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吹气硬化法铸造树脂砂  

2014-11-18 15:40:17|  分类: 兴趣 |  标签: |举报 |字号 订阅

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        该方法系指型、芯本体不需加热,仅在气体催化剂作用下迅速固化成型的一种制芯工艺。这种工艺现有三乙胺法、SO2法和低毒、无毒气硬法等几种。目前在生产中仅三乙胺法得到广泛的应用。它的最大特点是硬化速度快,硬透性好,生产效率高;其次是芯盒不需加热,劳动条件好,芯盒生产成本低,现已在批量生产各种复杂的砂芯的汽车、拖拉机行业广为应用。 

       
1)三乙胺法用原材料 三乙胺法用原材料主要由硅砂、树脂和催化剂等组成。此法对硅砂要求甚严,特别是含水量<0.2%,含泥量<0.3%(均指质量分数)。所用的树脂由二个组分组成;组分为苯醚型特制酚醛树脂,组分为聚异氰酸酯(PAPI)。为了降低树脂对硅砂及环境湿度的敏感性和适用于低温浇注铝合金铸件的需要,近年来,又开发了抗湿性树脂和铝合金专用树脂。催化剂为液态的三乙胺或二甲基乙胺,为了能使砂芯均匀硬化,液态三乙胺需要先雾化或汽化,再与惰性气体混合(常用的氮气),吹入芯盒,使砂芯硬化,以防止三乙胺气体浓度过大而引起爆炸。 

       
2)三乙胺法制芯工艺及其设备 三乙胺法制芯均在专用的冷芯盒射芯机上完成,所用射芯机的结构与普通射芯机相似,但增加了吹气机构和前后工序配套设备。前工序配套设备有:混砂机、砂加热器、气体发生器、压缩空气干燥除湿系统、三乙胺气体雾化装置等。后工序配套设备包括废气净化系统。 

        
制芯的主要工序为:硅砂加热至2535,将组分酚醛树脂加入砂中,混制12min,再加入组分PAPI),继续混制12min。通常两组分加入量各为0.75%,即为砂的质量分数为1%~2%。然后在0.300.35MPa射砂压力下,把砂子射入芯盒,再将与载体混合、体积分数为2%的三乙胺气体,在0.2MPa压力下吹入芯盒,使型、芯砂迅速硬化,硬化时间一般为几秒或几十秒钟。型、芯硬化后,紧接着通过原来吹气系统,再吹入洁净干燥的空气,以便清洗型、芯砂中的残胺,并可进一步提高它的强度。从芯盒中排出的空气中含有残余的有毒胺气,必须送到洗涤室内,用酸中和,将胺除去,也可采用燃烧法去胺。最后,打开芯盒,取出已硬化的砂芯,便可进行下一轮程序。 

       
为了提高铸件的表面质量,减少粘砂缺陷,砂芯表面应刷一层涂料。可采用水基涂料,但必须待树脂完全硬化后上涂料,防止明显降低砂芯强度,刷涂后应及时烘干。 

       
3)发展前景 气硬冷芯盒制芯工艺是目前国内外重点开发、最有发展前途的一种高效制芯工艺,特别是低毒、无毒气硬工艺,在当前全球关注环境保护、推行清洁生产的情况下,更具有很大的现实意义。现正在开发的酚醛树脂/酯法,聚丙烯酸钠/CO2法和碱性酚醛树脂/CO2法等无毒制芯工艺,尽管还存在强度低,树脂加入量高,吹气硬化时间较长,抗湿性较差等一些问题,但可以预计,在不久的将来,会开发出更为理想、无毒无公害的高效制芯工艺,成功地应用于生产,有力推动我国铸造事业向前发展。

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