树脂砂的配制方法和工艺特性

铸造用树脂可分为呋喃树脂、酚醛树脂、酚醛呋喃树脂、酚尿烷树脂等，采用热芯盒法、覆膜砂工艺、冷芯盒法、温芯盒法、树脂自硬砂等，使造型、制芯工艺与传统的手工造型、制芯方法相比显著地提高了生产效率和铸件质量，具有生产效率高、型芯强度高、尺寸精度高、铸件表面质量好等优点。

1.覆膜砂

（1）覆膜砂的工艺特性 覆膜砂的优点为：可以根据需要来调节强度，流动性好，型芯表面质量好，溃散性好，型芯抗吸湿性强，可作为商品供应。其缺点为：成本高，能耗较大，生产过程中会产生刺激性气味，在高温及潮湿季节长时间储存易结块等。

（2）覆膜砂的混制工艺 覆膜砂选用SiO₂含量高，含泥量小于或等于0.2%（质量分数），粒度分布在相邻3～5个筛号上，圆整性尽可能好的硅砂，粘结剂采用酚醛类树脂，固化剂通常采用乌洛托品（工业一级），添加硬脂酸钙作润滑剂，并加入适量的耐高温添加剂（含碳材料或其他惰性材料）、易溃散添加剂（如二氧化锰、高锰酸钾、己内酰胺等）、增加韧性添加剂（如超短玻璃纤维、有机硅烷KH—550等）。覆膜砂的基本配方见表2-6。

表2-6 覆膜砂的基本配方

1）冷法覆膜工艺：将原砂及热固性粉状酚醛树脂加入混砂机中混拌均匀，然后加入适量的溶剂（如酒精）继续混合。目前，该方法已很少使用。

2）温法覆膜工艺：将热固性液态酚醛树脂与温度为60～80℃的原砂混合，混制2～3min后出砂，然后冷却、破碎、筛分即可。

3）热法覆膜工艺：先将原砂加热到一定温度，然后将其分别与树脂、乌洛托品水溶液和硬脂酸钙混合搅拌，经冷却、破碎和筛分而成。

2.热芯盒砂

热芯盒制芯工艺为：在原砂中加入适量的树脂与固化剂，经混合后，用射芯机射入加热的芯盒中，在热作用下和固化剂的作用下固化成形。

（1）热芯盒砂的特点 热芯盒砂具有制备简单、硬化快、生产效率高、常温强度高、浇注后型芯溃散性好、尺寸精度高等优点；缺点是型芯厚度受限制，型芯破损率较大，芯盒工艺复杂等。

（2）热芯盒树脂砂混制工艺 先将原砂与干料混匀，再加固化剂混匀，最后加树脂，混匀后卸砂。某型号混砂机混制热芯盒砂的工艺为：。

3.冷芯盒砂

冷芯盒制芯工艺为：将原砂与冷芯盒树脂混合后射入芯盒，然后吹入气体固化剂，型芯即在常温下快速固化，通过吹干燥洁净的压缩空气冲洗型芯中的残余固化剂后即可出芯。其优点为：制芯周期短，生产率高；可使用木质或塑料芯盒，损耗小；芯盒不易变形；出芯后可立即浇注；常温下制芯；不需加热，节约能源等。其缺点为：树脂基固化剂易燃，型芯强度较低，固化剂有毒，型芯对环境湿度敏感。(www.xing528.com)

冷芯盒树脂由液态酚醛树脂（组分Ⅰ）和聚异氰酸酯组成（组分Ⅱ），固化剂一般为三乙胺。某型号混砂机的混砂工艺为：。

4.树脂自硬砂

树脂自硬砂是指原砂以合成树脂为粘结剂，在相应固化剂的作用下，于室温下自行硬化的一类型（芯）砂。

（1）特点

1）型砂的硬化无需烘干。

2）铸件尺寸精度高，表面质量好。

3）型砂易紧实、易溃散，旧砂再生容易。

4）生产效率较高。

5）成本较水玻璃砂高，对原砂质量要求较高，生产过程中有刺激性气味。

（2）分类 树脂自硬砂一般分三类：酸自硬树脂砂、尿烷自硬树脂砂、酚醛-酯自硬树脂砂。

1）酸自硬树脂砂的典型混制工艺：。

2）尿烷自硬树脂砂的混制工艺：。

3）酚醛-酯自硬树脂砂的配比、混砂工艺：树脂的加入量为原砂的1.5%～2.5%，固化剂的加入量为树脂的20%～30%。混砂工艺同酸自硬树脂砂，先加入酯固化剂混匀，再加入树脂混匀后卸砂。