胺法冷芯盒工艺在缸体铸件上及应用.pdfVIP

胺法冷芯盒工艺在缸体铸件上的应用 黄光伟 (合肥江淮铸造有限责任公司，安徽合肥231137) 摘要：本文针对--E胺作为冷芯盒催化剂的工艺特点，在缸体铸件的生产中，对冷芯盒制芯所用的原材料、工艺方 法及要求进行了概括，对冷芯盒树脂砂芯常见的问题进行了分析并提出预防措施。 关键词：三乙胺；冷芯盒；缸体；铸造 ．1．‘．—J‘ 刖吾 2005年我公司引进新型三乙胺冷芯盒树脂砂制芯工艺，经过试验、试产和量产作业程序后，2006 年在汽车发动机缸体铸件生产中得到全面应用，随着汽车发动机整机性能的提高，对缸体铸件的尺 寸精度、内腔光洁度等要求越来越高。这样，对构成缸体铸件内腔的砂芯要求也越来越高。冷芯盒 制芯工艺不仅具有生产效率高、成本低、砂芯尺寸稳定，而且浇注后砂芯溃散性好等优点，因此， 适合大批量流水线生产缸体铸件。 1 冷芯盒制芯工艺原理 冷芯盒砂芯用树脂作粘结剂，树脂有两组份，组份I是酚醛树脂，组份II是聚异氰酸酯。两组 份按适当的比例加入到原砂中，通过混砂过程，树脂均匀地包裹在砂粒表面，然后将混好的混合料 (树脂砂)射入芯盒，再吹入三乙胺气体，使均匀包裹在砂粒表面的树脂膜从液态变成固态，在砂 粒与砂粒之间建立粘结桥，砂芯在很短的时间内迅速硬化，并形成一定强度。其固化原理是酚醛树 成固态尿烷树脂，从而使砂芯固化。 2原材料的选用及使用性能 2．1 原砂 选用内蒙古大林标准砂，主要技术指标见表1。 表l 原砂主要技术指标 Si0：(％)粒度规格 含泥量(％)含水量(％) 外观 PH值 耗酸值(ml／509) 90—92 40／100目 ≤0．2 ≤0．2 ≤5．O 近似圆形 ≈7 除控制表1中各项指标外，原砂中140目及以下含量应3％。微粉含量高，会降低芯砂强度， 增加粘结剂用量；另外，在使用原砂时，应控制砂温，理想的温度是20-30C，砂温低会降低混砂 效率和混砂时间；砂温高缩短吹气周期，减少所需催化剂用量，但同时还会缩短芯砂的可使用时间， 并造成芯砂表面酥脆。因此，应保证原砂干燥、干净，避免细粉和碱性杂质含量过多。 2．2树脂 表2为我公司使用某厂的冷芯盒树脂主要技术指标。 表2 冷芯盒树脂主要理化指标(室温) 组别 外观 游离甲醛(％) 密度(g／cm3)粘度(mpa．S) 游离酚(％) 组份I 淡黄色透明液体 1．05±0．05 120-150 0 ≤3．40 组份II 棕色透明液体 1．10±0．05 30—50 0 ≤3．40 使用两组份树脂作粘结剂，可充分发挥树脂的粘结作用。一般情况下，两组元的比例应适当， 否则，比例失衡会影响砂芯质量。若组份I树脂增加，初强度上升，砂芯塑性增加，但加入过量会 使芯砂中的水份降低强度的敏感性提高；若组份II树脂增加，终强度上升，发气量增加，但加入过 量使砂芯脆性增强。 通常，在冷芯盒树脂加入量2％的情况下，树脂砂在室温、高温的强度随树脂加入量的增加而 增加，但并非线性增加。 另外，环境温度和相对湿度对冷芯盒树脂产生影响。温度降低，组份I树脂变稠，流动性变差， 混砂不均匀，砂芯硬化后的强度降低；温度增加，加快组元间的反应，温度过高，缩短了芯砂可使 用时间。相对湿度大，组份II树脂与水有强烈的亲和性，它将加快与水反应，导致砂芯硬化不良， 强度降低…。 因此，在寒冷的冬季应做好树脂的保温，在空气潮湿的季节应做好树脂的储存和密封。 2．3三乙胺 三乙胺是无色透明的液体，具有令人窒息、有毒有害的刺激性气味，属危险品，应做好储存和 防护。其主要技术指标见表3。 生产中将三乙胺液体经过发生器加热到90—95℃汽化，与干燥的压缩空气混合吹入芯盒作为催 化剂，将树脂间交联反应的链结桥进行固化。合适比例的胺，使得链结桥更加牢固。制芯时若胺使