胺法冷芯盒工艺,简称PUCB法,是最早的有机粘结剂冷芯盒工艺。该工艺的粘结剂包括两部分:组分Ⅰ为酚醛树脂,组分Ⅱ为聚异氰酸酯。催化剂为叔胺,有三乙胺(TEA)、二甲基乙胺(DMEA)、异丙基乙胺和三甲胺(TMA)。因三乙胺价格便宜,其应用较普遍,所以PUCB法又称三乙胺法。其硬化反应是在催化剂的作用下,组分Ⅰ中的酚醛树脂的羟基与组分Ⅱ中异氰酸基反应形成固态的脲烷树脂。
最先采用PUCB工艺的是德国的奔驰公司,1969年就投入生产应用；随后,该技术很快在欧洲得到推广。1970年,加拿大的Holmes铸造厂采用该工艺生产汽车零件。而美国直到70年代中期受能源危机影响,才开始采用PUCB工艺。
PUCB工艺应用初期,存在的问题比较多:整套设备结构复杂,成本高；对原材料要求苛刻；砂芯的存放性差；热性能不足；树脂粘模等。这些因素一定程度上制约了冷芯盒工艺的推广和应用。为此,国外近年从设备、材料等诸多方面对其不断进行研究完善,使该技术取得了飞速发展,比如开发高强度的新型三乙胺法用粘结剂、进行抗吸湿性的研究、开发采用植物油作溶剂的环保型树脂、开发多种制芯设备及其外围设备等。
目前,胺法冷芯盒制芯在国外的市场份额逐年增加,在所有冷芯盒工艺中其比例达85%以上。如奔驰、福特、雪铁龙等大型汽车公司均广泛采用这种工艺,占其制芯总量的90%以上。在英美等国,应用冷芯盒工艺已超过44%,而德国已达57%。
在国内,20世纪70年代末,开始自行研究三乙胺法。到80年代中期,汽车和化工行业分别从美国等引进冷芯盒法设备及树脂制造技术。截至目前,三乙胺冷芯盒法用户遍及国内的汽车、拖拉机、内燃机、机车车辆、飞机等行业,已发展到百余家。制造的砂芯重量从0.3kg到60kg,砂芯壁厚从3mm到170mm。冷芯盒制芯技术的开发是铸造工业领域的一次大飞跃,它为铸造人提供了具有良好强度性能和优异尺寸精度的高效制芯方法,为铸造业的柔性发展奠定了基础。(www.xing528.com)
三乙胺法的优缺点见表5-78。
表5-78 三乙胺法的优缺点
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