鑄造用呋喃樹脂

鑄造用呋喃樹脂是一種由尿醛改性的結(jié)構(gòu)組成很復(fù)雜的化合物，并在強(qiáng)酸或加熱情況下，會(huì)進(jìn)一組縮聚成分子量很高的呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高縮聚物，因而根據(jù)這一機(jī)理，可采用酸固化自硬砂工藝，冷芯盒工藝及加熱固化的熱芯盒工藝。但實(shí)際生產(chǎn)中自硬型所用樹脂及冷芯盒、熱芯盒所用樹脂的工藝配方、性能指標(biāo)等均有一些差別，故選擇樹脂要根據(jù)所采用的造型工藝而選擇相應(yīng)類型的樹脂，否則，若把熱芯盒用的呋喃樹脂當(dāng)自硬型用，可能也勉強(qiáng)能用，但效果要差得多。

同一類型的呋喃樹脂，又根據(jù)含氮量高低及耐高溫性能分為鑄鋼用，鑄鐵用及有色合金用三小類或更多；每小類再分成幾個(gè)牌號(hào)品種。在一定范圍內(nèi)樹脂含氮量越低，則型砂常溫強(qiáng)度越低，高溫強(qiáng)度越高，發(fā)氣量越低，但成本越高。故要根據(jù)不同鑄件選擇不同型號(hào)樹脂，才能獲得最佳、最經(jīng)濟(jì)的使用效果。有些用戶不管鑄件實(shí)際情況，一味追求含氮量低，這其實(shí)是一個(gè)誤區(qū)，也是一種浪費(fèi)。

對(duì)用戶來講，樹脂質(zhì)量好壞，主要看使用性能指標(biāo)，如抗拉、抗壓、抗剪強(qiáng)度、流動(dòng)性、發(fā)氣性等，還要看環(huán)保指標(biāo)如游離醛、游離酚等。甲醛及苯酚均具有一定的毒性，特別是苯酚，毒性較大，且可通過皮膚吸收，在造型、澆注等過程中，這些有害成分會(huì)以氣體形式逸出，毒化工作環(huán)境，因而這些指標(biāo)越低越好。酚改性呋喃樹脂，由于酚在呋喃樹脂中難以徹底反應(yīng)完全，未反應(yīng)的游離酚一般達(dá)1左右，有的甚至達(dá)2以上，比堿性酚醛自硬樹脂高出近十倍(強(qiáng)堿性下，酚醛可較徹底合成，游離酚可低至0．2)。呋喃樹脂中游離酚的測(cè)定用化學(xué)方法較困難，且測(cè)不準(zhǔn)，這里介紹一種簡(jiǎn)單的定性檢測(cè)方法：在燒杯或試管中加入被檢定的樹脂10g，注入約lml的飽和FeC1。水溶液，強(qiáng)烈振蕩3s后觀察顏色，如呈亮藍(lán)色或暗綠色，則必含酚，且顏色越深含量越高，基本不變色則不含酚，使用單位可以據(jù)此驗(yàn)收。

固化劑的選擇

呋喃樹脂自硬砂常用的固化劑為對(duì)甲苯磺酸及少量鄰甲苯磺酸、間甲苯磺酸、游離硫酸的水或醇溶液，是用硫酸與甲苯在一定溫度、壓力下通過磺化反應(yīng)，再經(jīng)分硫、脫苯、稀釋而成，可采用水或醇或其混合液稀釋成不同濃度，以適應(yīng)不同氣候，不同工藝要求的情況下使用。

不同型號(hào)的固化劑，可以混合使用，也可以進(jìn)行稀釋。稀釋原理是依據(jù)：稀釋前后總酸量相等，稀釋公式：N1(稀釋前酸度)×V1(稀釋前體積)=N2(稀釋后酸度)XV2(稀釋后體積)，稀釋液為水或醇或其混合液。至于加水加醇(甲醇或乙醇)或其混合液，則看使用環(huán)境的濕度，如果濕度大于8O，則可加入醇；小于5O，則可加水；50—8O則可加1：1(體積比)的醇水混合液。

固化劑的加入量一般在3O一6O0A(占樹脂量)較合適，太少可能引起混合不均勻，太多則因帶人太多水分量最終導(dǎo)致樹脂砂終強(qiáng)度偏低。通過合理調(diào)配選型及控制砂溫，固化劑加入很易控制在3O一6O之間。我們有一家用戶一年四季就用ZGO3這種牌號(hào)的固化劑，固定加入量35也基本不變，其控制固化速度是通過控制砂溫來實(shí)現(xiàn)，操作十分簡(jiǎn)便，生產(chǎn)也很穩(wěn)定，這種作法也值得有條件的廠家參考。

鑄造呋喃樹脂砂的特點(diǎn)：

1)鑄件表面光潔、棱角清晰、尺寸精度高；

2)型砂的潰散性好，清理、打磨容易，從而減少了落砂清鏟修整工序中對(duì)鑄件形狀精度的損害；

3)由于在各個(gè)工序中都最大限度的排除了影響鑄型、鑄件變形和損壞的因素，所以樹脂砂鑄件的鑄件表面質(zhì)量、鑄件幾何尺寸精度方面比黏土可以提高1~2級(jí)，達(dá)到了CT7~9級(jí)精度和1~2mm/600mm的平直度，表面粗糙度大有改觀；

4)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度大大改善了勞動(dòng)條件和工作環(huán)境，尤其是減輕了噪聲、矽塵等，減少了環(huán)境污染；

5)樹脂砂型(芯)強(qiáng)度高(含高溫強(qiáng)度高)、成型性好發(fā)氣量較其它有機(jī)鑄型低、熱穩(wěn)定性好、透氣性好，可以大大減少鑄件的粘砂、夾砂、砂眼、氣孔、縮孔、裂紋等鑄件缺陷，從而降低廢品率，可以制造出用黏土砂難以做出的復(fù)雜件、關(guān)鍵件；

6)舊砂回收再生容易可以達(dá)到90%左右的再生回收率。在節(jié)約新砂、減少運(yùn)輸、防止廢棄物公害方面效果顯著。

鑄造用呋喃樹脂混制工藝：

為了使樹脂、固化劑、偶聯(lián)劑能在最短的時(shí)間里均勻覆蓋表面，需利用混砂機(jī)混制。鑄造呋喃樹脂不宜用碾輪式混砂機(jī)，大多用以攪拌為主的連續(xù)式混砂機(jī)或碗形混砂機(jī)。

需要指出的是，當(dāng)鑄造呋喃樹脂加入已混合有固化劑的原料后，應(yīng)該在數(shù)秒鐘至半分鐘內(nèi)混好，盡快造型，不可在混砂機(jī)內(nèi)混制時(shí)間過長(zhǎng)。

鑄造呋喃樹脂的工藝特點(diǎn)：

1.呋喃樹脂砂使用呋喃樹脂和酸固化劑，在常溫下硬化。鑄型的強(qiáng)度高，尺寸準(zhǔn)確。在澆注金屬液時(shí)，呋喃樹脂受熱分解，燃燒，發(fā)氣量大而且集中，逐漸容易形成氣孔缺陷；

2.呋喃樹脂砂在造型時(shí)，以干砂方式灌入砂箱，它的流動(dòng)性好，可以不用大力舂砂。砂粒之間間距比黏土砂大得多，透氣性好；

3.呋喃樹脂砂性采用快速、平穩(wěn)的澆注系統(tǒng)，使鑄型內(nèi)的金屬液迅速充滿或達(dá)到一定高度，金屬液的壓力可以防止樹脂砂中的氣體進(jìn)入鑄件，迫使氣體從透氣性良好的砂型內(nèi)排出；

4.呋喃樹脂砂型導(dǎo)熱慢，鑄件不容易冷卻，設(shè)計(jì)冒口時(shí)適當(dāng)考慮鑄型冷卻后，潰散性很好，清砂方便，鑄件的表面粗糙度和尺寸準(zhǔn)確程度高于黏土砂鑄件。

鑄造呋喃樹脂砂澆注位置的確定

1.保證鑄件的大平面，重要加工面或主要受力面的質(zhì)量。一般放在鑄型的下面或側(cè)面；

2.滿足鑄件的凝固方式要求；

3.盡量減少泥芯數(shù)量，盡量使泥芯頭支撐穩(wěn)定，定位準(zhǔn)確，下芯組裝方便，出氣通暢；

4.復(fù)雜鑄件泥芯數(shù)量多，應(yīng)優(yōu)先考慮在下泥芯時(shí)，尺寸容易檢查，尺寸精度容易保證。