铸造知识:合成树脂砂特点是什么?自硬砂的特点是什么?
一、人工合成树脂砂由于水玻璃砂的溃散性未能得到及时和令人满意的解决,自20世纪60处代开始,人工合成树脂粘结剂开引入铸造行业,并得到各国重视。铸造用树指粘结剂砂按其所用粘结剂化学结构可分为呋喃树脂砂、酚酫树脂砂、酚脲烷树脂砂、多元醇脲烷树脂砂、醇酸油脲烷树脂砂、环氧树脂砂、丙烯酸树脂砂、环氧丙烯基聚氨酯树脂砂和聚乙烯醇树脂砂等;按其造型及制芯工艺可分为酸自硬冷芯盒法、热芯盒法、壳法、气硬冷芯盒法和烘干法等。
近年来,自硬树脂砂、覆膜砂、热芯盒及冷芯盒等在材料、工艺和设备等方面都获得迅速发展。这是因为树脂砂与普通粘土砂、水玻璃砂相比具有很多优点,并能创造出更大的经济和社会效益。
树脂砂成型性好,先硬化后志模,砂型砂芯轮廓清晰,强度高,浇注时型壁位移小,铸件尺寸精度高。由此可节约金属6%左右,节约机加工工时30%--50%。
铸件表面质量显著提高,其表面粗糙度可达ISO N9--:铸钢件为25微米--50微米,铸铁件约25微米。产生的废品极少。
造型造芯工艺简化,节约劳动力50%以上,更主要的是树脂砂溃散性好,无需专用的清砂设备,减少清理铸件的繁重体力劳动。
减少能源消耗,就设备和工艺方面,可节约能源60%以上。
树脂砂很容易回收再利用,旧砂可回用80%,甚至90%以上,减少新砂耗量,大多情况下,铸砂比仅为1比(2至3)。
可以减少厂房和设备的投资,改善工作条件,降低铸件综合成本。
由于树脂砂的应用很大程度上改变了铸造生产车间 车间和造芯车间的面貌,它已被各国公认为铸造行业未来的发展方向。国内外采用自硬树脂砂铸造达几十吨或几百吨的铸件。世界各国汽车铸造厂都已采用树脂砂造芯,砂芯最薄处达2毫米,铸件最薄可达3.5毫米。
二、自硬砂自硬这一名称起源于1950年初瑞士人发明的油氧自硬,即采用干性油,如亚麻油、桐油等加入金属干燥剂及氧化剂配制而成。采用这一 工艺,砂芯在室温下存放数小时可硬化到脱模需要的强度。当时叫室温硬化、自硬、冷硬。但未达到真正的自硬。因为制成的型芯,在浇注前还需要烘干数小时达到完全硬化。“自硬砂”是铸造行业采用化学粘结剂以后出现的术语,其含义为:
1.在混砂过程中,除加入粘结剂外,还加入能使粘结剂硬化的固化剂;
2.用这种型砂造型、制芯后,不再对铸型或型芯进行任何旨在使其硬化的处理,铸型或型芯即可自行硬化。在20世纪50年代至60年代初,逐步发展了不用烘炉的真正自硬法,即酸固化的呋喃树脂或酚醛树脂自硬法等。因此,自硬砂概念适用于一切用化学方法硬化的型砂,包括自硬油砂、水玻璃砂、水泥砂、鳞酸铝粘结剂和树脂砂等。作为自硬冷芯盒粘结剂,呋喃树脂砂在我国是应用最早、目前也是应用最广的一种人工合口成粘结剂砂。
机械部于1990年起,将呋喃树脂砂列为重点推广项目。经过近30的研究与开发,呋喃树脂的质量大幅度提高,型 砂中树脂加入量一般为0.7%---1%,砂芯中加入量一般为0.9%--1%,呋喃树脂中游离醛和含量也由过去的0.8%--1%降至现在0.3%以下。有的厂已降至0.1%以下。自硬呋喃树脂砂无论生产工艺和铸件表面质量都可以达到国际水平。
为了克服部分薄壁铸钢件使用自硬呋喃树脂出现裂纹,近年来,酚脲烷树脂和碱性酚醛树脂砂也逐步在铸造生产中得到应用,并取得了较好的效果。