冷芯樹(shù)脂在汽車(chē)類(lèi)鑄件上研究與應(yīng)用

SUZHOUXINGYEFOUNDRYMATERIALSCO.,LTD.SUZHOUXINGYECHEMICALCO.,LTD.三乙胺冷芯盒工藝的研究與應(yīng)用SUZHOUXINGYEFOUNDRYMATERIALSCO.,LTD.SUZHOUXINGYECHEMICALCO.,LTD.理想的樹(shù)脂存放溫度是15℃與32℃之間，高于32℃若儲(chǔ)槽是開(kāi)敞式的溶劑會(huì)揮發(fā)損失；15℃以下樹(shù)脂粘度將大增。儲(chǔ)存在通風(fēng)、避免水、火種、熱源和陽(yáng)光直射的室內(nèi)。水份與第二組份起化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生浮渣（胺化合物）及二氧化碳。樹(shù)脂儲(chǔ)存保質(zhì)期為半年。胺催化劑將與第二組份起作用，但短期內(nèi)與第一組份沒(méi)有反應(yīng)。TEA具有揮發(fā)性、可燃性及腐蝕性，與空氣的混合可燃濃度是1.2-8%（TEA），TEA氣體比空氣重3.5倍[相對(duì)蒸汽密度（空氣=1）3.48]。應(yīng)儲(chǔ)存于陰涼，通風(fēng)的庫(kù)房，遠(yuǎn)離火種、熱源。庫(kù)溫不宜超過(guò)30℃。包裝要求密封，不可與空氣接觸。應(yīng)與氧化劑、酸類(lèi)分開(kāi)存放，切忌混儲(chǔ)。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。儲(chǔ)桶使用時(shí)須接地。避免使用銅及銅基合金的容器（會(huì)腐蝕）。滅火方法：噴水冷卻容器，可能的話(huà)將容器從火場(chǎng)移至空曠處。滅火劑：抗溶性泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。用水滅火無(wú)效。

一、樹(shù)脂和催化劑的存放：二、冷芯樹(shù)脂的硬化反應(yīng)，組份二與水反應(yīng)：三、制芯工藝流程用框圖表示如下：四、工藝特點(diǎn)：三乙胺法的主要優(yōu)勢(shì)在于固化迅速、均勻，不受砂芯厚薄的影響；生產(chǎn)效率最高、尺寸精度最好、能源消耗低、可快速換模板實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)；其工藝成熟，原材料成熟，在設(shè)備配套的完善性上占有明顯優(yōu)勢(shì)。此外對(duì)設(shè)備和工裝腐蝕較輕，催化劑氣味也較小。五、工藝缺陷：1、對(duì)原砂和環(huán)境的要求較高，原砂質(zhì)量、環(huán)境濕度及壓縮空氣質(zhì)量等都會(huì)對(duì)砂芯強(qiáng)度產(chǎn)生較大影響。五、工藝缺陷：2、砂芯存放性不好，由于組分II聚異氰酸酯會(huì)遇水反應(yīng)，降低粘接劑的質(zhì)量，兩組分反應(yīng)的生成物——氨基甲酸樹(shù)脂為孔洞狀結(jié)構(gòu)，因而吹胺固化后的砂芯在存放過(guò)程中易吸濕，會(huì)造成砂芯強(qiáng)度下降，存放性變差。六、針對(duì)工藝缺陷所作改進(jìn)：

興業(yè)公司在99年已開(kāi)發(fā)出強(qiáng)度高、抗吸濕性好的高性能冷芯盒樹(shù)脂。樹(shù)脂出廠前均作“8”字試樣浸水15min抗拉強(qiáng)度指標(biāo)檢測(cè)。這里要注意的是抗吸濕性是指硬化反應(yīng)后砂芯的抗吸濕性，并不是說(shuō)在硬化反應(yīng)前可屏蔽單組份對(duì)水份的親和力。

七、三乙胺冷芯盒的發(fā)展方向：1、提高其抗裂性，使之高溫時(shí)不產(chǎn)生變形和開(kāi)裂；2、進(jìn)一步提高其抗?jié)裥?，使之砂芯在較高濕度下保持強(qiáng)度和延長(zhǎng)存放期；3、進(jìn)一步解決冷芯盒樹(shù)脂的粘芯盒問(wèn)題。八、射砂緊實(shí)機(jī)理、硬化機(jī)理：射砂緊實(shí)機(jī)理，目前認(rèn)為，芯盒中芯砂的緊實(shí)是動(dòng)能和壓力差綜合作用的結(jié)果，而動(dòng)能是主要的，在動(dòng)能達(dá)不到的地方，靠壓力差作用來(lái)緊實(shí)芯砂。硬化機(jī)理：向芯盒內(nèi)吹入三乙胺氣體時(shí)，酚醛樹(shù)脂的氫氧根（-OH）與聚異氰酸酯的異氰酸根（-NCO）經(jīng)胺催化結(jié)合生成氨基甲酸乙酯，使砂芯迅速固化。九、原砂的技術(shù)條件：項(xiàng)目

最佳范圍

推薦允許范圍

平均細(xì)度

50~60

50-60粒形

圓形<1.25酸耗值/ml

盡可能低

0~5雜質(zhì)（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）

無(wú)---------含泥量0~0.2堿性化合物≤1.5%粉塵含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))盡可能低一汽要求：200目及以下：0%。砂溫/℃

21~2710~40

含水量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))0~0.1

<0.15

九、原砂的技術(shù)條件：冷芯盒硅砂選用參考：鑄鋼件：二氧化硅含量≥97%，三篩集中率：80%-85%，四篩集中率：85%-95%。鑄鐵件：二氧化硅含量：92%—95%，三篩集中率：80%-85%，四篩集中率：85%-95%。有色件：二氧化硅含量：75%—90%；三篩集中集：80%-85%。九、原砂的技術(shù)條件：原砂中堿性雜質(zhì)會(huì)加快樹(shù)脂的反應(yīng)，減少芯砂的使用時(shí)間，導(dǎo)致芯砂流動(dòng)性降低，使砂芯強(qiáng)度下降；酸性雜質(zhì)則阻礙固化。（和呋喃樹(shù)脂砂混用，再生砂的回用問(wèn)題）砂溫21℃-27℃最理想，10℃-41℃可用。低于10℃因組份Ⅰ太粘而混拌不易，故低于10℃樹(shù)脂應(yīng)加熱（可用油桶加熱帶加熱、水浴法加熱，管道電加熱絲加熱）。砂溫低降低混砂效率和使胺冷凝及硬化不均勻；砂溫高，可縮短吹氣時(shí)間，減少所需催化劑用量，但是使粘結(jié)劑失去溶劑及降低強(qiáng)度。

九、原砂的技術(shù)條件：冷芯盒樹(shù)脂粘度、密度隨溫度變化情況XLⅠ-318M溫度：5℃，10℃，15℃，20℃，25℃，30℃，35℃粘度：836，677，393，258，158，121，93密度：1.105，1.105，1.103，1.102，1.090，1.085，1.080XLⅡ-618M溫度：5℃，10℃，15℃，20℃，25℃，30℃，35℃粘度：114，87，67，49，43，32，29密度：1.160，1.155，1.151，1.146，1.142，1.141，1.137備注：批號(hào)為200910268的檢測(cè)值。原砂中含水量對(duì)三乙胺冷芯盒樹(shù)脂砂強(qiáng)度的破壞幾乎是呈線(xiàn)性的。原砂中水份的微量變化都會(huì)使砂芯的強(qiáng)度急不可急劇下降:

原砂水份：最好是0-0.1%，水份與組份Ⅱ起化學(xué)反應(yīng)（每克水與-N=C=O基團(tuán)完全反應(yīng)將消耗10克左右的聚乙氰酸酯）、水份降低砂的流動(dòng)性、水份降低砂芯強(qiáng)度和硬度。若水份含量提高到0.2%，混成芯砂的有效使用時(shí)間將縮短30分鐘；此外，室溫高低也有嚴(yán)重影響，當(dāng)室溫降到21℃時(shí)，水份含量可以放寬到0.2%，當(dāng)室溫升到32℃時(shí)，則砂中水份含量應(yīng)控制在0.1%。建議原砂烘干后的含水量控制在:≤0.15%。(法國(guó)S.F鑄造廠水份含量要求<0.1%，而實(shí)際生產(chǎn)中含水量為0.03%)

九、原砂技術(shù)條件：九、原砂技術(shù)條件：原砂的微粉含量控制:對(duì)50/100、70/140目原砂而言，200目篩及以下的含量為微粉含量，微粉含量對(duì)樹(shù)脂砂強(qiáng)度的危害等同于原砂中的泥分。原砂中微粉和含泥分均是過(guò)多消耗樹(shù)脂的主要因素。微粉和泥分過(guò)多還會(huì)影響到砂芯的透氣性。國(guó)外有機(jī)粘結(jié)劑用砂含泥量均低于0.1%，德國(guó)制芯用原砂技術(shù)要求中對(duì)200目以下微粉含量的要求是0%。一汽冷芯用砂粒度要求:微粉含量亦是0%。

九、原砂技術(shù)條件：最新的國(guó)家原砂標(biāo)準(zhǔn)中加入了細(xì)粉的條款：微粉(fineparticenesscontent):硅砂中粒徑大于等于0.020mm小于0.075mm顆粒的質(zhì)量占砂樣總質(zhì)量的百分比。（0.075即200目篩）含泥量(claycontent):

硅砂中粒徑小于0.020mm顆粒的質(zhì)量占砂樣總質(zhì)量的百分比。九、原砂技術(shù)條件：德國(guó)原砂（芯砂用）：造型和制芯用原砂采用Oelschl?ger公司的石英砂H.F.2K3。原砂運(yùn)輸應(yīng)用罐卡車(chē)或罐火車(chē)。砂子經(jīng)過(guò)水洗、烘干無(wú)塵土。粒度檢驗(yàn)由型砂試驗(yàn)室進(jìn)行。按

DIN66100-ISO565粒度組成為:0.71-1.0mm=0%；0.5-0.71mm=1%；0.355-0.5mm=10%；0.25-0.355mm=44%；0.18-0.25mm=36%；0.125-0.18mm=8%；0.09-0.125mm=1%（相當(dāng)于中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的140目）；0.063-0.09mm=0%（相當(dāng)于中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的200目）；平均細(xì)度為：51該資料源于原西德JDWM1985年的“工藝手冊(cè)”。含泥量對(duì)冷芯砂芯強(qiáng)度的影響見(jiàn)下圖（清華蘭佩制芯技術(shù)研究中心）：九、原砂技術(shù)條件：十、樹(shù)脂性質(zhì)改進(jìn)：組份Ⅱ的改進(jìn)：選擇Ⅱ組份時(shí)和酸耗值及砂溫有關(guān)系，是因?yàn)楦叩乃岷闹导案邷貢?huì)縮短砂的存放時(shí)間—即混好的砂有多久的可使用時(shí)間。改進(jìn)Ⅱ組份樹(shù)脂可增加可使用時(shí)間，不同的樹(shù)脂Ⅱ組份有不同的存放時(shí)間，當(dāng)然也就有不同的抗拉強(qiáng)度。組份Ⅰ的改進(jìn)：加入某種添加劑（內(nèi)脫模劑）不但增進(jìn)砂芯脫模及砂流動(dòng)性，而且增強(qiáng)中期及長(zhǎng)期的抗拉強(qiáng)度20-30%。亦改善樹(shù)脂的抗沾模性。通常加入樹(shù)脂Ⅰ組份的4%-10%，應(yīng)同時(shí)與樹(shù)脂Ⅰ組份一同加入砂中。增粘劑—加入增粘劑增加粘合及防潮性，對(duì)某些砂有利，通常加入量在樹(shù)脂Ⅰ的0.5%-1.0%。改良砂的性質(zhì)方面：Fe2O3，混Fe2O3量在總砂量的0.25%--3%（通常須2%-3%）可減少一些易發(fā)生表面針孔的合金制品，象低碳鋼。但是有些Fe2O3還可以減少內(nèi)澆口的沖損，這類(lèi)Fe2O3的純度應(yīng)該高于82%。Fe3O4，混Fe3O4量在混砂量的0.25%--3%也如Fe2O3一樣可減少合金表面針孔，但是并不需要多加樹(shù)脂去彌補(bǔ)因混砂中過(guò)多細(xì)粉而損失的強(qiáng)度。

加入氧化鐵亦改善脈紋和光亮碳缺陷。抑制劑（阻燃）：有些鋁及鎂合金鑄件通常加入總砂量0.1%至1.0%的氟硼酸鉀及0.25%--0.5%的硫磺。十一、混砂填充料的改良十二、混砂工藝各種類(lèi)型的混砂機(jī)都可使用，通常刀輪間歇式混砂機(jī)要比螺旋式或連續(xù)式混砂效果好。但是混砂機(jī)及定量裝置要充分干燥，定量要準(zhǔn)確?；焐俺绦蝾?lèi)同于熱芯盒砂?；焐爸袘?yīng)盡量避免揉搓過(guò)度，以免砂溫上升而影響芯砂的可使用時(shí)間和流動(dòng)性，選擇混砂機(jī)的原則是混砂時(shí)發(fā)熱少及適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)量大小，推薦不要混砂超過(guò)20分鐘的供應(yīng)量。十三、射芯機(jī)儲(chǔ)砂量射芯機(jī)儲(chǔ)砂量應(yīng)該在每次射砂量的3-5倍為好，太多砂量在儲(chǔ)槽內(nèi)因其溶劑揮發(fā)而會(huì)減低砂的流動(dòng)性，再則其混砂被空氣吹過(guò)10-15次之多時(shí)將會(huì)影響其可使用時(shí)間。（溶劑揮發(fā)，粘度增加，流動(dòng)性降低，可使用時(shí)間縮短）。十四、正確把握芯砂可使用時(shí)間：南方氣候特點(diǎn)和目前第一代冷芯盒樹(shù)脂的性能指標(biāo)，在原砂酸耗值≤8，水份≤1.5%的條件下，室溫≤25℃，芯砂可使用時(shí)間60分鐘，室溫在25℃-35℃時(shí)芯砂可使用時(shí)間45分鐘，室溫≥35℃芯砂可使用時(shí)間30分鐘。改性的樹(shù)脂夏天可達(dá)2小時(shí)，春秋天3-4小時(shí)，冬天5-6小時(shí)。十五、抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)制樣機(jī)三型腔制芯盒（AFS8字試片機(jī)）檢驗(yàn)步驟：記錄：記錄檢驗(yàn)時(shí)間及量，樹(shù)脂第一組份及第二組份各多少，混砂溫度及平均抗拉強(qiáng)度（取三個(gè)試樣的平均值）吹砂及催化劑：混砂后5分鐘內(nèi)做6-8個(gè)試塊。吹砂壓力=80PSI±2（0.55Mpa±2）；吹砂時(shí)間=半秒種；吹胺時(shí)間=1秒鐘；吹胺壓力=40PSI（0.276Mpa）；凈化時(shí)間=4秒鐘；凈化壓力=40PSI（0.276Mpa）；拉斷：三個(gè)8字試在30秒鐘內(nèi)拉斷，另外三個(gè)8字試樣在30分鐘內(nèi)拉斷。可使用時(shí)間的測(cè)定是在混砂后每隔5分鐘作試塊抗拉強(qiáng)度檢驗(yàn)，一直拉到其抗拉強(qiáng)度達(dá)最初值之一半（興業(yè)是降低1/3為標(biāo)準(zhǔn)）。十六、樹(shù)脂的用量樹(shù)脂的用量：樹(shù)脂的用量多半要看脫模時(shí)強(qiáng)度的需要，胺法硬化砂芯的瞬時(shí)強(qiáng)度一般為最大強(qiáng)度的50-75%，雖然鐵鑄件應(yīng)用上通常樹(shù)脂量是1.5%，但是砂芯的復(fù)雜程度、性質(zhì)及特別混砂等因素，樹(shù)脂用量變動(dòng)范圍在1.0-2.0%之間。樹(shù)脂用量0.5-2.0%之間其砂芯抗拉強(qiáng)度是成正比的。目前興業(yè)用戶(hù)中樹(shù)脂最低用量是兩個(gè)組份加起來(lái)是1%。十七、緊實(shí)度緊實(shí)度：砂芯緊實(shí)度要看砂芯形狀，射砂嘴，排氣設(shè)計(jì)及射砂壓力。增大射砂壓力應(yīng)可增硬砂芯，但是粘壁及殘留樹(shù)脂（沾模）的情形卻會(huì)惡化，且加速芯盒磨損。當(dāng)砂以高速吹入芯盒時(shí)，樹(shù)脂便集留在盒壁上了，這是因?yàn)閹в袠?shù)脂的砂粒高速撞到芯盒壁上彈回太快就把樹(shù)脂粘留在芯盒壁上的現(xiàn)象，這樣當(dāng)然有不易脫模及砂芯損壞的可能，把射嘴管徑增大使其吹砂壓力減低或減少樹(shù)脂用量就可以改良這個(gè)問(wèn)題?？傊?，大的射嘴可以以較低的壓力及低的流速順利地送混砂入芯盒。十八、射嘴尺寸及最小射嘴總面積射嘴：優(yōu)選：直通大內(nèi)徑，或用縮頸管于小砂芯。供選用參考：射嘴內(nèi)徑：5/8”（15.875mm）至5/4”（31.75mm），（一般是小于10kg砂芯的射嘴內(nèi)徑不小于15mm，大于10kg砂芯的射嘴內(nèi)徑在15-25mm），射嘴的大小及位置很重要，因?yàn)榇笊渥旖档蜎_擊速度，減少樹(shù)脂殘留在芯盒壁上，射到芯子的深部時(shí)，降低樹(shù)脂殘留在芯盒上。具有合適的射砂嘴總面積尤為重要，因?yàn)楣に囈蟾叩纳靶揪o實(shí)度，低的射砂壓力和低砂速。最小射嘴總面積定律：大型厚實(shí)的砂芯要求：0.2平方英寸（1.29cm2）/磅（0.4536kg）砂。細(xì)薄砂芯要求：0.35平方英寸(2.258cm2/磅(0.4536kg）砂。十九、射砂壓力、射砂時(shí)間射砂壓力：最佳為：0.24MPa—0.4Mpa。低的射砂壓力不易樹(shù)脂“沾模”；減少芯盒磨損；但是模具設(shè)計(jì)上必須具備低射砂壓力的條件。射砂時(shí)間一般：2-3s。對(duì)一些較難充型的復(fù)雜砂芯無(wú)法開(kāi)設(shè)較多排氣塞的，低射砂壓力往往出現(xiàn)射不滿(mǎn)的現(xiàn)象，此時(shí)可將射砂時(shí)間和排氣時(shí)間延長(zhǎng)一倍解決。二十、吹胺壓力和吹氣壓力正常情形下，通胺壓力在：低壓：0.0138Mpa—0.062Mpa之間最為理想，高壓：應(yīng)在0.1MPa—0.2Mpa。選擇硬化壓力非常重要，因?yàn)椋喊l(fā)泡機(jī)式發(fā)生器在低氣壓下產(chǎn)生較濃的催化氣。有足夠及迅速的凈化氣體壓力也是重要的，以把三乙胺氣體從芯子中壓到洗滌器中。國(guó)內(nèi)的吹胺壓力一般為：0.15-0.4MPa,達(dá)到最終壓力時(shí)間為4-6s（先低后高），吹氣（洗滌）壓力一般也是：0.3-0.45MPa。二十一、進(jìn)氣管路設(shè)計(jì)進(jìn)氣管路設(shè)計(jì)：最好是大口徑管路管彎頭越少越好，且自發(fā)生器至制芯機(jī)之間管路以2-10英尺（60.96cm-304.8cm）為限。自胺氣霧發(fā)生器至芯盒距離越短越好，若距離太長(zhǎng)會(huì)使砂芯硬化時(shí)間延長(zhǎng)，且對(duì)胺輸送管道進(jìn)行保溫和安裝發(fā)熱絲（14℃）可保證胺有最佳效用和防止胺氣霧冷凝成液態(tài)。管路太小口徑與太長(zhǎng)都會(huì)拖長(zhǎng)砂硬化時(shí)間。因?yàn)榇呋瘹膺M(jìn)入量受到限制，其量較進(jìn)入的氣壓高低更影響硬化時(shí)間。二十二、進(jìn)氣尺寸進(jìn)氣尺寸指導(dǎo)：砂芯1磅(0.453599kg)至15磅重的：最小管徑1英寸（2.539999cm）。砂芯15-50磅重的：最小管徑11/4英寸；砂芯50-100磅重的：最小管徑11/2英寸；砂芯100磅以上的：最小管徑2英寸。進(jìn)氣管倉(cāng)應(yīng)直接與砂芯進(jìn)氣孔連接，這樣可使砂芯得到均勻的催化氣量。二十三、排氣管路設(shè)計(jì)：最好設(shè)計(jì)排氣量是進(jìn)氣量的三倍以上，最好是四倍或更大些；并盡量少用管彎頭和T型接管，與芯盒排氣室直接相連。（催化劑混合氣的流量需要及排氣旁不應(yīng)產(chǎn)生負(fù)壓力）。排氣管尺寸的設(shè)計(jì)與射砂及通胺硬化時(shí)所產(chǎn)生的背壓或負(fù)壓不超過(guò)±1PSI（±0.006895Mpa）為原則。即為了可以在很小的正壓差下能得到最大的空氣流量，在硬化過(guò)程中的高壓階段其排氣面操作壓不應(yīng)超過(guò)+1PSI，若裝有胺回收設(shè)備，其排氣面操作壓應(yīng)是‐1PSI。排氣管的背壓太高會(huì)降低硬化率,若太多負(fù)壓時(shí)樹(shù)脂容易堵塞排氣塞及氣體在砂芯中會(huì)產(chǎn)生短路或旁路，而部份砂芯沒(méi)有硬化。

二十四、芯盒的密封、壓縮空氣的干燥芯盒密封：要保持吹氣的流量及壓力，因而芯盒的密封裝置的必要的，沒(méi)有好的密封不但減慢砂芯硬化速度而且會(huì)有胺氣漏入工作場(chǎng)所。壓縮空氣的干燥：一般復(fù)雜程度大的砂芯要求壓縮空氣的露點(diǎn)-40℃，一般厚大砂芯為-15℃。水份能在射砂室中冷凝，就可與樹(shù)脂中Ⅱ組份起反應(yīng)而影響砂的粘結(jié)強(qiáng)度；水份又影響砂芯緊實(shí)度而減少其強(qiáng)度。水份來(lái)源：射砂空氣，吹胺、凈化空氣，原砂。要注意氣力輸送原砂的冷凝水問(wèn)題。二十五、芯盒的密封、壓縮空氣的干燥硬化氣體溫度：發(fā)生器混合氣溫度越高，催化劑就越濃。管路保溫能減少催化劑在管路中冷凝的可能，保持一定的溫度就保持了一定的硬化時(shí)間。吹胺溫度：70-120℃。二十六、芯盒內(nèi)氣體的流動(dòng)芯盒中氣體的流動(dòng)的原則：進(jìn)氣面積盡可能為最大；排氣面積要比進(jìn)氣面積小(70%左右)：氣體通過(guò)砂芯的通路要平衡；氣體不能有倒流的現(xiàn)象。氣體均勻的在芯盒中通過(guò)的越多，其硬化速度就越快；若芯盒進(jìn)氣不均勻，就浪費(fèi)更多的催化劑，均勻的氣體流動(dòng)也減少砂芯中及工作環(huán)境中的臭味。二十七、進(jìn)氣面積進(jìn)氣面積的計(jì)算：要看砂芯的重量及其形狀。定律：水平分模：大塊砂芯：每磅（0.453599kg）砂至少0.25平方英寸（1.6129cm2）進(jìn)氣面積；復(fù)雜砂芯：每磅砂至少0.4平方英寸(2.58cm2)進(jìn)氣面積；垂直分模：各種砂芯都是每磅（0.453599kg）砂至少0.25平方英寸（1.6129cm2）進(jìn)氣面積；二十八、排氣面積、硬化速率排氣面積的計(jì)算：一定要小于進(jìn)氣面積，通常是其60%-80%。硬化速度和催化劑用量的關(guān)系：硬化速度與砂芯形狀、砂芯重量、及芯盒透氣效率有關(guān)。催化劑用量要看砂芯的重量及芯盒的透氣率而定。硬化速率指標(biāo)：大塊砂芯：高于每秒10磅（4.535911kg）；復(fù)雜砂芯：高于每秒3磅（1.36kg）；二十九、三乙胺用量催化劑用量指標(biāo)：大塊砂芯：每噸砂用1磅（0.453599kg）或少些(0.33CC/每磅砂)復(fù)雜砂芯：每噸砂用1.6磅（0.73kg）（或少些（0.5CC/每磅砂)也就是每噸砂TEA用量是0.95—1.6磅（0.43kg-0.726kg）之間，或是砂重的0.4‰--0.7‰。實(shí)際情況中正常操作下平均催化劑量與芯盒的透氣、密封情況的不同而有所差異：大塊砂芯：每噸砂用1磅—2磅（0.453599kg—0.9kg）復(fù)雜砂芯：每噸砂用1.7磅—2.2磅（0.77kg—1kg）目前國(guó)內(nèi)水平用胺量一般在：0.8-1.2g/kg砂，即砂重的1‰。

三十、硬化速度慢和三乙胺用量大的原因在芯盒工裝設(shè)計(jì)上造成慢速硬化及過(guò)量消耗催化劑的主要原因是：輸送空氣至芯盒的管路太?。淮呋瘎┗旌蠚庾园l(fā)生器至芯盒管路太??；催化劑混合氣進(jìn)氣分布情況不好；芯盒透氣面積太??；芯盒透氣的裝置不妥；芯盒排氣的廢氣管太長(zhǎng)或太小。三十一、尾氣凈化胺酸洗滌器：在干凈的洗滌器中加入硫酸液，如使用三乙胺時(shí)溶液須含有23%濃度的硫酸。如溶液要在洗滌器內(nèi)配制的話(huà)，要先加水然后再慢慢把濃硫酸加入，而且要有好的攪拌，放熱反應(yīng)。如果溶液在洗滌器內(nèi)的量因蒸發(fā)而減少，只需加水保持液位。液體的PH值須經(jīng)常檢測(cè)，當(dāng)其PH高于4.5時(shí)，酸就廢了，整個(gè)洗滌器中溶液需倒出，再新加入新溶液，如時(shí)間上來(lái)不及可加些濃硫酸暫延一下使用。三十二、硬化時(shí)間太長(zhǎng)原因分析及解決辦法：1、硬化時(shí)間太長(zhǎng)砂芯的重量與理想的硬化時(shí)間：砂芯重量理想硬化時(shí)間20磅（9.07kg）5秒100磅(45.36kg)10秒300磅（136kg）25秒時(shí)間：1）、催化劑注入；2）、砂芯硬化；3）、通入洗滌氣。三十二、硬化時(shí)間太長(zhǎng)因此一個(gè)1-20磅（0.45kg-9kg）的砂芯總硬化時(shí)間不應(yīng)超過(guò)5秒。砂芯重量總時(shí)間（秒）硬化時(shí)間比率機(jī)械上硬化5.4磅(2.5kg)13423.53%74磅（33.6kg）311024.4%342磅(155kg)682426.1%砂芯硬化時(shí)間能達(dá)到少于周期的25%，例如小型制芯機(jī)可以快到17秒，其中13秒是機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，4秒是硬化時(shí)間，大型的制芯機(jī)也會(huì)有高的硬化比率。三十二、硬化時(shí)間太長(zhǎng)不同重量的砂芯有不等的硬化時(shí)間是因?yàn)榘钒l(fā)生器的供胺量不足，一個(gè)14英寸（35.56cm）厚的砂芯與小型砂芯硬化時(shí)間是相同的。硬化壓力：低壓：2PSI—9PSI（0.0138Mpa—0.062Mpa），高壓：15-30PSI（0.1MPa—0.2Mpa）。通常，調(diào)高胺量、增加芯盒的凈化壓力會(huì)大減硬化時(shí)間。其它：芯盒的透氣系統(tǒng)必須履行其總透氣面積，進(jìn)、排氣面積比率及透氣是否均勻。三十三、脫模時(shí)砂芯不硬化2、脫模時(shí)砂芯不硬化對(duì)于這些不硬化部份，通常必須延長(zhǎng)硬化時(shí)間；此現(xiàn)象是砂芯某些部分沒(méi)有胺氣通過(guò)，糾正的辦法是延長(zhǎng)硬化周期或按上述所說(shuō)辦法改進(jìn)。胺未通過(guò)不硬化的砂芯部位的固定的，而混砂不均勻的局部砂芯不固化的位置是變動(dòng)的，這是區(qū)分兩種砂芯局部不固化原因的方法。三十四、三乙胺用量過(guò)大3、催化劑用量過(guò)多1）、2）為兩個(gè)主要原因：1）、芯盒氣道不當(dāng)，使型芯較薄部分出現(xiàn)氣體短路。2）、硬化壓力太低，以至于不能使進(jìn)氣區(qū)的催化劑擴(kuò)散和壓入到芯子的每個(gè)角落。3）、水平分型的芯盒里的排氣面積大于進(jìn)氣面積也會(huì)出現(xiàn)氣體短路的現(xiàn)象，致使氣體穿過(guò)型芯阻力最小部位形成短路通道。當(dāng)使用較多催化劑時(shí)能夠克服這種現(xiàn)象。（側(cè)吹砂、吹氣時(shí)排氣的平衡不是非常重要。在排氣設(shè)置正確時(shí)，砂子對(duì)氣體的阻力建立起足夠的背壓，即使排氣區(qū)域大于進(jìn)氣區(qū)域，也可使氣體彌散）。三十四、三乙胺用量過(guò)大4）、在芯盒的排氣一側(cè)施加的負(fù)壓會(huì)更加促成短路和芯盒壓力不足。盡管施加負(fù)壓的目的是移走催化劑，但是同時(shí)卻降低了型砂對(duì)氣流的阻隔作用。這樣就減少了胺氣向旁邊擴(kuò)散的能力。排氣區(qū)在吹氣時(shí)和高負(fù)壓時(shí)，最好控制在+1PSI（+0.006895Mpa）和‐1PSI（‐0.006895Mpa）范圍。5）、分型面泄漏或是進(jìn)氣正壓區(qū)與芯盒之間有泄漏。側(cè)吹砂的芯盒的吹氣口密封不良而產(chǎn)生的泄漏現(xiàn)象導(dǎo)致同樣的現(xiàn)象。泄漏到空氣中的催化劑不能用于硬化型芯。泄漏不僅影響型腔的正常壓力，同時(shí)污染工作環(huán)境。三十五、三乙胺氣味過(guò)大5、三乙胺氣味過(guò)大1）、發(fā)生器泄漏；2）、工裝泄漏；3）、清洗吹氣后型芯殘存的胺。均勻硬化和均勻清吹的型芯幾乎測(cè)不出胺的氣味。殘留胺味首先是由于芯盒排氣不當(dāng)引起的，其次是胺量大而配用了少量的清理空氣。在修正工裝之前采取增加清理吹氣時(shí)間的方法可解決此問(wèn)題。三十六、沾模

6、冷芯盒制芯的沾模問(wèn)題“所謂沾模就是指一部份樹(shù)脂留在芯盒上，這種現(xiàn)象，多加脫模劑也無(wú)法避免。造成原因:造成砂芯緊實(shí)度不夠的因素都會(huì)導(dǎo)致砂芯在脫模時(shí)樹(shù)脂殘留在芯盒上；當(dāng)硬化的層厚不夠厚時(shí)，而應(yīng)用的高壓固化氣時(shí)間長(zhǎng)時(shí)，就會(huì)在排氣孔附近附上一層樹(shù)脂，而與其它砂芯分開(kāi)了，這種現(xiàn)象任何分型面形式都會(huì)發(fā)生，其原因就是過(guò)量的固化氣體把樹(shù)脂帶到了排氣孔附近；三十六、沾模沾?，F(xiàn)象與砂子的顆粒組成有關(guān)，砂粒的形狀是多角形而不是圓形時(shí)趨勢(shì)更加增加，樹(shù)脂在圓形砂粒表面上是均勻的，在多角形砂粒的凹角中呈多余的樹(shù)脂包覆。排氣塞堵塞，使整個(gè)芯盒內(nèi)腔都附上一層樹(shù)脂膜，這種現(xiàn)象很普遍，解決辦法是用清洗劑清洗芯盒(或干冰清洗)。沾?，F(xiàn)象還與射砂嘴至沖擊點(diǎn)的距離、射砂壓力有關(guān)，距離越近，射砂壓力越大，沾模傾向也越大,沖擊點(diǎn)處也是最易沾模的部位”。三十六、沾模

沾模問(wèn)題的解決之道1、改進(jìn)樹(shù)脂組份Ⅰ，加入內(nèi)脫模劑；2、在來(lái)不及更換樹(shù)脂時(shí)，在芯盒易沾模的部位貼上透明膠帶，因?yàn)闈?rùn)濕角的關(guān)系，貼上透明膠帶后就不沾了，此法簡(jiǎn)單易行，立竿見(jiàn)影，只是要解決好射砂后膠帶邊緣翹起問(wèn)題，這為我們提供了一種在模具上鍍上某種鍍層解決沾模問(wèn)題的可行性思路。三十七、光亮碳7、光亮碳的缺陷中國(guó)鑄造協(xié)會(huì)李傳栻老師：“這種缺陷容易沿進(jìn)入型腔的第一股鐵水的兩邊產(chǎn)生，也易于產(chǎn)生在內(nèi)澆口附近，常見(jiàn)于液流的側(cè)面和上面。如果所用的澆注系統(tǒng)使型腔中產(chǎn)生紊流，就可能將薄膜沖入鑄件內(nèi)形成皮下夾層。如果薄膜被夾在兩股液流之間，就可能穿透鑄件，使鑄件滲漏”。下圖中鑄件表面像裂紋的缺陷便是光亮碳。

三十七、光亮碳“防止光亮碳缺陷的措施

如果鑄件上發(fā)現(xiàn)光亮碳缺陷，在不便于改用亮碳指數(shù)較低的樹(shù)脂的情況下，可在工藝方面采取一些防止這類(lèi)缺陷的措施。

a．提高澆注溫度能強(qiáng)化充型過(guò)程中型內(nèi)的氧化性氣氛，能有效地使熱解產(chǎn)生的碳?xì)浠衔镅趸瑥亩鴾p少或消除光亮碳缺陷。實(shí)驗(yàn)證明，澆注溫度提高到1480℃后，可完全消除這種缺陷。

b．提高澆注速率、縮短澆注時(shí)間，能減少充型過(guò)程中樹(shù)脂的熱解量，從而能有效地減少光亮碳膜的析出。

三十七、光亮碳c．增加鑄型的排氣孔，使樹(shù)脂熱解產(chǎn)物排出，也能有效地減輕光亮碳缺陷。

d．在面砂中加入鐵紅粉(Fe2O3)2%，就可完全消除光亮碳缺陷。但是樹(shù)脂砂中加入2%的鐵紅粉后，鑄型強(qiáng)度會(huì)明顯下降。據(jù)國(guó)外的研究報(bào)道，用硫酸鋁代替鐵紅粉，加入量只需1%，即有相同的效果，此種情況下，對(duì)樹(shù)脂砂的強(qiáng)度影響的很小”。

三十八、廢芯率高和儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程損壞8、制芯廢品率高以及貯存過(guò)程損壞1）、撥模斜度問(wèn)題；2）、起模不平穩(wěn)；3）、初強(qiáng)度（起模強(qiáng)度）過(guò)低；4）、砂芯密度低（疏松射不實(shí)）—調(diào)整射砂壓力或修正工裝，使射砂和排氣保持平衡。工裝設(shè)計(jì)時(shí)要考慮冷芯砂的流動(dòng)性。局部位置硬度低常常是那個(gè)位置密度低引起，而整個(gè)砂芯硬度低則可能是芯砂攪拌不足而引起，或者是由于硬化期氣體壓力太低引起。芯砂混碾不好，或者是不完全攪拌，或者是樹(shù)脂量少或是原砂水份高、壓縮空氣水份高，砂溫低于10℃，樹(shù)脂溫度低粘度大，型砂的細(xì)度和角形系數(shù)，含泥量和微粉含量也都是影響因素。三十九、脈紋與燒結(jié)9、鑄件形成脈紋的主要原因是：在573℃時(shí)石英砂的相變發(fā)生體積變化產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力導(dǎo)致砂型或砂芯開(kāi)裂。石英砂的粒度越集中，砂芯開(kāi)裂的幾率越大。石英砂二氧化硅含量越高砂芯開(kāi)裂幾率越大。而粒形較為圓整、粒度偏細(xì)的石英砂產(chǎn)生的脈紋傾向比粒形多角、粒度偏粗的石英砂要嚴(yán)重。

三十九、脈紋與燒結(jié)金屬液滲入裂紋形成脈紋，砂芯與鐵水界面的溫度高于鐵的固相線(xiàn)溫度，這樣滲透一經(jīng)開(kāi)始就會(huì)繼續(xù)下去