淺談樹脂砂工藝的幾點經驗

樹脂砂上世紀 50 年代開始在鑄造行業出現和使用，到現在已經有幾十年的歷史了，其生產工藝和設備已相當成熟和完善。我廠根據本公司產品結構復雜，品種多，批量小，重量差別大和特點，通過對樹脂砂幾種生產工藝的比較，選擇了具有適應性好，操作簡單的呋喃樹脂自硬砂的工藝。
2003 年 9 月，我廠購買了一臺間歇式樹脂混砂機，開始生產樹脂砂鑄件。在*初階段，主要生產小型鑄件，逐步摸索樹脂砂的工藝在生產中的應用。經過一年的發展，樹脂砂鑄件質量不斷提高，產量迅速擴大，并于 2004 年 9 月修建了新的樹脂砂生產專用車間，同時購進了一套 5 噸的簡易樹脂砂生產設備（包括破碎機，再生機和混砂機），通過不斷的發展和完善，現在已成功的用樹脂砂來代替粘土砂生產鑄件，生產鑄件由原來的年產量不足 500 噸上升到了 1800 噸，且所生產的鑄件與粘土砂生產的鑄件相比，表面粗糙度明顯降低，形位及尺寸精度明顯提高，廢品率不斷降低，取得了良好的市場和經濟效益。
  一、砂溫對樹脂砂硬化的影響及控制
  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生交聯反應而自行硬化，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，要得到滿足生產需要的鑄型強度，就必須控制砂溫。
  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。
  為了獲得較為合適的硬化時間和較好的硬化強度，我們對每天的溫度、濕度及加入量都做了詳細的記錄，，經過研究和實驗，開發出了多種酸值牌號的固化劑，以供在鑄造生產中，根據不同的季節，不同的溫度情況下選用。隨時根據產品的重量，環境溫度及濕度隨時調節固化劑的加入量及不同酸值固化劑的應用。
  三、樹脂砂生產對模具工藝的要求
  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。我廠的技術人員在設計模具工藝時，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，應根據生產實際和產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，我廠根據自己的產品結構特點，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。

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