三乙胺法冷芯盒制芯工艺的应用及探讨
三乙胺冷芯盒工艺在铸造生产中的应用与研究的开题报告
三乙胺冷芯盒工艺在铸造生产中的应用与研究的开题报告
一、研究背景
三乙胺冷芯盒是一种新型铸造材料，可显著提高铸件质量和生产效率。
因此，它在铸造生产中得到了广泛应用。
然而，在实际应用中，不同的生产工艺会对其性能产生一定的影响，因此有必要对其工艺参数进行研究，以提高生产效率和产品质量。
二、研究目的
本研究旨在探究三乙胺冷芯盒在铸造生产中的应用和工艺参数对其性能的影响，为进一步提高铸件质量和生产效率提供理论依据和技术支持。
三、研究内容
1、三乙胺冷芯盒在铸造生产中的应用情况分析和概述；
2、研究三乙胺冷芯盒的制备工艺，包括材料配比、混合、成型、硬化等步骤的优化；
3、探究不同工艺参数对三乙胺冷芯盒性能的影响，包括压缩强度、抗拉强度、抗弯强度等性能；
4、研究三乙胺冷芯盒的耐高温性能和耐化学腐蚀性能，并对其应用范围进行评价；
5、研究三乙胺冷芯盒在不同铸造条件下的应用效果和生产成本。
四、研究方法
本研究采用实验方法，按照不同的工艺参数对三乙胺冷芯盒的性能进行测试和分析，包括定量分析和定性分析。
同时，采用SEM和XRD等分析方法对其微观结构和组成进行观察和探究。
五、预期成果
通过本研究，将进一步明确三乙胺冷芯盒在铸造生产中的应用范围和优势，提高生产效率和产品质量。
同时，将为相关企业的生产和技术提供理论依据和科学支持。
三乙胺冷芯盒制芯工艺的应用与探索
三 乙胺 法 对 石英 砂 、 锆砂 或 铬 砂 均适 应 ， 必 须 但 注意 原砂 化学 成分 、 含水 量 、 砂温 和灰分 含量 。 中含 砂
水 量 多 ， 会 降低砂 芯 的强度 和 减少 可用 时间 。 如 图 则 （
－ 十 ” 十 ” ＋ ” ＋ ” ＋ ” ＋ “ ＋ ” ＋ “ ＋－ － － － － － － － － － “ ＋ “十 ” 十 ” ＋－ ＋ － ” ” ＋ “ ＋ “ ＋－ － － － ” ＋ ” － － － “ ＋ ” ＋－ － － ＋ － ＋ ・＋・ ・ － －
三 乙胺 冷芯 盒制 芯 一般 采用 水 洗砂 与 擦洗 砂 ， 也 可 以用锆砂 和铬矿砂 。 其含 泥量 ≤０３ ，Ｈｉ７ 角 度 ． ｐ ＜ ， ％ 系数 ≤１ ， 度 为 ５ ／ ０ 。一般 可 以用 三筛 砂 ， ．粒 ３ ０ １０ 最好 采用 四筛 砂 。耐火 材料 技术要 求 见表 ｌ表 ２ 、 。
表 １ 铸 造 用 硅 砂 技术 要 求
名 称 产 地 Ｏ 灼 烧 减 量 粒 度 粒 度 集 中 Ｓ ２ ｉ 含泥 （ ） （ ）（ ） （ 号） （ ％ 量 ％ ％ 筛 ％） 性 擦 洗 砂 场 ９ ≤Ｏ３ ≤ Ｏ３ ５ ／ ０ ≥８ 无 异 物 杂 质 芯 围 ≥ Ｏ － － ０ １０ Ｏ 制 检 指 标 粒度 检 指 标 ＳＯ ｉ： 粒 度 集 中性 灼 烧 减量 含泥 量 外 观 用 途
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材 料 工 艺 Ｍ ＴＲ Ｌ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ Ａ Ｅ Ｉ ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ａ
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三乙胺冷芯盒制芯工艺的应用与探索
Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙＡｐ ｌｃ ｔ ｎ ａ ｄ Ｅｘ ｌ ｒ ｔ ｎ ｏ ｉｔ ｙ ｃ ｎ ｌ ｇ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｐ ｏ ａ ｉ ｆＴｒｅ ｈ ｌ ｏ ｏ
行业标准铸造用三乙胺冷芯盒法树脂解读
行业标准《铸造用三乙胺冷芯盒法树脂》解读1 标准概况三乙胺冷芯盒法树脂工艺由于其具有生产效率高、节约能源、芯（型）强度高、尺寸精确、芯（型）砂溃散性好等优点，已经得到了铸造业的广泛使用。
根据2011年中国机械工业联合会下发的2011年行业标准制修订计划，《铸造用三乙胺冷芯盒法树脂》行业标准由苏州兴业材料科股份有限公司负责起草，全国铸造标准化技术委员会归口管理。
在2011年第三批行业标准制修订计划中，标准名称为《铸造用三乙胺法冷芯盒树脂》，在标准征求意见时，经标准起草小组一致同意，将标准名称确定为《铸造用三乙胺冷芯盒法树脂》。
2 标准的主要内容2.1 范围本标准适用于铸造用三乙胺冷芯盒法制芯（型）用树脂。
2.2 术语和定义参照GB/T 5611《铸造术语》“铸造用三乙胺冷芯盒法树脂 TEA cured cold-box resin for foundry”，将铸造用三乙胺冷芯盒法树脂定义为“在室温下吹入三乙胺等叔胺类催化剂气体，使双组分粘结剂的酚醛树脂和聚异氰酸酯交联成固态的氨基甲酸酯，从而使砂芯（型）硬化的冷芯盒用树脂。
”2.3 分类和牌号铸造用三乙胺冷芯盒法树脂是目前广泛使用的制芯、造型用有机粘结剂，在用户现场使用时主要根据强度判断产品优良，因此标准以强度等级分级为普通型、抗湿型和高强度型。
铸造用三乙胺冷芯盒法树脂按使用条件不同分类及分类代号见表1。
铸造用三乙胺冷芯盒法树脂的牌号表示方法如下:示例SLⅠ-G：表示铸造用三乙胺冷芯盒法树脂组分Ⅰ高强度型树脂。
2.4 技术要求2.4.1 铸造用三乙胺冷芯盒法树脂的理化性能应符合表2的规定。
因为组分Ⅰ刚生产出来时为淡黄色，遇光易变棕红色，但不影响性能，所以本标准规定组分Ⅰ为淡黄色至棕红色透明液体。
为促进技术进步，出于对职业健康和环境保护的需要，同时考虑到国内有代表性厂家的现状，对组分Ⅰ中的游离甲醛进行了分级规定，≤0.5%为合格品，≤0.3%为优级品。
三乙胺吹气冷芯盒法是应用最早和最普及的一种
三乙胺吹气冷芯盒法是应用最早和最普及的一种。
在这种工艺中，芯砂粘结剂由两部分液体组成：组分I 为酚醛树脂，组分II 为聚异氰酸酯；催化剂为液态三乙胺。
在冷芯盒射芯机上将树脂砂射入芯盒后，通过三乙胺气体发生器向芯盒内吹入三乙胺和载体的混合气体，使砂芯在数秒至数十秒内硬化，达到满足脱模和搬运的强度。
对三乙胺和载体气体进行加热，促进三乙胺和载体气体充分混合均匀，可以缩短硬化时间和降低树脂的用量。
三乙胺气体发生器的结构和工作原理三乙胺气体发生器的一个工作循环分为如下3 个阶段：高压吹胺低压吹胺清空三乙胺，有机化合物，系统命名为N,N-二乙基乙胺，是具有有强烈的氨臭的淡黄色透明液体，在空气中微发烟。
微溶于水，可溶于乙醇、乙醚。
水溶液呈弱碱性。
易燃，易爆。
有毒，具强刺激性。
工业上主要用作溶剂、固化剂、催化剂、外观与性状：无色油状液体，有强烈氨臭。
熔点(℃)：-114.8相对密度（水=1）：0.726沸点(℃)：89.5折射率：1.4010黏度(30℃)：0.32mPa·s相对蒸气密度（空气=1）：3.48饱和蒸气压(kPa)：8.80(20℃)燃烧热(kJ/mol)：4333.8临界温度(℃)：259临界压力(MPa)：3.04辛醇/水分配系数的对数值：1.45闪点(℃)：<0爆炸上限%(V/V)：8.0引燃温度(℃)：249爆炸下限%(V/V)：1.2溶解性：微溶于水，溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂。
毒性：有毒，对皮肤和黏膜有刺激性，LD50 460mg/kg。
空气中最高容许浓度30mg/m3。
胺法冷芯盒制芯工艺研究
胺法冷芯盒制芯工艺研究三乙胺冷芯盒工艺自1968年在美国铸造学会举办的展览会上展出以来，因其很高的生产率颇具竞争性和实用性，而且在此基础上出现了制芯中心，型芯的尺寸精度进一步提高，受到了铸造业内人士的普遍关注，尤其是在汽车、拖拉机、内燃机等大批大量生产行业得到了极其广泛的发展和应用。
据报道，美国铸造行业所用的各类铸造粘结剂中，冷芯盒树脂的年用量最大，约占粘结剂总量的44%。
我国七十年代初，一拖工艺材料研究所和安阳塑料厂率先开始了胺法冷芯盒制芯树脂及工艺的研究，但当时国内无专用设备及配套材料供应，使该工艺无法推广。
1985年，常州有机化工厂从美国Ashland公司引进了胺法冷芯树脂生产技术，一汽铸造一厂从美国B﹠P公司引进了全套冷芯盒制芯设备，接着一拖、上柴又分别从德国、美国引进了两套冷芯盒制芯专用装备，使胺法冷芯技术在国内获得生产性应用。
到目前为止，国内已形成了冷芯盒全套设备、工艺装备、树脂及配套辅料等近百家设计、制造单位的年产值数十亿元的产业链。
1.冷芯盒树脂砂的工作原理和化学特性1.1冷芯盒树脂砂工作原理冷芯盒树脂有二个组份，即：Ⅰ组份是宽分布线性酚醛树脂。
它是用苯酚、甲醛经过化学反应获得的含有羟甲基（-CH2OH）与醚键（R-O-R）的线性聚合体。
适量的羟甲基数,可保证型芯获得必要的初强度，适当的醚键可保证充分的终强度。
Ⅱ组份是用高沸点的相溶性优良的溶剂而改性的含有适量（—N=C=O）基团的聚异氰酸酯。
冷芯盒工艺的固化原理是酚醛树脂中的羟甲基（-CH2OH）和聚异氰酸酯中的（—N=C=O）基团在三乙胺的催化作用下，数秒内反应生成固态的尿烷树脂。
实际使用时，需要混砂和制芯两个过程：首先是树脂的两种组分通过混砂过程均匀地包覆在砂粒表面；然后将混好的混合料射入芯盒，再吹入三乙胺气体，使均匀包覆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，形成强度。
1.2冷芯盒树脂砂的化学特性1.2.1 Ⅱ组份聚异氰酸酯中—N=C=O基团在碱性或微碱性环境中容易水解，放出CO2生成胺化合物，其反应活性受浓度、温度、催化剂的影响。
陶瓷砂三乙胺法冷芯盒制芯在缸体生产中的应用
ＣＨＥＮ Ｅ ＩＵ１ ＨＯＵ Ｇ ａ ｇ ｈ ａ， ｒ ｊｌ ． ｕ ｎ — ｕ ｉ ＹＡＮＧ Ｔ ｏ ａ
（ ｏ ｎ ￣ Ｃ ｎ ｅ ， ｉ ａ ｏ ｅ ｏ Ｌ ｄ Ｃ ｉ ａ Ｈｅ ｖ ｒ ｃ ｒ ｕ ． ｔ ．Ｊ ｎ ｎ ２ ０ ０ ， ｈ ｎ ） Ｆｕｄ ｅ ｔｒ Ｊｎ ｎ Ｐ ｗ ｒＣ ． ｔ ． ｈ ｎ ａ ｙ Ｔ ｕ ｋ Ｇ ｏ ｐ Ｃｏ Ｌ ｄ ， ｉ ａ ５ ２ ０ Ｃ ｉ ａ
动性 好 ， 易舂 实 ， 且透 气性 好 。 同时 ， 因砂粒 为球
形 ，其表 面积 小 ，树 脂 的加 入 量较 硅 砂 可 减 少 ３ ％～ ０ ０ ５ ％，因而减 少 了粘结 剂 所 产 生 的铸 造 缺
砂 及其 砂 芯的特 点 ， 结合 笔 者公 司 陶瓷 砂三 乙胺 冷芯盒 制 芯工艺 做具 体介 绍 。
中图 分 类 号 ：Ｇ ２ ＋ Ｔ ２ １． １
文 献 标 识 码 ： Ａ来自文 章 编 号 ：０ ３ ８ ４ （ ０ ）１０ ６ — ４ １０ — ３ ５ ２ １ ０ — ０ ９ ０ １
Ｄ ：０３ ６ ￣ ｉ ｎ １ ０ — ３ ５２ １ ．１ １ ＯＩ １ ． ９ ． ｓ ． ３ ８ ４ ． ００ ． ９ ｓ ０ ０ ０１
膨胀 、 球状 的人 丁铸 造砂 。陶瓷 砂 的主要 成分 为
Ａ ， ＳＯ ， １ 、ｉ ，其物 理及 化学性 能 如表 １ Ｏ 。
三乙胺冷芯盒工艺在产品试制上的应用
桐 油砂 芯 尽管 其 干强 度 高 ，但 是 其芯 砂 湿 强度
低 、 气量大 ； 其是采用该工艺制芯还有工序多 、 发 尤
生 产 周期 长 、 芯 变形 量 大 、 件 尺 寸 精 度 差 、 砂 铸 能耗 大 、 境 污 染 严 重 等 缺点 … 远远 不 能满 足产 品试 制 环 ，
有 一定 数 量 的间 歇性 的单 件 ４ － 生 产 能力 ，以满 足 ￣ｔ ｔ ｔ
铸 造 生产 【 ３ Ｊ 。玉柴 在使 用 自硬砂 工 艺进 行 产 品试 制
时 ，较 多地 用在 无 法上 造 型流 水 线 的外 型及 断 面较 厚 的气缸 体 主体 砂 芯上 ，而且 配 套 了一 台专 用连 续
利出模 ， 减少薄截面砂芯的断裂 ， 提高砂芯成品率。
针 对 以上 问题 ，我们 开 发设 计 了一套 专 门用 于 三 乙胺 冷 芯盒 法 产 品试 制 的新工 艺 ，应用 效 果 非 常 好； 既解 决 了设 备 投 资 问题 ， 又避 免 了纯手 工 试 制砂 芯带 来 的弊 端 。 新 工艺 的工 作原 理是 ： 一 个三 该 设计
砂 、 乙胺冷 芯砂 三种 砂 芯试 制工 艺 。 三
芯 生 产可 以显示 出巨大 的效能 ， 王 艺 流程 一 般为 ： 其 合 模一 射 砂一 吹气 固化 一 开模一 顶 芯取 芯 。但 是试
制 产 品 由于 数量 少批 量 低 ， 品改 动 频 繁 ， 用 这样 产 采
的 流程 在冷 芯 机上 制造 ， 仅需 配套 制 作结 构 复杂 的 不
应 用 三 乙胺 冷芯 盒 工 艺在 冷 芯 机上 进行 批 量 砂
有 限公 司（ 以下 简称 “ 柴 ”柴 油机 新 产 品种 类 的 不 玉 ） 断 增加 ， 玉柴新 产 品 自制 铸 件如 柴油 机 气 缸体 、 缸 气 盖、 曲轴 箱 等 的试 制 工作 也越 来越 繁 重 。为 了适 应 柴 油 机新 产 品开 发 的需 求 ， 砂芯 的试 制 上 ， 柴 的铸 在 玉 造 工作 者们 先 后 开发 应用 了桐 油砂 、呋 喃树 脂 自硬
三乙胺法冷芯盒工艺技术
三乙胺法冷芯盒工艺技术三乙胺法冷芯盒工艺技术是一种常用的金属铸造工艺，它广泛应用于航空航天、汽车制造、机械工程等领域。
该工艺的主要原理是利用三乙胺在铸造过程中的化学反应，使其快速气化，在模具中形成均匀的气泡，从而形成轻质的铸件。
首先，三乙胺法冷芯盒工艺技术要求选用适合的模具材料。
由于三乙胺气化时会产生较高的温度，模具材料需要具备高温耐受性和耐蚀性，一般选择耐火材料或特种合金。
其次，该工艺要求在铸造前将三乙胺喷涂在模具表面。
这一步骤需要将三乙胺与稀释剂按一定比例混合后喷涂到模具内壁上，并迅速将模具合拢，使其均匀覆盖在模腔表面。
然后，进行金属液浇注。
在模具内喷涂三乙胺后，需要迅速将金属液浇注到模腔中，由于三乙胺的快速气化，使得金属液不被三乙胺冷凝，从而形成轻质的铸件。
接下来，进行冷却和凝固。
在铸造完成后，需要将铸件进行冷却，使其凝固定形。
冷却速度的控制是至关重要的，过快或过慢都会影响铸件的性能。
最后，取出模具，完成整个冷芯盒工艺。
一般来说，三乙胺法冷芯盒工艺技术可以提高铸件的密度、减少缺陷和气孔，使得铸件的质量更加稳定可靠。
值得注意的是，三乙胺在铸造过程中会产生一定的气味和有害气体，因此在操作过程中需要保持良好的通风条件并使用适当的个人防护设备，确保工人的安全。
总的来说，三乙胺法冷芯盒工艺技术是一种重要的铸造工艺，具有较高的效率和质量优势。
通过合理的应用和控制，可以实现高质量的铸件生产，并满足不同领域的需求。
三乙胺法冷芯盒工艺技术是一种常用的金属铸造工艺，它在各个领域中广泛应用。
下面将详细介绍该工艺技术的相关内容。
首先，三乙胺法冷芯盒工艺技术的基本原理是利用三乙胺在铸造过程中的化学反应。
三乙胺，也被称为N,N-二乙基甲酸酰胺，是一种液体化合物。
当在铸造过程中，将三乙胺喷涂在模具表面后，它会快速气化，形成大量气泡，进而形成轻质的芯盒。
该工艺的第一步是选择适合的模具材料。
由于三乙胺在气化时会产生高温，因此模具材料需要具备耐高温和耐蚀性。
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三乙胺法冷芯盒制芯工艺的应用及探讨潍坊柴油机有限责任公司邹化仲=摘要>为进一步推广应用三乙胺法冷芯盒制芯工艺,对在此工艺中存在的问题作了分析,并提出了改进措施。
1国内外三乙胺法冷芯盒工艺的发展应用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最广泛的一种,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等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。
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、铝、塑料、木材等。
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。
为适应铸造工艺各方面的不同要求,特别是提高现行三乙胺法冷芯盒砂芯的热强度,防止在浇注金属高温作用下,砂芯过早溃散、变形、开裂造成废品,美国有关部门研究出高热强度三乙胺冷芯盒工艺,将现行三乙胺法冷芯盒工艺用的粘结剂组分Ñ酚醛树脂改为酚醛多元醇树脂,其他不变。
这样,溃散时间从不到100s延迟到400s。
另一方面,德国、美国、意大利、西班牙、日本等各国对三乙胺法冷芯盒工艺配套设备,射芯机、气体发生器、芯砂混砂机、空气干燥器、砂加热冷却器、废气净化装置等的研究逐步深入,不断采用新技术、新专利形成各具特色的系列化生产。
例如,采用低压射头、无射砂筒结构,不同方式的胺和树脂容积定量、时间定量,从而使定量精度提高,调节灵活方便,满足了吹胺压力特征曲线的比例阀技术、大功率加热汽化器等。
特别是在控制方面采用PLC自由可编程序控制、屏幕显示、生产参数调整储存、故障诊断、砂料位检测等,使三乙胺法冷芯盒制芯系统的生产达到完全自动化的新水平。
10几年来,我国一些大专院校、研究所、汽车厂也开展了三乙胺法及其他方法冷芯盒工艺、材料、设备的科研探索应用开发工作。
潍坊柴油机有限责任公司为满足开拓发动机=Abstract>Wit h a purpose of broadening f urth er t he applicat ion of t he t riet ham inem et hod cold core box core m akin g technolo gy,t his p a p er anal y zes t he p roblem s exist ed int his t echnolo gy and p ro p oses at t he sam e tim e t he m easures of im p rovem ent.Related terms:Cold core box core making)Technology Application叙词:冷芯盒制芯)工艺应用)14)汽车工艺与材料品种、扩大柴油机生产能力、提高整机质量的需要,狠抓了铸造生产的技术改造。
在引进国外设备的基础上进行了消化吸收,并展开了现有国产热芯机改冷芯机的工作。
几年来,应用推广三乙胺法冷芯盒工艺技术取得了明显的经济效益,充分显示了三乙胺法冷芯盒工艺的优越性,部分代替了热芯盒制芯,绝大部分代替了合脂油制芯,缩短了生产周期,铸件质量提高,改善了生产环境。
2三乙胺法冷芯盒技术中的一些问题探讨a.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600e时强度急降,导致铸件出现毛刺缺陷。
目前,美国等国家正研究高热强度三乙胺法冷芯盒,它将组分Ñ酚醛树脂改为酚醛多元醇树脂,其大比例的甲基氢氧化物团在室温时为一层保护团所覆盖,不能与异氰酸盐起反应,但是一经升温,即形成交联键,从而提高了热强度,使落砂溃散时间从不足100s推迟到400s。
这种高热强度三乙胺法可扩大原三乙胺法的应用范围。
目前,国内所用的常州产酚醛树脂组分C1-Ñ-308在潮湿地区和多雨季节使用时应慎重。
现在,常州已用抗湿性树脂C1-Ñ-903代替C1-Ñ-308使用,但价格略有增加。
b.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。
c.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。
三乙胺的定量应准确、易调整。
在引进的气体发生器中Laempe公司的气体发生器采用吹胺清洗压力特征曲线的比例阀技术、薄膜泵计次定量、计算机控制,压力、时间等生产参数的设置、调整、存储方便,使用效果良好。
其他公司的气体发生器,胺定量有的采用齿轮泵,计时间定量;有的采用双活塞容积定量或采用单活塞波纹管容积定量。
在目前的生产应用中,由于进行芯盒的设计制造,射芯机及气体发生器结构因素、生产使用等各方面的原因造成较严重的、不合理的三乙胺过量消耗。
三乙胺每吨约24000元,不但使成本上升,而且污染生产环境,所以要充分重视提高三乙胺的利用率。
d.混砂机应采用叶片式球形或圆柱形,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10e时可不用加热;若低于10e,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。
e.原砂可用温度范围要求在10~41 e。
砂温偏低时,可多混一点时间;砂温过高)15)1997年第1期会造成冷芯砂可使用时间缩短,影响制芯质量。
为此,在混砂前采用砂加热冷却器,使原砂保持较小温度波动,但投资多、耗能高、管理困难。
折衷的办法是将原砂日耗库放在厂房内,为降低厂房高度,日耗库可放在车间地面上,采用压送装置将原砂送至混砂机上方小砂斗内。
f.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。
g.在国产两工位热芯机改冷芯机时,为发挥原有两个工位的作用,应该在射砂工位增加吹气板进出吹胺装置。
要注意两个工位的不同芯盒射砂重量应接近,以便统一吹胺参数。
否则,两个工位同时生产就会造成胺的浪费,增加污染。
此外,要考虑采用更加复杂的两个工位各自使用吹胺参数的气体发生器。
因在射砂工位增加了吹气板进出高度,故需在射砂板下面与芯盒上平面间有足够的空间及顶升压紧缸有相应的上升行程。
h.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@10-5。
全封闭型冷芯机能较好地收集三乙胺废气而减少扩散,如Ho ttin g er Loramendi 冷芯机,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。
有的冷芯机为顶部敞开的半封闭室(如Laem p e冷芯机)。
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。
i.为进一步提高冷芯盒制芯的工艺水平,更好地解决环境污染问题,国外近几年来研究开发了酚醛树脂/酯法(Betaset法)冷芯盒工艺。
该工艺采用水溶性碱性甲阶酚醛树脂为粘结剂,以挥发性酯类(甲酸甲酯)蒸汽为催化剂,只需少量压缩空气清洗多余的甲酸甲脂,其允许极限浓度为1@10-4,在冷芯机生产现场周围几乎闻不到气味。
经压缩空气清洗稀释后可直接排放,不需净化处理。
同时,其芯砂使用时间较长,对水分不敏感,能减少铸件飞翅、热裂、变形缺陷。
综上所述,我国应加快酚醛树脂/酯法冷芯盒工艺的研究开发,进行必须的技术专利、设备的引进及原材料的生产,为应用推广创造条件。
三乙胺法现用的气体发生器略加改造就可用于酚醛树脂/酯法,不会给工艺转换造成困难。
1996年8月12日收稿(责任编辑方舟))16)汽车工艺与材料。