则》,,4.《呋喃树脂自硬砂设备操作守则 》,,,谢谢大家！合作愉快！,,谢谢大家！,。