樹脂砂的案例
技術分享：呋喃樹脂砂鑄造原砂、樹脂，固化劑的影響分析和選擇
目前，在我國鑄鐵型砂中應用的樹脂砂主要是呋喃樹脂砂。樹脂砂的質量控制是原輔材料、工藝、設備、管理4個方面有機結合的系統工程，其中材料是基礎，工藝是核心，設備是條件，管理是保證，有人說，這4方面如一臺車的4個輪子缺一不可。現就呋喃樹脂砂在生產應用中的幾個問題進行探討。這些問題是：
（1）樹脂砂的原輔材料問題；
（2）樹脂砂的環境溫度與濕度的影響問題；
（3）樹脂砂的發氣量大的問題；
（4）樹脂砂的刺激味問題；
（5）樹脂砂操作與管理問題。
一、樹脂砂的原輔材料問題
1．原砂質量
樹脂砂有諸多優點，是鑄造型砂從粘土砂走向自硬砂的重大突破，但它有4大缺點也為國內外所承認：即對原砂要求高；性能受環境影響；發氣量大；有強烈的刺激味。
高質量的原砂是保證樹脂砂性能的基礎。而這點往往受到不少鑄造廠的忽視。
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目前，在我國鑄鐵型砂中應用的樹脂砂主要是呋喃樹脂砂。樹脂砂的質量控制是原輔材料、工藝、設備、管理4個方面有機結合的系統工程，其中材料是基礎，工藝是核心，設備是條件，管理是保證，有人說，這4方面如一臺車的4個輪子缺一不可。現就呋喃樹脂砂在生產應用中的幾個問題進行探討。這些問題是：
（1）樹脂砂的原輔材料問題；
（2）樹脂砂的環境溫度與濕度的影響問題；
（3）樹脂砂的發氣量大的問題；
（4）樹脂砂的刺激味問題；
（5）樹脂砂操作與管理問題。
一、樹脂砂的原輔材料問題
1．原砂質量
樹脂砂有諸多優點，是鑄造型砂從粘土砂走向自硬砂的重大突破，但它有4大缺點也為國內外所承認：即對原砂要求高；性能受環境影響；發氣量大；有強烈的刺激味。
高質量的原砂是保證樹脂砂性能的基礎。而這點往往受到不少鑄造廠的忽視。
展開 樹脂砂鑄造工藝全錄，核心技術都在這里了！
模具工藝時使其較好的適應樹脂砂造型的需要，主要在以下幾個方面：
加工余量：硬化后的樹脂砂鑄型有較好的剛度和較高的尺寸精度，且不易變形，所以在選擇工藝參數時，可以選取較小的機械加工余量，從而減少金屬溶液的消耗和機械加工的成本，從而可以提高鑄件的尺寸精度。
拔模斜度：樹脂砂在起模時已具有一定的硬化強度，較小的退讓性，較大的摩擦力，若采用敲擊的方法起模，容易損壞模具，同時樹脂砂的可修補性差，起模時，若受到破壞，較難修補。采用樹脂砂造型時，應根據生產實際和產品結構加大模具的拔模斜度，能順利的起模，得到質量隨著市場對鑄件產品外觀質量要求的不斷提高，樹脂砂鑄件在品質上的優勢，必將日益受到重視，樹脂砂這一鑄件生產工藝，也必將得到迅速的發展和普及。
模具的表面粗糙度：模具表面的粗糙度對樹脂砂鑄件的表面粗糙度起決定性的作用，因而盡量降低模具表面粗糙度，是獲得高品質鑄件的重要措施.
三、樹脂砂鑄造降本增效 最重要的三方面
要降低樹脂砂鑄造成本，可以從設備、原材料、生產工藝等幾方面考慮。
1、選擇合適的自硬樹脂砂生產設備是降低樹脂砂鑄造成本的前提在選擇樹脂砂生產設備時，不但要考慮本企業的實際情況，選擇適當價位的設備，更應考慮設備的運行成本，主要應考慮以下幾條：
（1）、要重視除塵設備的選擇在選擇生產設備時，大多數企業往往比較注重混砂設備和再生設備的質量，而忽略了除塵設備的質量。其實，除塵設備的好壞，直接影響著再生砂的質量和成本，如果除塵設備的除塵效果不好，不但影響著工作環境、污染空氣，更重要的是影響著再生砂的微粉含量，其直接結果是導致混砂時由于樹脂加入量的增加而加大生產成本。
展開 樹脂砂鑄造工藝核心技術問題：原料選擇、工藝參數、調整方法詳細講解
樹脂砂造型對模具工藝的要求（樹脂砂生產線）:
與粘土砂相比，樹脂砂鑄件的外觀質量依賴于模具的質量，因而樹脂砂對模具的質量要求較高。模具工藝時使其較好的適應樹脂砂造型的需要，主要在以下幾個方面：
加工余量：硬化后的樹脂砂鑄型有較好的剛度和較高的尺寸精度，且不易變形，所以在選擇工藝參數時，可以選取較小的機械加工余量，從而減少金屬溶液的消耗和機械加工的成本，從而可以提高鑄件的尺寸精度。
拔模斜度：樹脂砂在起模時已具有一定的硬化強度，較小的退讓性，較大的摩擦力，若采用敲擊的方法起模，容易損壞模具，同時樹脂砂的可修補性差，起模時，若受到破壞，較難修補。采用樹脂砂造型時，應根據生產實際和產品結構加大模具的拔模斜度，能順利的起模，得到質量隨著市場對鑄件產品外觀質量要求的不斷提高，樹脂砂鑄件在品質上的優勢，必將日益受到重視，樹脂砂這一鑄件生產工藝，也必將得到迅速的發展和普及。
模具的表面粗糙度：模具表面的粗糙度對樹脂砂鑄件的表面粗糙度起決定性的作用，因而盡量降低模具表面粗糙度，是獲得高品質鑄件的重要措施.
三、樹脂砂鑄造降本增效 最重要的三方面
要降低樹脂砂鑄造成本，可以從設備、原材料、生產工藝等幾方面考慮。
一、選擇合適的自硬樹脂砂生產設備是降低樹脂砂鑄造成本的前提在選擇樹脂砂生產設備時，不但要考慮本企業的實際情況，選擇適當價位的設備，更應考慮設備的運行成本，主要應考慮以下幾條：
1、要重視除塵設備的選擇在選擇生產設備時，大多數企業往往比較注重混砂設備和再生設備的質量，而忽略了除塵設備的質量。
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樹脂砂工藝的資料
樹脂砂工藝的資料
樹脂砂.part01.rar
樹脂砂.part02.rar
樹脂砂工藝生產鑄鋼件，熱裂缺陷最頭疼，從4方面有效解決！
用樹脂砂生產薄壁、形狀復雜的鑄鋼件時，最容易產生的一種缺陷是熱裂。
造成熱裂的主要原因如下：
1、使用樹脂砂流動性好，易緊實;樹脂加入量少，砂粒上包覆的粘結劑膜薄，這樣砂粒受熱膨脹，砂芯、砂型的熱膨脹率會比水玻璃砂芯(型)高。
2、樹脂砂受熱后，在還原性氣氛下樹脂炭化結焦而形成堅硬的焦炭骨架，能提高砂芯熱強度(如1000℃時樹脂砂的抗壓強度是水玻璃砂的5"10倍)，嚴重阻礙砂芯(型)退讓。呋喃樹脂中糠醇的含量越高(氮含量越低)，鑄件的熱裂傾向越大，因為糠醇提高了樹脂的熱分解溫度，降低了樹脂的熱分解速度，從而降低了砂型或砂芯的潰散性，使砂型或砂芯更加阻礙鑄件收縮，造成鑄件熱裂傾向加重。由于鑄鋼凝固時液一固兩相區的區間較寬，因此呋喃樹脂砂鑄鋼時更易產生熱裂缺陷，尤其是框架結構件。
3、用呋喃樹脂砂時，采用對甲苯磺酸作催化劑會增硫，從而加大熱裂傾向性。高溫金屬凝固時產生的收縮受到砂芯(型)較大的阻力，使鑄件產生應力和變形，而合金表面增硫，又降低了抗熱裂的能力。當應力或變形超過合金在該溫度下的強度極限或變形能力時，就會形成熱裂。
為使樹脂砂，尤其呋喃樹脂砂避免或減少熱裂，可采取以下幾個方面的措施：
1、合金方面
(1)控制鑄件的含硫量，宜在0.03%以下，并且避免鑄件中出現Ⅱ型硫化物。(鑄鋼件中的硫化物呈三種形態，即Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型，其中Ⅱ型的硫化物沿晶界分布，呈斷續狀，容易引起鑄件熱裂。)通過調整錳硫比來改變硫的分布型態。
(2)對于碳鋼件，應使S+P≤0.07%，因為硫與磷的疊加作用，使熱裂傾向性增加。
展開 樹脂砂工藝生產鑄鋼件，最頭疼的熱裂缺陷，從四個方面出手解決！
用樹脂砂生產薄壁、形狀復雜的鑄鋼件時，最容易產生的一種缺陷是熱裂。
造成熱裂的主要原因如下：
1、使用樹脂砂流動性好，易緊實;樹脂加入量少，砂粒上包覆的粘結劑膜薄，這樣砂粒受熱膨脹，砂芯、砂型的熱膨脹率會比水玻璃砂芯(型)高。
2、樹脂砂受熱后，在還原性氣氛下樹脂炭化結焦而形成堅硬的焦炭骨架，能提高砂芯熱強度(如1000℃時樹脂砂的抗壓強度是水玻璃砂的5"10倍)，嚴重阻礙砂芯(型)退讓。呋喃樹脂中糠醇的含量越高(氮含量越低)，鑄件的熱裂傾向越大，因為糠醇提高了樹脂的熱分解溫度，降低了樹脂的熱分解速度，從而降低了砂型或砂芯的潰散性，使砂型或砂芯更加阻礙鑄件收縮，造成鑄件熱裂傾向加重。由于鑄鋼凝固時液一固兩相區的區間較寬，因此呋喃樹脂砂鑄鋼時更易產生熱裂缺陷，尤其是框架結構件。
3、用呋喃樹脂砂時，采用對甲苯磺酸作催化劑會增硫，從而加大熱裂傾向性。高溫金屬凝固時產生的收縮受到砂芯(型)較大的阻力，使鑄件產生應力和變形，而合金表面增硫，又降低了抗熱裂的能力。當應力或變形超過合金在該溫度下的強度極限或變形能力時，就會形成熱裂。
為使樹脂砂，尤其呋喃樹脂砂避免或減少熱裂，可采取以下幾個方面的措施：
1、合金方面
(1)控制鑄件的含硫量，宜在0.03%以下，并且避免鑄件中出現Ⅱ型硫化物。(鑄鋼件中的硫化物呈三種形態，即Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型，其中Ⅱ型的硫化物沿晶界分布，呈斷續狀，容易引起鑄件熱裂。)通過調整錳硫比來改變硫的分布型態。
(2)對于碳鋼件，應使S+P≤0.07%，因為硫與磷的疊加作用，使熱裂傾向性增加。
展開 呋喃樹脂砂鑄造的五大核心問題探討：原輔材料、環境溫度與濕度的影響、發氣量大、刺激味、操作與管理
目前，在我國鑄鐵型砂中應用的樹脂砂主要是呋喃樹脂砂。樹脂砂的質量控制是原輔材料、工藝、設備、管理4個方面有機結合的系統工程，其中材料是基礎，工藝是核心，設備是條件，管理是保證，有人說，這4方面如一臺車的4個輪子缺一不可。現就呋喃樹脂砂在生產應用中的幾個問題進行探討。這些問題是：
（1）樹脂砂的原輔材料問題；
（2）樹脂砂的環境溫度與濕度的影響問題；
（3）樹脂砂的發氣量大的問題；
（4）樹脂砂的刺激味問題；
（5）樹脂砂操作與管理問題。
一、樹脂砂的原輔材料問題
1．原砂質量
樹脂砂有諸多優點，是鑄造型砂從粘土砂走向自硬砂的重大突破，但它有4大缺點也為國內外所承認：即對原砂要求高；性能受環境影響；發氣量大；有強烈的刺激味。
高質量的原砂是保證樹脂砂性能的基礎。而這點往往受到不少鑄造廠的忽視。
展開 3D打印在鑄造行業的優勢解讀，看看美日等國為什么重視3D技術在鑄造上的應用
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3D打印的過程，就是先鋪一層砂，用粘接劑進行固化，然后層層疊加。砂模的材料是石英砂，由于是利用樹脂把砂材料粘結起來，所以這種砂也叫樹脂砂。
樹脂砂材料的層厚可以低至僅僅300微米（三根人類頭發絲的厚度）。
打印過程
在模具領域，樹脂砂被各國公認為是未來的發展方向。美國、日本和瑞士等國已經采用樹脂砂鑄造出單件達幾十噸或上百噸的鑄件。而利用3D打印制成的樹脂砂，在成本、交付時間上都有著明顯的優勢，并且不受到復雜幾何形狀的制約。
打印完成后，工作人員在成型箱前進行清理
打印完成后就是鑄造的過程。
3D打印工業品，更像是藝術品。他們代表了智能制造的未來，帶來了巨大的經濟效益，也直接或間接地讓我們的生活更加美好。
展開 第四代砂型3D打印機升級改版，解決鑄造壁薄砂芯斷芯問題
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3D打印的過程，就是先鋪一層砂，用粘接劑進行固化，然后層層疊加。砂模的材料是石英砂，由于是利用樹脂把砂材料粘結起來，所以這種砂也叫樹脂砂。
樹脂砂材料的層厚可以低至僅僅300微米（三根人類頭發絲的厚度）。
打印過程
在模具領域，樹脂砂被各國公認為是未來的發展方向。美國、日本和瑞士等國已經采用樹脂砂鑄造出單件達幾十噸或上百噸的鑄件。而利用3D打印制成的樹脂砂，在成本、交付時間上都有著明顯的優勢，并且不受到復雜幾何形狀的制約。
打印完成后，工作人員在成型箱前進行清理
打印完成后就是鑄造的過程。
3D打印工業品，更像是藝術品。他們代表了智能制造的未來，帶來了巨大的經濟效益，也直接或間接地讓我們的生活更加美好。
展開 樹脂砂球鐵件表層球化不良，從減少傳遞源、截斷傳遞途徑、抵消S影響三方面查查
通過資料，發現許多文獻對采用樹脂自硬砂工藝生產的球鐵件表面出現的片狀石墨缺陷進行了報道，說明這種缺陷是一種普遍現象。
2、原因分析
一般情況下,球鐵中出現片狀石墨的主要原因是鐵液凝固時球化元素不足（Mg）,或存在干擾元素，如S等。 我廠采用的樹脂為XY86-A呋喃樹脂，其技術指標如表1所示,加入量為1.0%(占砂) ；固化劑為SQ-A和SQ-B，加入量為30～50%（占樹脂）。SQ-A和SQ-B均為磺酸固化劑，都含有S元素，其技術指標如表2所示。通過實驗發現再生砂中的S元素含量較高，一般為0.1%左右，而球化后的鐵液中S元素含量則較低，小于0.02%。高溫下，砂型和鐵液組成的固/液界面之間，存在S元素的濃度梯度，S元素由砂型向鐵液中傳遞，差值越大，擴散能力越強。
在高溫狀態下，S元素以SO2氣體形式或者S2-、SO32-離子形式通過涂料層，進入鐵液中，增加了表層鐵液中干擾元素的含量。S元素與鐵液中的Mg元素反應，生成MgO、MgSO3以及 MgS等Mg的氧化物和硫化物，降低鑄件表層的殘余Mg含量，使鑄件表層球化不良，出現片狀石墨組織。
3、 防止措施
由以上分析，可知鑄件表層球化不良的主要原因是，高溫下型砂中的S元素進入鐵液，降低了鑄件表層的殘余Mg含量。要防止球鐵鑄件表層出現異常組織，必須阻止型砂中的S在高溫下進入金屬液。可以從三個方面解決這個問題：一是降低型砂中S元素的含量，減少傳遞源；二是采取措施，阻止S元素由型砂向鐵液的傳遞，從傳遞過程上解決；第三則是增加鐵水中殘余Mg含量，抵消S 的影響。具體有以下幾種方法：
3．1減少傳遞源
(1)降低再生砂的灼燒減量
再生砂中的硫元素與再生砂的灼燒減量有一定的比例關系。
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砂型鑄造工藝全解，教你兼顧鑄件質量和生產成本及效率
（5）酯硬化酚醛樹脂自硬砂
酯硬化酚醛樹脂自硬砂工藝是英國波頓公司開發的，稱為a-set工藝，于1981年獲得專利，1984年已廣泛地應用于歐洲，最先用于鑄鋼生產，現已擴大到鑄鐵和非鐵合金鑄件。
此種酚醛樹脂的堿性較強，PH值為11-13.5。樹脂中含有機溶劑，閃點低，易燃，而且能溶于水，保存期短，在20℃下可存放6個月，30℃下為2-3個月，40℃下僅為1-2個月。
此種自硬砂的硬化劑是有機酯，可根據硬化速度的要求選用。硬化劑用量大約是樹脂的20~30%（質量分數），而酚醛樹脂加入量為原砂的1.5~2.5%。其混砂工藝與酸自硬呋喃樹脂相同。砂溫通常控制在20~30%，型（芯）砂可使用時間為5~30min，脫模時間為15~60min。
酯硬化酚醛樹脂自硬砂的主要特點有：
①在硬化劑作用下只發生部分反應，鑄型或型芯硬化后有一定的熱塑性，澆注金屬后還有一短暫的、因受熱而完全硬化的過程。這也是與酸自硬呋喃樹脂砂的不同之處。因此，用此工藝制成的鑄型（芯），硬化后強度并不很高，抗壓強度只有2~4MPa，但是，由于澆注初期還將進一步硬化，鑄型的尺寸穩定性和熱穩定性都好，制得的鑄件尺寸精度高，表面質量好。
②由于不含N、P、S，所以特別適合于鑄鋼件、球墨鑄鐵件生產。
③不會產生脈紋毛刺缺陷。其它自硬樹脂鑄型，在澆注和凝固過程中，在鑄型/金屬界面會出現裂紋。而酯硬化酚醛樹脂自硬砂在澆注和凝固過程中，表層出現可避免開裂的短暫的熱塑性階段，因而可得到無脈毛刺紋缺陷的光潔鑄件。
④堿性酚醛樹脂對原砂的適應性廣，不僅適用于硅砂，也適用于需酸值高的鎂砂、鎂橄欖石砂、鉻鐵礦砂等特種砂。
2．應與生產批量相適應
大批量生產時，應優先考慮機械化、自動化的粘土濕型砂造型生產線和樹脂砂制芯生產線。
展開 從精小零件到百噸鑄件都能打印，了解3D打印在鑄造中的工作原理
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3D打印的過程，就是先鋪一層砂，用粘接劑進行固化，然后層層疊加。砂模的材料是石英砂，由于是利用樹脂把砂材料粘結起來，所以這種砂也叫樹脂砂。
樹脂砂材料的層厚可以低至僅僅300微米（三根人類頭發絲的厚度）。
打印過程
在模具領域，樹脂砂被各國公認為是未來的發展方向。美國、日本和瑞士等國已經采用樹脂砂鑄造出單件達幾十噸或上百噸的鑄件。而利用3D打印制成的樹脂砂，在成本、交付時間上都有著明顯的優勢，并且不受到復雜幾何形狀的制約。
打印完成后，工作人員在成型箱前進行清理
打印完成后就是鑄造的過程。
3D打印工業品，更像是藝術品。他們代表了智能制造的未來，帶來了巨大的經濟效益，也直接或間接地讓我們的生活更加美好。
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企業簡介
廣東峰華卓立科技股份有限公司，是中國砂型3D打印技術產業化的開創者，其技術源于“中國3D打印第一人”——清華大學顏永年教授。
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3D打印的過程，就是先鋪一層砂，用粘接劑進行固化，然后層層疊加。砂模的材料是石英砂，由于是利用樹脂把砂材料粘結起來，所以這種砂也叫樹脂砂。
樹脂砂材料的層厚可以低至僅僅300微米（三根人類頭發絲的厚度）。
打印過程
在模具領域，樹脂砂被各國公認為是未來的發展方向。美國、日本和瑞士等國已經采用樹脂砂鑄造出單件達幾十噸或上百噸的鑄件。而利用3D打印制成的樹脂砂，在成本、交付時間上都有著明顯的優勢，并且不受到復雜幾何形狀的制約。
打印完成后，工作人員在成型箱前進行清理
打印完成后就是鑄造的過程。
3D打印工業品，更像是藝術品。他們代表了智能制造的未來，帶來了巨大的經濟效益，也直接或間接地讓我們的生活更加美好。
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企業簡介
廣東峰華卓立科技股份有限公司，是中國砂型3D打印技術產業化的開創者，其技術源于“中國3D打印第一人”——清華大學顏永年教授。
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3D打印的過程，就是先鋪一層砂，用粘接劑進行固化，然后層層疊加。砂模的材料是石英砂，由于是利用樹脂把砂材料粘結起來，所以這種砂也叫樹脂砂。
樹脂砂材料的層厚可以低至僅僅300微米（三根人類頭發絲的厚度）。
打印過程
在模具領域，樹脂砂被各國公認為是未來的發展方向。美國、日本和瑞士等國已經采用樹脂砂鑄造出單件達幾十噸或上百噸的鑄件。而利用3D打印制成的樹脂砂，在成本、交付時間上都有著明顯的優勢，并且不受到復雜幾何形狀的制約。
打印完成后，工作人員在成型箱前進行清理
打印完成后就是鑄造的過程。
3D打印工業品，更像是藝術品。他們代表了智能制造的未來，帶來了巨大的經濟效益，也直接或間接地讓我們的生活更加美好。
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企業簡介
廣東峰華卓立科技股份有限公司，是中國砂型3D打印技術產業化的開創者，其技術源于“中國3D打印第一人”——清華大學顏永年教授。
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