(1)作为铸造业一员,不可不对冷芯盒法这一名词术语的含义及来由有所知晓 冷芯盒法这一名称,原来是针对美国亚什兰化学公司1968年在克利夫兰展览会上推出的三乙胺法制定的名词术语,意指原砂与两组分有机树脂粘结剂混合后射入芯盒,然后吹入气雾硬化剂,砂芯即在常温下快速硬化,通过吹干燥、清洁的压缩空气,冲洗净化砂芯中的残余硬化剂后即可取出砂芯,并且可立即用来浇注合金液。该法改变了热芯盒法、壳法必须使用金属芯盒,操作人员必须在高温下操作,耗能高等缺点,也改变了自硬法制芯的芯砂可使用时间短、起模时间长这种不利于高效大批量制芯的缺点,因而一经问世,便受到关注,现已成为当前应用最广泛的制芯方法之一。截止目前,冷芯盒法这一含义已不局限于三乙胺法,根据所吹硬化剂气体的差异,有三乙胺法、SO2法、酯硬化法、CO2法等。另外,冷芯盒法这一名称已不止局限于制芯,也已用于造型。
(2)不可忽视三乙胺法树脂砂用硅砂有相当严格的品质要求
1)硅砂的含水量不能高;酸耗值不宜高。三乙胺法使用的粘结剂为两组分,组分Ⅰ是液体酚醛树脂,组分Ⅱ是聚异氰酸酯。使用的气雾硬化剂一般为三乙胺(TEA)或二甲基乙胺(DMEA)。此法使用的硅砂必须干燥,其含水量最好控制≤0.1%。因为水易与树脂粘结剂中组分Ⅱ反应,降低树脂砂流动性,减少其可使用时间,降低砂芯抗拉强度,见图1-53,也增加铸件产生气孔的倾向。另外,硅砂的酸耗值也应尽量低,因为酸耗值高,意味着硅砂中碱性物质多,会加速树脂砂反应,从而减少树脂砂的可使用时间。
图1-53 硅砂含水量与三乙胺法树脂砂抗拉强度和可使用时间的关系
2)硅砂温度不宜过高,也不宜太低。此法用硅砂最理想的温度约为25℃或21~26℃:太低,会降低混砂效率;易引起三乙胺冷凝,使砂芯硬化不均匀;砂温高,可缩短吹气周期。减少所需三乙胺硬化剂用量,但会使粘结剂中溶剂挥发快,降低砂芯强度。因此最好将所用硅砂维持较理想的温度。(www.daowen.com)
3)不可忽视亚什兰公司推荐的对硅砂的质量要求。三乙胺法用的原砂可根据铸件的合金种类及铸件情况选用。硅砂、锆砂、铬铁矿砂均可使用,但使用最多的仍然是洁净的硅砂。亚什兰公司推荐的硅砂技术条件如表1-32。
表1-32 硅砂技术条件
(3)不可忽视三乙胺法用树脂砂的典型配方 树脂粘结剂的两组分一般以1∶1匹配,铸钢件常采用6∶4,以降低氮含量。树脂粘结剂的加入量主要取决于硅砂的质量,一般为原砂质量的1.5%左右,铝铸件可以取1.0%。
(4)三乙胺法用树脂砂的混砂时间不宜过长,混好的砂不宜久放不用 混砂可以采用间歇式或连续式混砂机,但是混砂机及定量装置要充分干燥,而且定量要准确。混砂时,加砂后先加组分Ⅰ,混匀后加组分Ⅱ。混砂时间切忌过长,因为时间增长,会使砂温升高,会加速粘结剂中的溶剂挥发,使芯砂的可使用时间缩短,流动性降低,强度下降。混好的芯砂要尽快使用,其可使用时间一般为2~3h,夏季为1~2h。
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