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冷芯盒射芯机

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一、概述:三乙胺法冷芯盒工艺即酚醛氨基甲酸乙酯工艺, 是冷芯盒制芯工艺方法中目前应用广泛的一种, 开发于 1968年。其制芯工艺过程是, 在定量原砂中按工艺配比加入组分Ñ 酚醛树脂和组分 Ò聚异氰酸酯的双组分粘结剂, 在混砂机中混均匀后得到冷芯砂, 利用射芯机紧实到芯盒中, 再藉助气体发生器,以干燥的压缩空气或氮气为载体将定量的雾化或汽化的三乙胺催化剂通过吹气板吹入芯盒, 将双组分粘结剂中的羟基和

  1. 详细信息

一、概述:
三乙胺法冷芯盒工艺即酚醛氨基甲酸乙酯工艺, 是冷芯盒制芯工艺方法中目前应用广泛的一种, 开发于 1968年。其制芯工艺过程是, 在定量原砂中按工艺配比加入组分Ñ 酚醛树脂和组分 Ò聚异氰酸酯的双组分粘结剂, 在混砂机中混均匀后得到冷芯砂, 利用射芯机紧实到芯盒中, 再藉助气体发生器,以干燥的压缩空气或氮气为载体将定量的雾化或汽化的三乙胺催化剂通过吹气板吹入芯盒, 将双组分粘结剂中的羟基和异氰酸催化变成尿烷而硬化, 继而靠载体气体清洗出芯砂中残余的三乙胺, 得到具有一定强度、满足工艺要求的砂芯。
二、优点
冷芯盒法制芯工艺用的芯盒不需加热,免去了芯盒热变形, 砂芯精度高 , 芯盒寿命长, 芯盒材质可视生产批量大小等条件选用钢、铸铁等。冷芯盒制芯工艺化学反应迅速, 固化周期短, 生产效率高, 砂芯发气量较低, 溃散性好, 易清砂, 铸件表面光洁, 废品率低, 综合成本低, 易于组织自动化生产, 经济效益显著。因此, 在近 20年的发展中, 日益取代油砂法、热芯盒法、壳芯法等传统制芯工艺。在欧美等有些工厂采用三乙胺法冷芯盒制芯工艺生产的砂芯重量达砂芯总重量的 70% 以上。
三、三乙胺法冷芯盒技术中的一些问题探讨
(1)首先对需生产的砂芯要做可行性工艺分析。根据目前我国国产三乙胺法粘结剂的性能看, 尚适于生产较厚大、简单和一般复杂的大中小砂芯, 对生产形状结构特别复杂、薄且长的联体缸盖水套等类砂芯有一定困难。因其干强度及热强度略低, 易出现裂纹及溃塌, 一般 600 e 时强度急降, 导致铸件出现毛刺缺陷。
(2)按工艺要求选择冷芯机的机型, 满足射砂及固化重量、砂芯轮廓尺寸、开模方式、开模数、顶芯及取芯方式、生产率等基本要求。有小行程开模缸( 抽活块) 时, 可考虑设在芯盒结构上。通常, 应该一次射砂达射砂重量, 在个别情况下, 砂芯重量超过最大射砂量可以采用二次加砂、二次射砂, 但吹胺清洗应该尽量一次完成。当冷芯机为水平分型、下模前出且是下顶芯方式时, 要注意下顶芯有足够高度, 使砂芯最低点高出下模面, 否则会造成吊搬、取芯不便。更换芯盒应方便快捷, 射砂筒、射头、射砂板等易于拆卸和清理余砂。
(3)气体发生器是冷芯机的重要组成部分, 对提高制芯水平及砂芯质量、减少三乙胺耗量具有关键作用。特别在冬季要保证在足够的加热汽化功率。吹胺管路要短, 最好管路保温, 否则会造成汽化的三乙胺凝聚, 增加消耗量。
(4)混砂机应采用叶片式碗型形, 混砂效果好,易清理。双组分树脂应定量准确、供给方便。树脂是否加热应视冬季生产环境温度决定, 室温不低于 10 e 时可不用加热; 若低于10 e , 日耗树脂箱应加热保温 ( 可用国产附温控制器电热带缠绕, 外加保温层) 。混砂机最好布置在冷芯机上部平台上,可以单元布置 ( 1 台冷芯机配 1台专用混砂机) , 也可以系统布置 ( 多台冷芯机配 1台混砂机, 在平台上设送砂车送冷芯砂) 。要注意减少运输中或在储斗中冷芯砂溶剂挥发, 特别是夏季高温季节, 溶剂挥发多会造成可使用时间过度缩短, 冷芯砂性能不良。尽量不要采用皮带机长距离运送冷芯砂, 因为芯砂坦露面积大, 会导致溶剂大量挥发。
(5)冷芯盒工装设计水平、制造质量是生产合格砂芯的最基本环节。有的冷芯机安装调试后长期不能投产 , 这主要是芯盒在设计或制造时出现问题不能及时解决所致。冷芯盒工装设计与热芯盒工装设计相比较 , 在射砂紧实、顶芯、射砂孔和排气塞的位置数量等方面有许多共同之处。但冷芯盒工艺的吹胺、清洗却有特殊的要求, 有的冷芯盒射砂后紧实度、轮廓形状都无问题, 但吹胺清洗后出现局部不固化、下沉变形等问题, 而局部不固化的地方就是吹胺未到的地方, 可视局部不固化的位置、大小检查芯盒密封。冷芯盒砂芯下沉、变形主要是射砂压力偏低,紧实度不足及吹胺初始压力过高所致, 提高射砂压力, 降低吹胺初始压力即可。实践表明, 不断改进芯盒的结构、密封、进排气位置、比率、吹胺工艺参数, 使三乙胺的消耗降到最低, 才能生产出合格的砂芯。
(6). 目前三乙胺法冷芯盒制芯技术应用中的一个问题是如何有效地收集、处理、净化通过芯盒排出的三乙胺残气。三乙胺是一种有腐蚀性、易燃的碱性液体, 液体三乙胺能损伤皮肤及眼睛, 其蒸汽亦刺激眼睛及呼吸系统, 有强烈氨气臭味, 其密度比空气大, 工作环境排放浓度规定为 2. 5@ 10全封闭型冷芯机能较好地收集三乙胺废气而减少扩散,  但封闭室空间较大, 需较大的排风量, 而且维修、清扫不太方便 .有的冷芯机全敞开, 必须设排风罩。也有的芯盒要求全密封排气, 使芯盒结构复杂, 带着排气管运动, 装卸也不方便。另外, 砂芯取出后仍会有或多或少的残余三乙胺废气逸散,污染工作环境。实际生产中, 常常发生因各种原因造成三乙胺废气收集不良, 致使废气净化处理装置起不到有效发挥。

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