呋喃树脂/SO2冷芯盒法的硬化原理及特点

SO₂冷芯盒法是继三乙胺法之后开发的一种新型吹气冷芯盒造芯和造型方法。该法在1971年由法国Sapic公司取得专利权,称Sapic法,直到1978年才开始用于生产,欧洲大陆叫hardo～法,英国称So-Fast法,美国叫Insta-Draw法。

呋喃树脂/SO₂法是基于酸催化呋喃树脂硬化的原理而研制成的一种新型的造芯方法。其粘结剂是由糠醇在特殊催化剂条件下缩聚得到的高相对分子质量的呋喃树脂(含水量低,无氮至中氮)。它不像自硬法在砂中直接加入酸固化剂,而只加入含过氧化物的活化剂。当吹SO₂气体通过芯砂时就与过氧化物释放出来的新生态氧反应生成SO₃,SO₃溶于粘结剂的水分之中生成硫酸,催化树脂迅速发生放热缩聚反应,导致砂芯瞬时交联固化。它的优点是抗湿性好,其造芯工艺过程类似于三乙胺法。(www.xing528.com)

由于吹SO₂后树脂瞬时硬化,树脂膜收缩,在砂—树脂膜界面上产生了较大的附加应力,致使界面上的某些点上集中了比平均应力高得多的应力,这种应力集中点将首先使粘结键断裂,从而出现裂缝,使砂芯强度降低。为解决这一问题,常采取加入能起偶联增强作用的硅烷(加入量为树脂质量的0.4%～1.0%),硅烷在砂—树脂界面上可形成柔性过渡层,局部消除界面的应力集中,起增强作用；同时硅烷也有可能拉紧界面上树脂粘结剂的结构,形成模量递减的拘束层,有利于均匀传递应力,因而提高了强度。