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浅谈树脂砂工艺的几点经验

    树脂砂上世纪 50 年代开始在铸造行业出现和使用,到现在已经有几十年的历史了,其生产工艺和设备已相当成熟和完善。我厂根据本公司产品结构复杂,品种多,批量小,重量差别大和特点,通过对树脂砂几种生产工艺的比较,选择了具有适应性好,操作简单的呋喃树脂自硬砂的工艺。
2003 年 9 月,我厂购买了一台间歇式树脂混砂机,开始生产树脂砂铸件。在*初阶段,主要生产小型铸件,逐步摸索树脂砂的工艺在生产中的应用。经过一年的发展,树脂砂铸件质量不断提高,产量迅速扩大,并于 2004 年 9 月修建了新的树脂砂生产专用车间,同时购进了一套 5 吨的简易树脂砂生产设备(包括破碎机,再生机和混砂机),通过不断的发展和完善,现在已成功的用树脂砂来代替粘土砂生产铸件,生产铸件由原来的年产量不足 500 吨上升到了 1800 吨,且所生产的铸件与粘土砂生产的铸件相比,表面粗糙度明显降低,形位及尺寸精度明显提高,废品率不断降低,取得了良好的市场和经济效益。
    一、砂温对树脂砂硬化的影响及控制
    树脂自硬砂的硬化原理是:树脂在固化剂的催化作用下逐渐发生交联反应而自行硬化,固化剂的催化作用受温度的影响较大,温度升高催化作用加速,温度下降,催化作用减慢,因而呋喃树脂自硬砂在硬化过程中,硬化反应的速率与砂温有密切的关系,同时硬化反应速率对硬化后铸型的强度有着重要的影响。所以,要得到满足生产需要的铸型强度,就必须控制砂温。
    二、固化剂的加入量和酸值对铸型的影响及控制
    固化剂的加入量是按其占树脂的比例来确定的。在固化剂酸值一定的情况下固化剂加入量愈大,树脂砂的硬化速率就愈快,反之,愈慢。在固化剂加入量一定的情况睛,所用固化剂酸值愈高,树脂砂硬化速率愈快,反之,愈慢。树脂砂铸型的硬化速率过快或过慢,都会降低铸型硬化后的强度,因此必须合理控制树脂砂的硬化速度。
    为了获得较为合适的硬化时间和较好的硬化强度,我们对每天的温度、湿度及加入量都做了详细的记录,,经过研究和实验,开发出了多种酸值牌号的固化剂,以供在铸造生产中,根据不同的季节,不同的温度情况下选用。随时根据产品的重量,环境温度及湿度随时调节固化剂的加入量及不同酸值固化剂的应用。
    三、树脂砂生产对模具工艺的要求
    与粘土砂相比,树脂砂铸件的外观质量依赖于模具的质量,因而树脂砂对模具的质量要求较高。我厂的技术人员在设计模具工艺时,充分考虑了树脂砂的特点对原粘土砂模具工艺做了较大修改,使其较好的适应树脂砂造型的需要,主要在以下几个方面:
    1 、拔模斜度:树脂砂在起模时已具有一定的硬化强度,较小的退让性,较大的摩擦力,若采用敲击的方法起模,容易损坏模具,同时树脂砂的可修补性差,起模时,若受到破坏,较难修补。采用树脂砂造型时,应根据生产实际和产品结构加大模具的拔模斜度,能顺利的起模,得到质量较好的铸型。
    2 、模具的表面粗糙度:模具表面的粗糙度对树脂砂铸件的表面粗糙度起决定性的作用,因而尽量降低模具表面粗糙度,是获得高品质铸件的重要措施。
    3 、加工余量:硬化后的树脂砂铸型有较好的刚度和较高的尺寸精度,且不易变形,所以在选择工艺参数时,可以选取较小的机械加工余量,从而减少金属溶液的消耗和机械加工的成本,我厂根据自己的产品结构特点,采用树脂造型后,在原粘土砂铸件机械加工余量的基础上提升了两个等级,从而提高了铸件的尺寸精度。

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