CN113084081A - 铸造用自硬呋喃树脂快速造型方法 - Google Patents
铸造用自硬呋喃树脂快速造型方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113084081A CN113084081A CN202110345771.4A CN202110345771A CN113084081A CN 113084081 A CN113084081 A CN 113084081A CN 202110345771 A CN202110345771 A CN 202110345771A CN 113084081 A CN113084081 A CN 113084081A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- casting
- furan resin
- hardening
- molding
- curing agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/20—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
- B22C1/22—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins
- B22C1/2233—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- B22C1/224—Furan polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/12—Treating moulds or cores, e.g. drying, hardening
Abstract
一种铸造用自硬呋喃树脂快速造型方法,属于砂型铸造技术领域。该铸造用自硬呋喃树脂快速造型方法包括以下过程:将铸造用砂与固化剂混合均匀,之后加入呋喃树脂,继续混合,制得混合料;根据铸件的设计,采用混合料进行造型,造型后在抽真空条件下硬化,得到成品。本发明可在任意室温及湿度下,实现砂型快速硬化,并使制得的砂型具有最佳终强度。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种砂型铸造领域的技术,具体是一种铸造用自硬呋喃树脂快速造型方法。
背景技术
我国上世纪70年代开始对自硬呋喃树脂进行研制,并逐步应用于铸造生产,是目前树脂砂中应用最广泛、积累经验最多的一种造型制芯工艺。用此工艺生产的铸铁件尺寸精度可达CT8~CT10级,比粘土砂高2级;铸件表面粗糙度达Ral2.5~50μm,比粘土砂高l~2级;铸件废品率可稳定在5%以下;车间单位面积的铸件产量比原粘土砂增长了1倍;铸件清砂的效率提高3倍,是目前铸造生产不可或缺的主流工艺之一。呋喃树脂砂造型既可用于机械化生产线批量生产,也可以单件小批量生产,既可生产大件,也可生产小件,是一种生产灵活的造型制芯工艺。
在生产中,作为粘结剂的呋喃树脂,必须配套合适的固化剂,固化剂在固化过程中起到催化作用,固化剂性能强弱对型砂可使用时间、固化速率等具有显著影响。另外,造型时气温和环境湿度在固化过程中也是关键两个影响因素,对此,应首先根据气温确定合适型号的固化剂,再根据环境湿度情况调整固化剂加入量,这样才能充分发挥呋喃树脂的粘结性能,使呋喃树脂砂型达到预期的固化效果,获得较高的型砂强度(终强度),砂型达到终强度后才能浇注。
砂型强度分为抗压、抗拉强度二种,其中,抗压强度检测参照JB/T 7526-2008《铸造用自硬呋喃树脂》附录D(规范性附录)树脂砂常温抗拉强度的测定方法中规定的试验条件检测,试验条件:砂温20±2℃,室温20±2℃,相对湿度60±5%,配套固化剂为质量浓度70%的对甲苯磺酸水溶液,对应《铸造自硬呋喃树脂用磺酸固化剂》GB/T 21872-2008标准中固化剂型号为GH05。标准中规范了试验条件及固化剂型号,改变任一条件,结果差异很大。但是用户使用时,通常无法控制生产车间砂温、室温、相对湿度,往往出现可使用时间长,固化速度慢,起模时间长,经常遇到24h后强度还是达不到终强度,特别是在严冬及高湿梅雨季节,出现砂型强度低、效力低、次品率高等问题。
面对这些问题,用户常以改用高浓度固化剂或增加固化剂加入量的方式应对,由此导致旧砂中残留硫含量增加。硫元素与Mn、Mg等其它元素亲和力强,产生阻碍石墨化的稳定碳化物,消耗铁液中的球化元素,形成MgS、MnS等残渣,使有效的球化元素含量过低,而降低球化,形成夹渣及皮下气孔等缺陷。
进一步地,为了控制硫含量,防止砂型中出现硫铸件,有的厂家在低温季节选用低硫型固化剂。所谓低硫固化剂在常规固化剂中添加磷酸、乳酸等,不但价格高,磷酸中的磷会影响铸件力学性能,降低铸件的韧性和致性,使铸件开裂,增加铸件脆性等缺陷;也有企业采用电热丝烘烤,电热功率大,耗能高,烘烤时产生废气,污染环境,影响操作人员身体健康。
为了解决现有技术存在的上述问题,本发明由此而来。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足,提出了一种铸造用自硬呋喃树脂快速造型方法,对环境湿度进行控制,实现砂型快速硬化,并使制得的砂型具有最佳终强度。
本发明涉及一种铸造用自硬呋喃树脂快速造型方法,包括以下过程:
将铸造用砂与固化剂混合均匀,之后加入呋喃树脂,继续混合,制得混合料;根据铸件的设计,采用混合料进行造型,造型后在抽真空条件下硬化,得到成品。
优选地,抽真空条件下真空度不小于-0.08MPa。
优选地,铸造用砂为1重量份,呋喃树脂为铸造用砂重量的0.8%~1.0%、固化剂为呋喃树脂重量的35%~60%。
技术效果
与现有技术相比,本发明具有如下技术效果:
1)通过抽真空对硬化环境的湿度进行控制,去除了环境水分和硬化反应生成的水分,避免了水分的存在干扰砂型硬化,实现了砂型快速硬化,有利于低温季节、高湿环境等条件下的生产;
2)在去除水分实现砂型快速硬化的基础上,无需选用高浓度固化剂、低硫型固化剂等,亦无需增加固化剂加入量,从而保证制得的砂型具有最佳终强度;同时还能减少铸造用砂的添加量,降本增效。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细描述。实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件进行。
实施例1
本实施例涉及一种铸造用自硬呋喃树脂快速造型方法,包括以下步骤:
混合料配制步骤:取200重量份铸造用砂放入SHY型树脂砂混砂机里,开动后立即加入1重量份固化剂GH07,搅拌1min,加入2重量份呋喃树脂XY86-A,继续搅拌1min,得到混合料;每重量份设置为12.5g;
制样步骤:根据铸件的设计,采用混合料进行造型;混合料共制成五块试样;在制样过程中,将混合料倒入的芯盒中,一组五块试样,人工压实,确保用力均匀一致,然后刮平,刮平操作需要在混合料开始配制的5min内完成;制样完成后一段时间内起模,测定起模强度。
放置硬化步骤:将已成型的试样放置在真空干燥器中,10~15℃下,抽真空至真空度达到-0.08MPa,自然硬化,得到成品。
对采用本实施例方法制得的成品与现有技术进行对比,对比方案如下:
通过SWY液压强度试验机分别测定五块试样的抗压强度值,即将试样放在SWY液压强度试验机的夹具中,并使夹具两端面贴紧试样,转动手轮逐渐加载测试压力,直至试样破裂,抗压强度值直接从压力表中读出;去掉最大值和最小值后,对剩下的三个强度值取平均值,作为试样平均强度值。三个强度值中任何一个强度值与试样平均强度值相差不得超过10%,如果超过,重新制作试样。
实施例2
实施例2试样制造:相对于实施例1,本实施例将呋喃树脂含量调整为实施例1的80%,固化剂含量调整为实施例1的80%。
对比例1-1试样制造:混合料配制步骤与制样步骤同实施例1,放置硬化步骤在10~15℃、常湿、室内进行。
对比例1-2试样制造:混合料配制步骤与制样步骤同实施例1,放置硬化步骤在10~15℃、密闭、干燥容器中进行。
对比结果如下表1所示。
表1抗压强度变化对比表
根据表1可知,在原料及其配比相同的情况下,实施例1具有较好的起模强度,更重要的是4h抗压强度达到对比例1-1的24h抗压强度(已满足现有产品生产的需要);故采用本发明实施例的制备方法可加快生产节凑,提高生产效率;
另一方面,实施例2将呋喃树脂含量调整为现有技术(对比例1-1)的80%,以及将固化剂含量调整为现有技术(对比例1-1)的80%,在抽真空条件下,其硬化24h强度也略高于对比例1-1硬化24h强度,因此,在保持现有生产效率的条件下,能够减少20%左右呋喃树脂及固化剂的使用成本,从而减少有机废气的排放,降低固化剂引入的硫元素的残留量,增加旧砂循环利用率,节约用砂使用成本,减少旧砂废弃率10%左右,符合绿色铸造、节能减排发展的要求。
实施例3
实施例3试样制造:相对于实施例1,本实施例将固化剂含量调整为实施例1的35%。
对比例3-1试样制造:相对于实施例1,固化剂用量减少50%,放置硬化步骤在10~15℃、常湿室内进行。
对比例3-2试样制造:相对于实施例1,固化剂用量减少50%,放置硬化步骤在10~15℃、密闭、干燥容器中进行。
对比结果如下表2所示。
表2抗压强度变化对比表
根据表2可知,在显著降低实施例3的固化剂加入量后,实施例3的4h抗压强度仍能够达到对比3-1的24h抗压强度,故按照本发明实施例的制备方法能够减少固化剂加入量,降低成本,减少旧砂中硫残留,加快硬化速度,提高生产效率。
实施例4
实施例4试样制造:相对于实施例1,将固化剂型号调整为GH06,固化剂用量减少50%。
对比例4-1试样制造:相对于实施例1,固化剂用量减少50%,放置硬化步骤在10~15℃、常湿室内进行。
对比例4-2试样制造:相对于实施例1,固化剂用量减少50%,放置硬化步骤在10~15℃、密闭、干燥容器中进行。
对比结果如下表3所示。
表3抗压强度变化对比表
根据表3可知,在10~15℃条件下,实施例4固化剂的型号调整为15~20℃时使用的GH06(相对于10~15℃时使用的固化剂GH07浓度要低),4h抗压强度达到对比例4-1的24h抗压强度;故本发明实施例在气温较低的季节,即使不采用高浓度固化剂,亦能快速硬化。
需要强调的是:以上仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (3)
1.一种铸造用自硬呋喃树脂快速造型方法,其特征在于,包括以下过程:
将铸造用砂与固化剂混合均匀,之后加入呋喃树脂,继续混合,制得混合料;根据铸件的设计,采用混合料进行造型,造型后在抽真空条件下硬化,得到成品。
2.根据权利要求1所述铸造用自硬呋喃树脂快速造型方法,其特征是,抽真空条件下真空度不小于-0.08MPa。
3.根据权利要求1所述铸造用自硬呋喃树脂快速造型方法,其特征是,铸造用砂为1重量份,呋喃树脂为铸造用砂重量的0.8%~1.0%,固化剂为呋喃树脂重量的35%~60%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110345771.4A CN113084081A (zh) | 2021-03-31 | 2021-03-31 | 铸造用自硬呋喃树脂快速造型方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110345771.4A CN113084081A (zh) | 2021-03-31 | 2021-03-31 | 铸造用自硬呋喃树脂快速造型方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113084081A true CN113084081A (zh) | 2021-07-09 |
Family
ID=76671907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110345771.4A Pending CN113084081A (zh) | 2021-03-31 | 2021-03-31 | 铸造用自硬呋喃树脂快速造型方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113084081A (zh) |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1496587A (en) * | 1975-03-22 | 1977-12-30 | Inst Odlewnictwa | Production of sand moulds |
RU2048950C1 (ru) * | 1993-08-30 | 1995-11-27 | Акционерное общество "Кропоткинский химический завод" | Способ получения карбамидофуранового связующего для холоднотвердеющих песчано-смоляных смесей |
CN1225299A (zh) * | 1999-01-17 | 1999-08-11 | 铁道部宝鸡桥梁工厂 | 真空置换-酯固化水玻璃砂联合硬化法 |
US20050009950A1 (en) * | 2003-05-13 | 2005-01-13 | Dando Thomas E. | Process for preparing foundry shapes |
JP2009119469A (ja) * | 2007-11-12 | 2009-06-04 | Kimura Chuzosho:Kk | 自硬性流動鋳型 |
CN101992260A (zh) * | 2010-11-05 | 2011-03-30 | 中国第一汽车集团公司 | 生产整体铸造桥壳用呋喃自硬树脂砂型 |
WO2013031947A1 (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-07 | 花王株式会社 | 自硬性鋳型造型用粘結剤組成物及びそれを用いた鋳型の製造方法 |
CN103192031A (zh) * | 2013-04-03 | 2013-07-10 | 苏州苏铸成套装备制造有限公司 | 优化的砂芯成型方法 |
CN105108067A (zh) * | 2015-08-31 | 2015-12-02 | 宁夏共享模具有限公司 | 一种提升射芯模充砂成型的方法 |
CN105798231A (zh) * | 2014-12-31 | 2016-07-27 | 肖燕鹏 | 自硬砂层代替塑料膜的真空密封造型法 |
CN105834362A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-08-10 | 广西大学 | 超声振动树脂自硬砂的消失模铸造方法及其装置 |
CN205629292U (zh) * | 2016-05-21 | 2016-10-12 | 沈阳明腾科技有限公司 | 一种树脂砂造型或制芯的快速硬化装置 |
CN110256815A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-20 | 山东斯恩特纳米材料有限公司 | 一种新型增韧导电环氧树脂复合材料及其制备方法 |
-
2021
- 2021-03-31 CN CN202110345771.4A patent/CN113084081A/zh active Pending
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1496587A (en) * | 1975-03-22 | 1977-12-30 | Inst Odlewnictwa | Production of sand moulds |
RU2048950C1 (ru) * | 1993-08-30 | 1995-11-27 | Акционерное общество "Кропоткинский химический завод" | Способ получения карбамидофуранового связующего для холоднотвердеющих песчано-смоляных смесей |
CN1225299A (zh) * | 1999-01-17 | 1999-08-11 | 铁道部宝鸡桥梁工厂 | 真空置换-酯固化水玻璃砂联合硬化法 |
US20050009950A1 (en) * | 2003-05-13 | 2005-01-13 | Dando Thomas E. | Process for preparing foundry shapes |
JP2009119469A (ja) * | 2007-11-12 | 2009-06-04 | Kimura Chuzosho:Kk | 自硬性流動鋳型 |
CN101992260A (zh) * | 2010-11-05 | 2011-03-30 | 中国第一汽车集团公司 | 生产整体铸造桥壳用呋喃自硬树脂砂型 |
WO2013031947A1 (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-07 | 花王株式会社 | 自硬性鋳型造型用粘結剤組成物及びそれを用いた鋳型の製造方法 |
CN103192031A (zh) * | 2013-04-03 | 2013-07-10 | 苏州苏铸成套装备制造有限公司 | 优化的砂芯成型方法 |
CN105798231A (zh) * | 2014-12-31 | 2016-07-27 | 肖燕鹏 | 自硬砂层代替塑料膜的真空密封造型法 |
CN105108067A (zh) * | 2015-08-31 | 2015-12-02 | 宁夏共享模具有限公司 | 一种提升射芯模充砂成型的方法 |
CN105834362A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-08-10 | 广西大学 | 超声振动树脂自硬砂的消失模铸造方法及其装置 |
CN205629292U (zh) * | 2016-05-21 | 2016-10-12 | 沈阳明腾科技有限公司 | 一种树脂砂造型或制芯的快速硬化装置 |
CN110256815A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-20 | 山东斯恩特纳米材料有限公司 | 一种新型增韧导电环氧树脂复合材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
谢应良: "《典型铸铁件生产工艺实例》", 北京:机械工业出版社, pages: 313 - 328 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102380575B (zh) | 一种树脂铸造型砂及其制备方法 | |
CN106378420A (zh) | 一种铸造用水玻璃砂吹气硬化的制型、芯方法 | |
CN102380576A (zh) | 一种混合铸造型砂及其制备方法 | |
CN104325065A (zh) | 一种覆膜砂及其制备方法 | |
CN102728775A (zh) | 一种含有木质纤维的型砂及其制作方法 | |
CN106825385A (zh) | 一种热固树脂砂型砂芯制备工艺 | |
CN111574226A (zh) | 一种高密度低游离硅含量反应烧结碳化硅陶瓷材料的制备方法 | |
CN110860646B (zh) | 一种铸造砂组合物及铸造方法 | |
CN102266903A (zh) | 一种可显著提高制动毂铸件质量的型砂 | |
CN113084081A (zh) | 铸造用自硬呋喃树脂快速造型方法 | |
JPH03291124A (ja) | 鋳物用砂型の製造方法 | |
CN111718175B (zh) | 一种co2硬化无机粘结剂及其制备方法 | |
CN102861865A (zh) | 生产大型超临界铸钢件用的型砂配比工艺 | |
CN115663223B (zh) | 一种复合双极板及其制备方法 | |
CN109622878A (zh) | 提高铸型冷却速度的型砂及方法 | |
CN105057565A (zh) | 一种优质型砂及其制备方法 | |
CN103056284A (zh) | 粘土完全再生砂改性剂、改性方法及改性剂的应用 | |
RU2486987C2 (ru) | Способ изготовления комбинированных литейных форм из жидкостекольных самотвердеющих смесей | |
CN106238668A (zh) | 静压造型铸造成型工艺生产高锰钢履带板的方法 | |
CN109516787B (zh) | 一种树脂型耐火材料的制样方法 | |
CN110625058B (zh) | 一种高透气性铸造型砂及其制备方法 | |
CN110125327B (zh) | 一种替代呋喃树脂自硬砂的涂料及其制备和使用方法 | |
CN115477532B (zh) | 一种铸造铝合金用水溶性精密陶瓷型芯制备方法 | |
CN110818434B (zh) | 一种冒口材料及其制备方法 | |
CN109794580B (zh) | 一种内燃机水泵铸造用砂芯及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |