【正文】 12 ．為什么酸固化甲階酚醛樹脂砂的固化劑加入量宜以占樹脂的百分?jǐn)?shù)表示？ 。增加硬化劑 的游離酸含量，才會(huì)使硬化速度變快，但會(huì)使自硬砂的強(qiáng)度下降很多，因此要保證硬化速度，又不使樹脂砂的強(qiáng)度下降較大，只 能增加固化劑的總酸值。 10 ．為什么自硬樹脂砂的舊砂需要再生回用時(shí)，不宜用磷酸做固化劑？ 用磷酸做固化劑的砂型、芯在澆注后，磷酸不能在金屬液的熱作用下分解破壞，而生成磷酸鹽沉積在砂粒表面，較難通過再生去除，導(dǎo)致再生砂配 制的樹脂砂的強(qiáng)度下降很多，并且增加鑄型膨脹，使夾砂傾向增加。會(huì)導(dǎo)致樹脂砂的終強(qiáng)度下降？ 采用催化活性過 強(qiáng)的固化劑或過多的固化劑，會(huì)導(dǎo)致預(yù)固化階段過短，樹脂中無規(guī)則卷曲線團(tuán)狀預(yù)聚物尚未充分伸展和有序化，就被已經(jīng)交聯(lián)的預(yù)聚物阻塞在體形結(jié)構(gòu)中，使線團(tuán)中的大量活性基未能參與反應(yīng)，不能形成聚合度很大的聚合物。因而一般情況下，糠醇含 70%~80%時(shí)，呋喃自硬樹脂砂的常溫終強(qiáng)度最大。但隨著脲醛樹脂的增加，呋喃樹脂的含水量相對(duì)增高，又會(huì)降低硬化速度和終強(qiáng)度。但樹脂砂的發(fā)氣量在，為了便于澆注過程中型腔中的大量氣體能順利排出，必須多設(shè)出氣冒口，原則上要求 ∑ F 冒 ∑ F內(nèi)。 6 ．自硬樹脂砂用模樣的撥模斜度為什么要比粘土砂大些？ 樹脂砂型芯在起模時(shí)已具有一定的硬化強(qiáng)度，無退讓性，一般不能通過敲擊模樣和芯盒 框使砂型或砂芯壁來達(dá)到松動(dòng)模樣，起模時(shí)摩擦力較大；樹脂砂型與砂芯的可修補(bǔ)性差，起模時(shí)，砂型，芯一旦不完整，較難修補(bǔ)。 4 ．為什么自硬樹脂砂生產(chǎn)重量大的鑄件，澆注系統(tǒng)宜于用陶瓷 管制作？ 采用自硬樹脂砂造型，當(dāng)生產(chǎn)重量較大的鑄件時(shí)，由于澆注時(shí)間長，澆注系統(tǒng)在高溫金屬液的長時(shí)間熱作用下，易使樹脂砂過早潰散喪失強(qiáng)度，造成沖砂缺陷，因此，對(duì)重量較大的鑄件，澆注系統(tǒng)宜用陶管制作，同時(shí)使?jié)沧⑾到y(tǒng)特別是直澆道不易上涂料的問題得到解決。 3 ．為什么生產(chǎn)鑄鋁，鑄銅件可以選用高氮呋喃樹脂？ 由于鋁、銅金屬液對(duì)氮幾乎不溶解，因此，即使使用高氮樹脂在澆注過程中樹脂分解產(chǎn)生的氮，也不會(huì)被鋁、銅金屬液吸收，也就不會(huì)在凝固過程中因析出氮而形成氮?dú)饪住? 2 ．為什么酚脲脘自硬樹脂的硬透性比呋喃自硬樹脂砂好？ 因?yàn)榉与咫錁渲墓袒^程是聚合反應(yīng)，固化過程中不產(chǎn)生小分子的水，不存在因型內(nèi)外水分的揮發(fā)速度不同使其內(nèi)外固化速度不一致的問題，而呋喃自硬樹脂的固化過程是縮聚反應(yīng)，反應(yīng)過程中產(chǎn)生水分，因型芯內(nèi)外的水分蒸發(fā)速度 不同，導(dǎo)致了其內(nèi)外固化速度不同，故其硬透性差些。 造成這種結(jié)果的原因主要是由于磷酸與糠醇的互溶性差，而與水的親和力大，使得樹脂和催化劑中所含的水分 以及樹脂在縮聚反應(yīng)中生成的水不易擴(kuò)散排出而以磷酸為核心生成水滴殘存于樹脂膜中，破壞了樹脂膜的致密性，故強(qiáng)度較低。 高氮低糠醇樹脂使用磷酸做固化劑可獲得必要的硬化速度。 6 — 6 夾渣及燒結(jié)粘砂 解決辦法主要是：加快澆注速度、注意澆口的封閉性，提高涂料質(zhì)量、提高型砂及涂料的高溫強(qiáng)度。 在不至于發(fā)生變形及裂紋情況下，提早開箱或?qū)?局部采取風(fēng)冷措施。 鐵水中添加極少量珠光體穩(wěn)定元素如 Cr、 Cu、 Sn 等。對(duì)此可考慮以下措施。 o 注意涂料質(zhì)量和涂刷質(zhì)量。各部位澆口都要認(rèn)真上好涂料，對(duì)于較深的直澆口，底注內(nèi)澆口可用陶管做出。 對(duì)策 o 澆口棒應(yīng)光潔。 o 造型（芯）操作不當(dāng)引起表面穩(wěn)定性差。澆注溫度不宜過高?；焐皶r(shí)砂溫應(yīng)控制在 40℃ 以下。 舊砂再生 回用是減輕和防止機(jī)械粘砂與脈紋最有效的措施。尤其注意死角處搭子下等不易緊實(shí)的部位。 防止粘砂及脈紋的措施 針對(duì)以上各條產(chǎn)生 的原因，采取以下相應(yīng)對(duì)策： 使砂的粒度分布范圍適當(dāng)加寬，如選用 30/70 目砂時(shí)，粒砂的集中分布分散到 50、 70 四個(gè)篩號(hào)上。 造型操作不當(dāng)引起的型砂強(qiáng)度過低、表面穩(wěn)定性差，促使粘砂脈紋的發(fā)生。 涂料耐火度低、涂層厚度不夠。 以上主要討論了因呋喃鑄型本身而造成的侵入型氣孔缺陷，實(shí)際生產(chǎn)中因鐵水溫度及溶煉質(zhì)量等因素引起的氣孔比例也不小，要注意具體分析、對(duì)癥下藥。 o 嚴(yán)格造型（芯）、配模操作。主要措施是盡量降低砂鐵比，選擇優(yōu)良的再生設(shè)備，注意再生砂的管理。 o 制定互藝方案時(shí)要注意提高澆注速度，合理有效的設(shè)計(jì)通氣；掌握快速、封閉、底注、不紊流的設(shè)計(jì)原則。 重視涂料的溶劑質(zhì)量；涂刷前對(duì)涂料充分?jǐn)嚢?，濃度?yīng)大于 30“ Be；涂刷料后即時(shí)點(diǎn)火干燥。如芯鐵外露，芯頭鉆 鐵等。 o 造型（芯）后尚未充分固化就過早合箱澆注，造成發(fā)起量過大。其中影響較大的因素有：澆注速度過慢；通氣方案不良；澆注系統(tǒng)尺寸合比例不當(dāng)；壓頭太低。 o 水基涂料干燥不充分。 o 呋喃樹脂砂鑄件缺陷及其對(duì)策 6 — 1 氣孔與針孔 產(chǎn)生原因 o 樹脂添加量過多，樹脂中 氮含量過高。 加互余量 樹脂砂鑄件尺寸準(zhǔn)確，直線度也好。有些鑄件不允許有拔模斜度處可采用抽芯方法制模樣或用脫開式芯盒。根據(jù)型芯大小不同芯頭間隙可取 0— ，分型負(fù)數(shù)原則上可以不放。上下面的吃砂量可取 50— 100mm，蓋箱頂面吃砂量還應(yīng)考率鐵水壓頭的需要適當(dāng)增高，否則需通過冒口圈、出氣孔圈、澆口杯的高度來補(bǔ)充，這時(shí)要注意粘合良好，防止圈底杯底跑火。主要根據(jù)鑄件的大小、壁厚不同來選取。一般設(shè)計(jì)中，可試采用外型（包括外型芯） — %，型芯 — %的 收縮率?？偟膬A向是縱長方向收縮率較橫向的大；外型的收縮（包括形成外型的型芯）較芯型的大；長大鑄件的收縮較小鑄件來的大。一方面，由 于芯骨簡化、潰散性好、對(duì)收縮阻礙小，另一方面，樹脂砂熱膨脹系數(shù)大，樹脂粘結(jié)劑也有一定的熱強(qiáng)度，使收縮率有減小的因素。在外型的各部分芯座上應(yīng)盡量做出與大氣相通的通氣孔，以保證型芯中氣體順利逸出。 冒口與出氣孔 樹脂砂在鐵水表層凝固前的剛性好、強(qiáng)度高，不易發(fā)生脹砂和型壁遷移，依靠鐵水凝固期間的石墨化膨脹有一定的自補(bǔ)縮能力，冒口比粘土砂的小，可以改用出氣冒口或溢流冒口。 對(duì)于長度較大的鑄件，在行車距離允許的情況下，為了加快澆注速度和均勻緊鐵水，可設(shè)置二道直澆口從兩端同時(shí)澆注。 推薦采用 F 直： F 橫： F 內(nèi) =： ： 那樣的封閉加壓澆注系統(tǒng)。這樣既 有力于防止氣孔缺陷，也有利于減少鑄件的熱粘砂和冷隔。 澆注速度 計(jì)算方法可參照粘土烘砂，但澆注速度應(yīng)盡量快，一般說來， 500Kg以下鑄件澆就時(shí)間不超過 20秒為宜； IT 重鑄件不超過 40 秒；即使 2— 3T 重的鑄件也盡量在 1 分鐘內(nèi)澆注完畢。 其他要求與粘土砂要求相同。 除芯作業(yè)因型砂的潰散，一般用互具或風(fēng)槍進(jìn)行即可。 原則上應(yīng)先開箱，吊出或翻出鑄件后，再將砂箱放在落砂機(jī)上落砂，以免鑄件被碰 壞。 開箱與落砂除芯 樹脂砂保溫性能好，澆注后鑄件冷卻較慢，對(duì)易裂和易產(chǎn)生白口的鑄件應(yīng)比粘土砂延長開箱時(shí)間。 為了開箱方便、延長砂箱 使用壽命，要求澆注后當(dāng)冒口圈和澆口杯凝固后，趁熱將砂箱頂面溢流出的披縫鐵敲掉，并將澆口杯搬掉。澆注時(shí)應(yīng)貫徹快速、不斷流、嚴(yán)格擋渣、及時(shí)點(diǎn)火引氣等原則。冷鐵、芯撐等應(yīng)干燥清潔無銹蝕。 o 下芯后合箱前應(yīng)將芯頭上下左 右的間隙塞實(shí)墊平，以防型芯竄動(dòng)或漂浮，浮砂必須吹（吸）凈。 o 為保證鐵水壓頭，所有澆口杯、冒口圈和出氣口圈等的安放均需粘牢型面或埋住，以防跑火。吊攀處修補(bǔ)時(shí)應(yīng)插上合適長度的釘子。 o 要采取防止鐵 水鉆芯頭的措施，以避免槍火和氣孔。 下芯盒箱 一般與粘土砂同。水基涂料上好后應(yīng)進(jìn)烘房在 150— 180℃ 下烘干 1— 2 小時(shí)。 醇基涂料上好后應(yīng)及時(shí)點(diǎn)燃自干。為了合箱時(shí)不使砂粒掉入型腔，蓋箱頂面的澆冒口、出氣空上也要刷上涂料。涂前攪拌均勻。 為防止溶劑和水分過多地滲進(jìn)型芯深出，影響涂層的干燥程度，并保證涂層厚度以提高抗金屬滲透能力，涂料必須有一定濃度。若使用酒精快干涂料，需立即點(diǎn)火燃燒，又會(huì)使未反應(yīng)完全的樹脂過燒，這些都會(huì)降低鑄型（芯）的表面穩(wěn)定性。 造型與制芯時(shí)要特別注意放好出氣。 對(duì)于起?；虬徇\(yùn)中不慎破損的部分，成塊的可涂專用的型芯修補(bǔ)粘合劑后回原處，必要時(shí)用釘子加固，其它破損處可用新混制時(shí)樹脂砂填補(bǔ)，并用墁刀刮平。由于樹脂砂型起模是在半硬化狀態(tài)下進(jìn)行的，所以需利用較大的沖擊力，這時(shí)要注意起模樣的平衡性，不要用鐵榔頭直接敲擊木模，應(yīng)墊上木塊或 用橡膠、塑料、木制榔頭。對(duì)填砂面的吊攀應(yīng)在 造型后即使挖出吊攀頭部。同樣，對(duì)于與鐵水接觸的芯盒添砂面，為增強(qiáng)表面穩(wěn)定性，應(yīng)及時(shí)用墁刀刮平。否則鑄型內(nèi)表面有局部不硬化或強(qiáng)度不夠時(shí)往往要整箱敲掉。直澆口棒及出氣、冒口棒應(yīng)在造型后幾分鐘內(nèi)拔出。緊實(shí)不好的鑄型或局部表面，其表面穩(wěn)定性差，容易造成機(jī)械粘砂（滲鐵）、沖砂及砂眼，而且起模后鑄型的疏松難以修補(bǔ)。但造型中仍需十分注意凹處、角部、活塊凸臺(tái)下等不易充填部位的緊實(shí)操作。由于樹脂砂強(qiáng)度高，芯骨可以大大簡化，一 般不必作整體鑄鐵芯骨，可以通過散插鐵棒，但也要考慮到起模、搬運(yùn)、下芯合箱、澆注時(shí)的鐵水浮力等等對(duì)泥芯剛性及強(qiáng)度的要求，放置足夠的芯骨，對(duì)大泥芯可放入鑄鐵龍骨，吊攀下鉤處注意插橫擔(dān)鐵條。放砂前要仔細(xì)檢查活塊是否齊全到位。澆注系統(tǒng)和圓角盡量在模樣上做出，起模螺栓應(yīng)裝置緊固。 冬季使用金屬?；蚪饘傩桶鍟?huì)影響硬化，盡可能采用木模。這時(shí)還應(yīng)考慮型（芯）的大小，復(fù)雜程度以及鐵水壓頭高低等因素，過高的強(qiáng)度是不必要的，不僅浪費(fèi)昂貴的粘結(jié)劑，而且增加發(fā)氣性促成氣孔類缺陷，同時(shí)降低潰散性增加落砂出芯的困難。 二、樹脂與固化劑的加入量 隨著樹脂加入量增加，呋喃砂的終強(qiáng)度將增加。間歇式混砂機(jī)有低速的普通攪拌機(jī)和高速旋轉(zhuǎn)的碗形混砂機(jī)。連續(xù)式混砂機(jī)一般為攪籠式。根據(jù)混制的程序不同，分為單砂雙混法和雙砂三混法二種，它們的混制程序如圖所示。另外，砂中添加少量氧化鐵或硼酸等添加劑，或采用膨脹小耐熱性好的鋯砂，鉻礦砂也可以提高熱強(qiáng)度。對(duì)于有機(jī)系鑄型而言，要保證鑄型經(jīng)受住金屬溶液的熱沖擊，是鑄件凝固前鑄型不至于過早潰散。為了防止熱裂和清砂方便，應(yīng)在造型時(shí)采取降低砂鐵比的各種措施，以提高宏觀潰散性。一般說呋喃砂潰散性比較好， 500℃ 左右殘留強(qiáng)度為零。將試樣經(jīng) 24 小時(shí)硬化后放在 100、 200、 300℃ 的電爐中保持一定時(shí)間，取出冷卻至室溫，測定其抗壓強(qiáng)度。由于發(fā)氣量與型砂灼減量成正比（見圖 3— 5），為方便起見，生產(chǎn)廠常以測定型砂灼熱減量的方法代替測定發(fā)氣量。圖 3— 4 為樹脂加入量與發(fā)氣量的變化關(guān)系。脲醛的發(fā)起量大，而糠醇和甲醛的發(fā)氣量低。 透氣性好是呋喃樹脂砂的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，他彌補(bǔ)了有機(jī)鑄型發(fā)氣量大的優(yōu)點(diǎn)，但也不可忽視采用集中通氣等方式解決砂型和型芯的通氣。 生產(chǎn)上要求砂型（芯）的互作表面（即與鐵水接觸的表面）穩(wěn)定性應(yīng)大于 90%，現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)判定方法是用手指摩擦硬化后的型（芯）表面，一般以摸不下砂粒為準(zhǔn)。 3 — 3 自硬呋喃樹脂砂的性能 表面穩(wěn)定性