與傳統(tǒng)的粘土砂生產(chǎn)鑄件相比，用樹脂砂生產(chǎn)的鑄件具有表面粗糙度小，尺寸精度高，品質好的特點，已日益受到市場的青睞，得到了迅速發(fā)展，已逐步成為鑄件市場的主流產(chǎn)品。為適應市場的發(fā)展，提高我公司產(chǎn)品的外觀質量，增強產(chǎn)品在市場上的競爭優(yōu)勢，我廠決定采用樹脂砂代替原來的粘土砂進行鑄件的生產(chǎn)。
一、砂溫對樹脂砂硬化的影響及控制
呋喃樹脂自硬砂的硬化原理是：樹脂在固化劑的催化作用下逐漸發(fā)生交聯(lián)反應而自行硬化，固化劑的催化作用受溫度的影響較大，溫度升高催化作用加速，溫度下降，催化作用減慢，因而呋喃樹脂自硬砂在硬化過程中，硬化反應的速率與砂溫有密切的關系，同時硬化反應速率對硬化后鑄型的強度有著重要的影響。所以，要得到滿足生產(chǎn)需要的鑄型強度，就必須控制砂溫。
在樹脂砂造型的生產(chǎn)中，型砂是循環(huán)使用，在沒有得到有效的降溫情況下，就重新再生產(chǎn)和使用。混制出的樹脂砂溫度常常超過了50度，這種條件下的樹脂砂的可用時間（即從混制出砂到開始硬化的時間）只有幾分鐘，一個鑄型還沒制好，底層已經(jīng)開始硬化，并且硬化后的鑄型表面脆化，用手指在鑄型表面一按，鑄型表面呈蜂窩狀的疏松，在起模翻箱過程中，經(jīng)常出現(xiàn)破壞斷裂的情況。由于沒有達到使用強度，在澆注過程中出現(xiàn)鑄型開裂，造成跑水的嚴重情況，對我廠的生產(chǎn)造成了損失。根據(jù)實踐經(jīng)驗，砂溫每增加10度，硬化反應速率將提高一倍，砂溫一旦超過50度，混制出的樹脂砂鑄型已很難滿足生產(chǎn)所需的強度。為解決這一問題，選用水循環(huán)砂溫調節(jié)設備，溫度較高的型砂進入砂溫調節(jié)設備后，通過設備內低溫水的循環(huán)來使型砂溫度降低，當砂溫低于30度時，該設備自動打開出砂門，將降溫后的型砂通過皮帶輸送到混砂設備中去。通過該降溫設備的調節(jié)，型砂的溫度基本上適應了生產(chǎn)的需要，減少了由于型砂溫度過高帶來的損失。砂溫過高影響生產(chǎn)，砂溫過低也不利生產(chǎn)，當砂溫過低時，固化劑不能有效的對樹脂起催化作用，樹脂的交聯(lián)反應過慢，且反應不能夠充分進行，鑄型不能達到應有的強度，并且延長了起模時間，降低了生產(chǎn)效率。因而在冬天時為避免砂溫過低的情況，在落砂后，型砂還沒有冷卻時，即對其進行再生處理，利用砂的余熱將砂溫控制在正常的范圍。只要砂溫控制在15到30度之間，選用合適的樹脂及固化劑，就能較好的控制呋喃樹脂自硬砂的硬化過程，使其達到較好使用性能。
二、固化劑的加入量和酸值對鑄型的影響及控制
固化劑的加入量是按其占樹脂的比例來確定的。在固化劑酸值一定的情況下固化劑加入量愈大，樹脂砂的硬化速率就愈快，反之，愈慢。在固化劑加入量一定的情況睛，所用固化劑酸值愈高，樹脂砂硬化速率愈快，反之，愈慢。樹脂砂鑄型的硬化速率過快或過慢，都會降低鑄型硬化后的強度，因此必須合理控制樹脂砂的硬化速度。
對于結構復雜，批量較小，產(chǎn)品重量差別較大，在生產(chǎn)中，為了獲得較為合適的硬化時間和較好的硬化強度，應每天的溫度、濕度及加入量都做了詳細的記錄，同時，選擇多種酸值牌號的固化劑，以供在鑄造生產(chǎn)中，根據(jù)不同的季節(jié)，不同的溫度情況下選用。隨時根據(jù)產(chǎn)品的重量，環(huán)境溫度及濕度隨時調節(jié)固化劑的加入量及不同酸值固化劑的應用。
三、樹脂砂生產(chǎn)對模具工藝的要求
與粘土砂相比，樹脂砂鑄件的外觀質量依賴于模具的質量，因而樹脂砂對模具的質量要求較高。在設計模具工藝時，充分考慮了樹脂砂的特點對原粘土砂模具工藝做了較大修改，使其較好的適應樹脂砂造型的需要，主要在以下幾個方面：
1、拔模斜度：樹脂砂在起模時已具有一定的硬化強度，較小的退讓性，較大的摩擦力，若采用敲擊的方法起模，容易損壞模具，同時樹脂砂的可修補性差，起模時，若受到破壞，較難修補。采用樹脂砂造型時，應根據(jù)生產(chǎn)實際和產(chǎn)品結構加大模具的拔模斜度，能順利的起模，得到質量較好的鑄型。
2、模具的表面粗糙度：模具表面的粗糙度對樹脂砂鑄件的表面粗糙度起決定性的作用，因而盡量降低模具表面粗糙度，是獲得高品質鑄件的重要措施。
3、加工余量：硬化后的樹脂砂鑄型有較好的剛度和較高的尺寸精度，且不易變形，所以在選擇工藝參數(shù)時，可以選取較小的機械加工余量，從而減少金屬溶液的消耗和機械加工的成本，我廠根據(jù)自己的產(chǎn)品結構特點，采用樹脂造型后，在原粘土砂鑄件機械加工余量的基礎上提升了兩個等級，從而提高了鑄件的尺寸精度。
四、用樹脂砂生產(chǎn)大型鑄件的工藝嘗試
1、調整樹脂砂的可使用時間
為了延長樹脂砂的可用時間，保證硬化的強度。將樹脂加入量由生產(chǎn)中小鑄件時的1.2%調到1.5%，將固化劑的酸值降低了一個牌號，加入量由原來的60%降至45%。通過調整后，樹脂砂的可用時間延長至50分鐘，滿足了生產(chǎn)需求。
2、砂箱的使用
在生產(chǎn)中小鑄件時，在生產(chǎn)大型鑄件時，根據(jù)鑄件的結構及尺寸特點，采用專用的焊接砂箱，使其具有較高的強度，較小的重量，同時減小了吃砂量，將砂鐵比由原來的1∶3.5降至1∶2.5，大大減輕了鑄型的重量，節(jié)約了成本，而且便于生產(chǎn)過程工人的操作，保證了生產(chǎn)的安全。
3、澆注系統(tǒng)的設計
樹脂砂是用有機材料做粘結劑時，大型鑄件的澆注系統(tǒng)長時間的受高溫鐵液的作用，會使?jié)沧⑾到y(tǒng)周圍的粘結劑燒損，使其周圍型砂喪失強度，造成夾砂的鑄造缺陷。為解決這一問題，我廠根據(jù)鑄型的結構設計了階梯式澆注系統(tǒng)，使鐵液從多個內澆口引入型腔，避免了局部過熱的現(xiàn)象，減少了鑄件的鑄造缺陷。
通過多次使用樹脂砂生產(chǎn)大型鑄件的工藝嘗試，我們生產(chǎn)的鑄件重量達到了4噸以上，并且鑄件的品質大大超過了粘土砂鑄件，取得了極大的成功。認識到生產(chǎn)實踐中只要遵循了呋喃樹脂砂的性能及規(guī)律，采取了正確的工藝方法，呋喃樹脂自硬砂是完全可以生產(chǎn)出優(yōu)質大型鑄件的。
五、振實及修型
樹脂砂造型時，型砂的緊實度對數(shù)脂砂硬化的鑄型有較大影響，一般情況下，型砂愈緊實，其強度就越好，表面粗糙度愈小，鑄型就不易損壞，但緊實度也不要過高，否則將降低生產(chǎn)效率，增加落砂時的難度。對那些結構簡單，規(guī)則形狀的產(chǎn)品，用木棍將模樣周圍及箱檔周圍舂緊即可，對那些結構復雜，在筋片，活塊及轉角處，要用振實臺去緊實。
樹脂砂雖然在硬化后具有較高的強度，但在實際生產(chǎn)中往往由于多種原因，也會有一些鑄型破損的情況。破損的鑄型如果不進行修補，將會降低鑄件品質和造成鑄造缺陷。在對鑄型進行修補時，應根據(jù)破損位置及破損面積來采取不同方法。對那些面積不大，鐵水不直接進行沖擊的位置，可用刮刀將損壞處劃出毛痕，清理干凈，用新混制的樹脂砂修補，待硬化后用砂紙或刮刀將其修至要求尺寸和形狀；對那些破損面積大，受鐵液直接沖擊的位置，在修補時需要打入鐵釘或鋼筋來加固，避免鐵水的沖擊造成夾砂等缺陷。
六、涂料的選用及刷涂方法
樹脂砂是由靠有機物做粘結劑的粘結作用來達到鑄型強度的。其表面如直接接觸高溫金屬溶液，將會使型腔表面的有機物燒損，造成粘砂和夾砂等鑄造缺陷，因而在型腔表面刷涂合適的涂料對提高鑄件精度有著重要的意義?？紤]到產(chǎn)品的特點，我廠選用了湖北機電研究設計院鑄造材料廠生產(chǎn)的醇基酒精快干涂料，該涂料具有耐火度高，刷涂性能好，涂層厚度合適的特點。
產(chǎn)品結構復雜，屬多品種，小批量，采用刷涂的方法較好。但在刷涂過程中，經(jīng)常出現(xiàn)涂料有大量流痕和涂料堆積的現(xiàn)象，嚴重影響了鑄件外觀，為提高涂料的刷涂質量，我們根據(jù)醇基涂料具有粘度較低的特點，采取兩次刷涂的方法，首先用攪拌均勻的酒精涂料將型腔刷涂一遍，再用純酒精對刷過的涂料迅速在刷涂一遍，通過兩次刷涂，減少了涂料的堆積和明顯的流痕，這樣操作雖然較為麻煩，但對改善外觀質量起到了較好的作用。
隨著市場對鑄件產(chǎn)品外觀質量要求的不斷提高，樹脂砂鑄件在品質上的優(yōu)勢，必將日益受到重視，樹脂砂這一鑄件生產(chǎn)工藝，也必將得到迅速的發(fā)展和普及。
魯公網(wǎng)安備 37011302000381號