(1)不可忽视温芯盒法制芯所具有的优点 温芯盒法通常指树脂砂在芯盒表面温度约为175℃及低于175℃时,能快速硬化制取砂芯的一种制芯工艺。与热芯盒法制芯相比其主要优点是:
1)降低能耗:用燃气加热时,中、小砂芯可节能15%~25%,较大砂芯可节能近50%;用电加热时同样节能。
2)提高砂芯质量:砂芯表面光洁并具有较高的强度,不会发生热芯盒法制芯较常出现的砂芯细薄处过烧,而厚大处仍硬化不足的现象。
3)延长了工艺装备的使用寿命,而且减少了变形。
4)改善了工作条件。
其存在的问题是,这方面的研究工作在我国还不够深入,树脂、硬化剂均还未实现标准化;另外,还需要像热芯盒法一样制作较昂贵的附有加热装置的耐热、耐腐蚀的工装器具,因此不适合单件小批量生产。(www.daowen.com)
(2)不可忽视温芯盒法能将芯盒加热温度由热芯盒法常用的210~250℃降为约175℃,而生产率仍能基本保持的关键技术 从国外有关报导看,实现温芯盒法的关键是:
1)要有高活性或高反应性的树脂。
2)要有适合温芯盒法的潜伏型硬化剂。
作者曾在这方面进行过一些研究,认为树脂固然重要,但从硬化反应机制看,能用于酸自硬以及热芯盒法快速硬化反应的树脂均应能用于温芯盒法,而研制成适用温芯盒法的高反应性树脂,同样也应能适合酸自硬砂及热芯盒法。最关键的还是潜伏型硬化剂的开发,从目前已有的结果看,最适用的还是铜盐。一种是以氯化铜的水溶液或乙醇溶液为基的硬化剂,它在室温下很稳定,在80~100℃开始分解,在150℃具有最佳工艺性能;另一种是磺酸盐,是由苯、苯酚、二甲苯或低脂肪烃的磺酸与Al3+、Cu2+、Zn2+、Fe2+、NH4+所形成的磺酸盐,主要为芳香族磺酸为基的铜盐的含水甲醇溶液,80℃时磺酸铜盐激活产生强酸性,能使树脂硬化。生产中为使砂芯能快速硬化,常用的芯盒温度范围为150~220℃。为降低成本,也可选用其他金属的无机酸盐。
(3)不可忽视温芯盒法树脂砂的配方及混砂工艺 从国外来看,例如德国推荐温芯盒法树脂砂采用改性呋喃树脂和专门硬化剂,其树脂加入量为砂质量的0.9%~1.2%,硬化剂的加入量为树脂质量的20%~30%。美国亚什兰公司推荐采用呋喃酚脲树脂,用铜盐作硬化剂,树脂加入量为砂质量的1.2%~1.3%,其可使用时间为4~5h,起模时间为20s。也有介绍树脂加入量为砂质量的1.50%~1.75%,使用无机酸盐作硬化剂,树脂砂可使用时间长达4~6h,甚至8h,而起模时间≤1min。整体来看,树脂加入量主要取决于原砂的质量和砂芯结构的复杂程度,国外一般为砂质量的1.2%~2.0%,我国多在1.8%~2.5%。从混砂工艺看,加砂后,先加硬化剂混匀,再加树脂混合,与热芯盒法树脂砂相同。可用间歇式或连续式混砂机混砂,生产中多用间歇式混砂机。
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