铸造呋喃树脂自硬砂工艺
呋喃树脂自硬砂造型方法(共14张PPT)
呋喃树脂自硬砂造型方法
□ 整体模两箱造型过程
放置铸件实物（有芯头）
模样
1. 造下箱
2. 造上箱
3. 合箱
□ 假箱造型过程
讲解
模样及曲面分型
1. 准备假箱
2. 在假箱上放置模样
3. 造下箱
4. 下箱翻箱
5. 造上箱
6. 开箱起模
7. 合箱
□ 活块造型过程
讲解
模样及活块
1. 造下箱，拔销钉
2. 填砂紧实
放置活砂、铸和砂件芯，合箱
1. 造下箱
呋喃树脂自硬-模底板 2-模样 3-浇注系统模样 4、5、8-定位锥 6-冒口模样 7-镶角
□ 分开模两箱造型过程
放置铸件实物（有芯头）
放置活砂、和砂芯，合箱
2. 造中箱
两个分型（模）面
4. 上箱起模
5. 中箱和下箱起模
3. 造上箱 6. 合箱
讲解
呋喃树脂自硬砂造型方法
□ 整体模造型 □ 活砂造型
□ 分开模造型
□ 实物造型
□ 脱箱造型 □ 模板模造型
□ 假箱造型 □ 活块造型
□ 多箱造型 □ 劈箱造型
□ 叠箱造型 □ 漏模造型
□ 整体模两箱造型过程
讲解
□ 分开模两箱造型过程
讲解
呋喃树脂自硬砂造型方法
□ 分开模两箱造型过程
放置活砂、和砂芯，合箱
□ 多箱造型过程
讲解
1. 造下箱
2. 造中箱
3. 造上箱
两个分型（模）面
4. 上箱起模
5. 中箱和下箱起模
6. 合箱
□ 劈箱造型过程
讲解
垂直分型/分模的模样
1. 左侧中箱与下箱装配
铸造用自硬呋喃树脂固化剂的合成工艺研究
华中科技大学硕士学位论文国内同类固化剂产品。
（6）对自硬呋喃树脂砂的硬化特性K值的分析表明，其值随固化剂总酸度的增大而呈下降趋势；在本研究条件下，气温因素大于环境湿度因素，在选用固化剂时，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；最后对本研究开发的系列固化剂分别适用的温度湿度范围，以及综合使用的工艺方法做了总结和归纳。
关键词：自硬呋喃树脂固化剂二甲苯磺酸硫酸氢甲酯磺化酯化红外光谱分析华中科技大学硕士学位论文AbstractDue to the advantages of high sand mold strength, great dimensional accuracy, fast curing rate, high efficiency, low production costs, low labor intensity, perfectly conforms to the requirements of modern casting technology, no-bake furan resin sand molding process has been widely used in production, and considered to be the main process of foundry industry in the future. At the same time, curing agent for no-bake furan resin, the quality of which is an important guarantee for the development of no-bake furan resin sand molding, is a decisive factor to the performance of furan resin sand.In this investigation, a series of casting furan resin curing agents, xylene sulfonic acid and methyl hydrogen sulfate as the main active ingredient, were synthesized via concentrated sulfuric acid liquid phase sulfonating method. Besides, lots of researches on curing mechanism of no-bake furan resin, characteristics and using technology of curing agents have been done. The conclusions are as following:(1) Compared with the synthesis of similar products in the market, this series of curing agents get advantages of low synthesis temperature(the sulphonation temperature was dropped from about 120℃ to 80℃), short reaction time(the sulphonation time was cutted from 8h to 4h).(2) Combination of sulfonation and esterification was achieved in this synthesis. So, there are both xylene sulfonate and dimethyl sulfate in these curing agents. It turned out that sand molds hardened by this series of products got higher initial strength and final strength. Besides, this series of curing agents illustrated better moisture resistance, and met producing demands with less dosage under varieties of environmental conditions.(3) The active ingredients in this series of products are confirmed as aryl sulfonic acid, sulfonate and dimethyl sulfate by infrared spectroscopy, which means that reactions during the synthesis process occurred in the manner envisaged. The synthesis process was divided into two parts, sulfonation and esterification. How synthesis factors affected the reaction was figured out by analyzing the infrared spectra.(4) In reference to related literatures, based on the results of experiments and SEM images, the curing mechanism of no-baking furan resin was discussed, including the role curing agents played in the curing process and how to measure the properties of curing agents.(5) To compare with the synthesis of similar products in the market, experiments on using life time and curing rate of molding sand mixed with different curing agents were done. Hardening coefficient K was introduced into this thesis to investigate the hardening华中科技大学硕士学位论文properties of curing agents comprehensively. The results showed that our productions had better performances.(6) Relationship between acidities of curing agents and hardening coefficient K was discussed. It appeared that K decreased with the increase of acidity. Besides, it was proved that temperature influenced the curing rate of molding sand deeper than humidity, which indicated the choice of curing agent should be firstly based on temperature to determine appropriate type of curing agents and then adjust the dosage of them according to humidity condition. At last, proper range of temperature and humidity conditions for this series of curing agents and the process for synthetically using them were summarized.Keywords: No-bake furan resin, Curing agents, Xylene sulfonate, Dimethyl sulfate, Sulfonation, Esterification, Infrared spectroscopy独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
呋喃树脂自硬砂工艺的推广应用
２ ）微 粉含 量
再生树脂砂的微粉 （ 指极细砂粒） 含景要求如表２
所示 。
裹 ２ 再 生 树 脂砂 的微 粉含 量
体的卷入 ， 才能解决树脂 自硬砂易产生气孔缺陷的毛 病。同时由于树脂砂常温强度高 ， 其砂铁比可控制在 ３１为宜 。 ： 拨模 斜度 比粘 土砂放 大 １４到 １ ２ 树脂 自 ／ ／。 硬砂 生 产 的铸件 尺 寸 准确 ， 近模 样 尺 寸 ， 接 故其 加 工 余量可减少１３ 总之 ， ／。 铸造工艺参数的调整是一个长 期过 程 ， 中牵 涉到工 人操 作 习惯 ， 木模 的利 用 ， 其 老 多 种 型砂工 艺 同时 使用 等 。
６
３ ）粒度
混制 树脂 自硬 砂 时 ， 新砂 按 占旧砂 ５ ～１ 的 Ｏ
比例 ， 同加 入到混 砂 机 ， 发现 再生砂 粒 度明显 细 一 在
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铸造 工程 触， 但通 过 培训使 他 们 顺利 地 掌握 了记 录方 法 ， 成 完
２ 铸 造 工艺参数 的调整 树 脂 自硬砂 工艺有 其 固有特 点 ， 不能 完全沿 用 故 原 有粘 土砂工艺 参数 。 做 到 ， 当提 高浇 注速 度 ｝ 应 适 缩 短 浇注 时 间 ， 保证 足够 的浇 注 压 力头 ， 防止 紊 流与 气
旧砂残存的可燃性物质总量的百分数。 生产不 同 材质铸件时， 旧砂的灼减量要求如表 １ 所示。
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈｓｐ ｐ ｒｐ ｉｔｓ ｕ ｈ ｒ ｏｂ ｏ ｅｂ ｆ ｒ ｕ ｕ ａｉｉｇ ｎ － ａ ｅｆ ｒ ｎ—ａ ｄｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｓｒ ｃ ｉ ａ ｅ ｏｎ ｏ ｔｔ ｅｗｏ ｋ ｔ ｅｄ ｎ ｅ ｏ ｅｐ ｐ ｌｒｚｎ ｏ— ｋ ｕ ａ － ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｂ ｓ ａ ｄ ａｓ ｅｉ —ａ ｄ ｐ ｅ ａ ａ ｉｎ ａ ｄ ａ ｐｉａ ｉｎ ｉ ｙ ｉａ ａ ｔ ｇ ． ｎ ｌｏｒ ｓｎ ｓ ｎ ｒ ｐ ｒ ｔｏ ｎ ｐ ｌ ｔ ｔ ｐ ｃ ｌｃ ｓｉ ｓ ｃ ｏ ｎ ｎ Ｋｅ ｗｏ ｄ Ｒｅ ｉ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｉａ ａ ａ ｔ ｒ Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ｙ ｒｓ ｓｎ ｓ ｎ ｃ ｎ ｇｃ ｌ ｒ ｍｅｅ ｐ ｐ ｉ ｔｏ ｃ
铸造用呋喃树脂砂
第一章铸造用呋喃树脂砂概述一、自硬呋喃树脂砂的特点1. 优点:1)铸件表面光洁、棱角清晰、尺寸精度高；2)型砂的溃散性好，清理、打磨容易，从而减少了落砂清铲修整工序中对铸件形状精度的损害；3)由于在各个工序中都最大限度的排除了影响铸型、铸件变形和损坏的因素，所以树脂砂铸件的铸件表面质量、铸件几何尺寸精度方面比黏土可以提高1~2级，达到了CT7~9级精度和1~2mm/600mm的平直度，表面粗糙度大有改观；4)减轻劳动强度大大改善了劳动条件和工作环境，尤其是减轻了噪声、矽尘等，减少了环境污染；5)树脂砂型(芯)强度高(含高温强度高)、成型性好发气量较其它有机铸型低、热稳定性好、透气性好，可以大大减少铸件的粘砂、夹砂、砂眼、气孔、缩孔、裂纹等铸件缺陷，从而降低废品率，可以制造出用黏土砂难以做出的复杂件、关键件；6)旧砂回收再生容易可以达到90%左右的再生回收率。
在节约新砂、减少运输、防止废弃物公害方面效果显著。
2. 缺点：1)对原砂要求较高，如粒度、粒形、SiO2含量、微粉含量、碱金属盐及黏土含量等都有较严格要求；2)气温和湿度对硬化速度和固化后强度的影响较大；3)与无机类黏结剂的铸型相比，树脂砂发气量较高，如措施不当，易产生气孔类缺陷；4)与黏土砂相比，成本仍较高；5)对球铁件或低碳不锈钢等铸件，表面因渗硫或渗碳可能造成球化不良或增碳，薄壁复杂铸钢件上易产生裂纹等缺陷；6)浇注时有刺激性气味及一些有害气体发生，CO气发生量较大，需要良好的通风条件。
二、自硬呋喃树脂砂原辅材料1. 原砂：原砂品质对树脂用量，树脂砂强度以及铸件质量影响很大，某些工厂由于忽视对原砂质量的严格要求，给生产带来很多麻烦。
表1列举了不同大小和材质的铸件采用原砂的技术指标。
表1 树脂自硬砂用原砂的技术指标(质量分数，%)①微粉：对30/50、40/70筛号的原砂、140筛号以下为微粉；对50/100、70/140筛号的原砂，200筛号以下为微粉；对100/200筛号的原砂，270筛号以下为微粉。
树脂自硬砂工艺
树脂自硬砂工艺在中小型铸造车间的选择与应用机械工业部第九设计研究院树脂自硬砂工艺在中小型铸造车间的应用机械工业部第九设计研究院吴殿杰摘要:树脂自硬砂工艺与普通潮模砂工艺相比,不论从环保角度,还是从经济效益,社会效益来看,都已显示出广阔的应用前景。
随着人们对产品质量，资源利用和环净保护意识的增强，尤其针对我国目前上万家中小型铸造车间存在的严重能耗及铸件质量问题，更加迫切地要求我们在生产过程及其产品消耗的资源尽可能少，对环境的污染尽可能少。
通过全国400多家树脂砂铸造车间经验证明，采用树脂自硬砂工艺对促进铸造产品上质量，上水平，上效益，加强环保及提高企业竞争能力具有独特的优越性和推广价值。
主题词：树脂自硬砂环保效益1.国内树脂砂工艺应用概况1.1国内中小型铸造车间生产状况目前，我国铸造行业单件小批生产的中小型铸造车间占很大比重，约占厂点数的85%～90%，约占全国铸件年产量的50%左右。
其中绝大部分仍采用较落后的生产工艺和方法，普遍存在着铸件质量差，能耗大，工人劳动强度大，经济效益差的局面。
进些年来，许多铸造生产厂家为了适应市场经济的发展，尤其为适应引进产品制造技术的需要，相应地对现有铸造车间进行了技术改造。
其中许多厂家采用了树脂自硬砂工艺。
如四川柴油机厂，重庆汽车发动机厂，天津内燃机厂以及许多机床厂，阀门厂，水泵，兵器，船舶等行业都相继采用了树脂自硬砂生产工艺。
据不完全统计，到目前为止，国内大陆约有400余铸造厂家(点)采用树脂自硬砂工艺，其经济效益和社会效益非常显著。
1.2主要采用的树脂自硬砂工艺通常用于铸造生产的树脂自硬砂工艺有酸固化呋喃树脂自硬砂工艺和碱固化酚醛尿烷树脂自硬砂工艺(PEP SET工艺)。
前者多用于机床，泵，阀体行业等中小批量铸件的生产，后者多用于汽车铸造行业等批量较大的铸件生产。
“自硬法”(NO BAKE),就是不需加热的工艺。
目前用于铸造生产的树脂自硬砂工艺还有如下：酸固化酚醛树脂砂工艺(Phenolic/Acid)酚醛-酯自硬砂工艺(Phenolic/Ester)油尿烷工艺(Oil/Urethan)水玻璃酯自硬工艺(Silicate/Ester)磷酸氧化铝工艺(Alumina/Phosphate)所有树脂自硬砂工艺所涉及到的都包括树脂组份,催化剂,添加剂以及温度,水份含量,原砂质量,混砂操作等。
铸造技术：自硬呋喃树脂砂性能及优缺点
铸造技术：自硬呋喃树脂砂性能及优缺点进群须知，供应商和业务员禁止入群表面稳定性将经 24小时硬化后的φ 50×50试样称重 W 1；然后放在 14目筛上振动 2分钟，再称重 W 2，则表面稳定性为：SSI=W 2/W 1 × 100％砂型（芯）表面稳定性不足会导致冲砂及砂眼、机械粘砂等缺陷，一般来说表面稳定性的好坏与型砂常温强度的高低是一致的。
增加树脂加入量，选择合适的固化剂品种及加入量，不超过可使用时间，造型时适当的紧实，芯盒填砂面用刮刀墁平等等都可提高表面稳定性。
生产上要求砂型（芯）的互作表面（即与铁水接触的表面）稳定性应大于 90%，现场经验判定方法是用手指摩擦硬化后的型（芯）表面，一般以摸不下砂粒为准。
透气性它与硬化速度无关，与砂的粒型和粒度组成有关，颗粒越小，粒度越分散，含微分越多则透气性越差，粘结剂加入量多也影响透气性。
透气性好是呋喃树脂砂的一个优点，他弥补了有机铸型发气量大的优点，但也不可忽视采用集中通气等方式解决砂型和型芯的通气。
发气量呋喃树脂是有机粘结剂，型砂发气量主要与树脂的成分和加入量有关。
脲醛的发起量大，而糠醇和甲醛的发气量低。
加入量大，发气量相应增大而且发气时间也延长，但与发气的增长率不成比例。
千方百计降低树脂加入量之所以成为树脂砂互艺最基本的问题之一，除了经济上的原因之外，也是为了尽量降低砂型发气量，以减少铸件的气孔、呛火等缺陷。
由于发气量与型砂灼减量成正比，为方便起见，生产厂常以测定型砂灼热减量的方法代替测定发气量。
溃散性其指标用高温残留强度高低来反映。
将试样经 24小时硬化后放在 100、 200、300℃的电炉中保持一定时间，取出冷却至室温，测定其抗压强度。
残留抗压强度越低，说明溃散性越好。
一般说呋喃砂溃散性比较好，500℃左右残留强度为零。
实际砂型浇注后，由于树脂砂导热性较差，靠近铁水部分的砂层经受高温显示出较好的溃散性，但离铁水稍远一些的砂层受到热作用较小，残留强度仍然很高。
【坛友分享】浅析呋喃树脂自硬砂铸造的生产技术和应用
【坛友分享】浅析呋喃树脂自硬砂铸造的生产技术和应用1、自硬呋喃树脂砂铸造中所需原材料的选用1) 铸造用砂的要求原砂对呋喃树脂砂的性能粘结剂用量以及铸件表面质量的影响很大，要求原砂中的SiO2含量要高，含泥量和酸耗值要低。
建议粒度：大件42或30组别，中件21组别，小件15或10组别。
2) 呋喃树脂呋喃树脂是由糠醇生产而成的树脂，其糠醇含量较高，树脂的存放性能得以改善，热强度高但增加了成本。
树脂中的游离甲醛是生产中产生刺激性气体的来源，也是恶化环境的因素之一，应加控制（如铸造厂效率较好建议选用低甲醛呋喃树脂，保护环境）。
铸铁件生产应选用低氮或无氮树脂，实际应用根据铸件的技术要求和结构来选择。
3) 固化剂一般采用有机磺酸溶液按其水溶液或醇溶液的浓度来调节固化速度，铸造厂可以根据自己的工艺要求进行固化时间的调节，十分方便。
4) 添加剂（硅烷作偶联剂）为改善呋喃树脂自硬砂的性能，配比中常加入一些添加剂。
加入少量的硅烷作偶联剂，可显著的提高树脂砂强度，但随着时间的延长作用逐渐减弱，一般两个月将消失。
因此在国内由用户在使用之前加入并搅拌均匀，应尽快用完，也有部分呋喃树脂生产厂家为了方便客户，出厂之前便已经添加了硅烷。
（因此使用的时候必须注意时效问题）2、旧砂的再生和回收利用（降低成本）旧砂能很好的回收与再生是呋喃树脂砂的一大优点之一。
如何控制好再生砂的质量，是生产出高质量树脂砂铸件的关键质量树脂砂铸件的关键。
1) 砂温调节稳定砂温是呋喃树脂自硬砂的关键，尤其是再生砂的砂温，因此砂温调节是必不可少的。
如果砂温能控制好的话，它即可提高生产效率，可减少数珠加入量，又可减少砂型损坏和铸造缺陷，降低成本。
2) 关于呋喃树脂再生砂的质量指标@再生砂的酸耗值和PH值对于用酸作固化剂的呋喃树脂，酸耗值通常取负值；PH值过高就较难确定酸固化剂合适的加入量，一般PH值控制在3～6的范围。
@再生砂的灼减量和发气量灼减量是衡量树脂砂型中硬化粘结剂的残留量的大致标准。
呋喃树脂砂铸造生产工艺流程
呋喃树脂砂铸造生产工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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目前，世界上最常用的自硬性呋喃树脂有以下三种类型：(1) 脲醛呋喃树脂；(2) 酚醛呋喃树脂；(3) 酚 脲醛呋喃树脂。现分述于下。
1. 脲醛呋喃树脂(UF/FA) 它是由尿素、甲醛和糠醇三种组分缩合而成的。可以认为是糠醇改性的脲醛树脂。不含糠醇的脲醛树 脂常温和高温强度都较低，只能用作轻金属的型砂粘结剂。而100%糠醇的树脂需要加入较多的硬化剂，才 能有良好的硬化性能，型芯比较脆。一般用的酸自硬呋喃树脂，其糠醇含量都大于50%。糠醇含量越高，树 脂的高温强度也越高，耐高温冲刷和浸蚀性能越好，但树脂的价格则越贵。然而，随糠醇含量增加，树脂 的粘度降低，容易包覆在砂粒表面从而减少树脂加入量。反之，糠醇含量低，树脂中的含氮量相应提高， 铸件产生气孔类缺陷的倾向就越大。树脂中的含氮量基本能反映出树脂中脲醛的含量。因为氮的含量是脲 醛的1/4～1/5。例如，呋喃树脂中脲醛含量30%时，含氮量约为 7%。糠醇量低的 UF/FA树脂只用于铝、镁 合金用的自硬树脂粘结剂，可使出砂性良好。铸铁和铸钢件树脂自硬砂用粘结剂中糠醇含量应较高，大多 数铸铁工厂使用含氮量4～5%的UF/FA树脂。脲醛呋喃树脂为淡黄色到深褐色的粘稠液体。 由于分子中含有羟甲基、活性氢原子，以及呋喃环上的不饱和双键等活性基团，在酸性催化剂作用 下，分子间可以进一步发生失水缩聚和双键间聚合等交联反应，变成体型结构而迅速硬化。 2. 酚醛呋喃树脂(PF/FA) 它是由苯酚、甲醛和糠醇三种组分缩合成的。树脂中不含氮，或含极少量氮，适合生产铸钢件。在酚 醛呋喃树脂中，增加糠醇含量，可提高型芯的常温强度，高温强度也高，能够耐钢水的冲刷和压力。树脂 中糠醇含量相等的 UF/FA 和 PF/FA 树脂相比较，后者的常温强度较低，硬透性较差，树脂的脆性增加，有 增加铸件表面飞刺脉纹缺陷的倾向。但酚醛呋喃树脂砂的高温强度却是很好的。 3. 酚脲醛呋喃树脂(UF/PF/FA) 是由尿素、苯酚、甲醛和糠醇四种组分缩合成的共聚物树脂。它既有脲醛呋喃树脂的优点，又有酚醛 呋喃树脂的优点，同时又避免两种树脂的缺点。在合成树脂时，用苯酚代替一部分尿素制得的。
一、 工艺设计参数
32
二、 浇注系统设计
32
三、 模样与芯盒
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四、 砂箱
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五、 关于脱箱造型方法
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第十章 树脂自硬砂的铸件缺陷
37
一、 前言
37
二、 普通气孔、氮针孔、机械粘砂、毛翅和脉纹、冲
37
砂、裂纹、铸钢件表面增碳、铸铁件表面光泽碳缺
陷
文献索引
41
0
第一章 绪论
国外有人在评论铸造生产技术发展时，提出自五十年代初以来，铸造工业出现了两大革命性变革：一 个是金属中应用了变质剂，另一个是造型和造芯使用了化学硬化粘结剂。至今为止，四十年来粘结剂的发 展极为迅速，而且品种层出不绝。资料介绍在美国铸造工业开始使用各类化学粘结剂的年份列举如下： 1950年酚醛树脂壳型，1952年水玻璃/CO2，1953年油自硬，1958年酚醛树脂/酸自硬 、呋喃树脂/酸自硬， 1960年呋喃树脂热芯盒，1962年酚醛树脂热芯盒，1965年油－异氰酸酯自硬，1970年酚醛树脂－异氰酸酯 冷芯盒，1974年磷酸铝自硬，1977年呋喃树脂/SO2 冷芯盒，1978年多元醇－异氰酸酯自硬、呋喃树脂温芯 盒，1982年 FRC/SO2 冷芯盒、甲阶酚醛树脂/酯自硬砂、聚丙烯酸树脂－碳酸钙/CO2 冷芯盒，1983年环氧树 脂/SO2 冷芯盒，1984年酚醛树脂/酯自硬，1985年酚醛树脂/酯冷芯盒、聚乙烯醇－碳酸钙/CO2 冷芯盒，1986 年聚丙烯酸树脂/热风、聚丙烯酸树脂/酯冷芯盒，1987年甲阶酚醛树脂－酸/乙缩醛冷芯盒，1988年异丁烯－ 马来酐/CO2 冷芯盒，1989年甲阶酚醛树脂－硼砂/CO2 冷芯盒等等。品种不断增加，质量不断改进。各种粘 结剂中冷芯盒、温芯盒和热芯盒法主要用于大批和大量生产，如汽车、拖拉机、管件等铸造工业。自硬砂 则主要用于小批或单件的铸件生产，如机床、通用机械、矿山机械、重型机械、造船、纺织机械等行业[14]。
脂。在自硬呋喃树脂中，糠醇是主要的原料，含量一般超过50%。
2. 尿素 CO(NH2)2
NH2
即碳酸胺，又称脲，在常温下为白色结晶状固体结构为：熔点132.6℃，易溶于水。它是 O = C
液态二氧化碳和液态氨在高温高压下人工合成的。尿素中含有46.6%的氮。它不能自行缩合成
NH2
较大分子，而是需要甲醛才能产生缩合反应。
HC CH
O HC C C 可写成
O
H
CHO O
性催化剂作用下，经水解而制成。我国化工厂生产糠醛主要以玉米芯为原料。糠醛的化学结构式如右：
用糠醛为原料，在触媒催化下，经高压加氢制得糠醇，结构式如下：。
HC CH
O
HC C C
可写成
O
H
－CCHHO2OH
O
糠醇单体在一定条件下能缩合成呋喃树脂。但是这种树脂太脆，所以人们都是使用经过改性的呋喃树
1
不能满足柴油机产量增加和质量提高的要求。1992年完成树脂砂生产线改造，完全取消粘土砂。1993年铸 件年产量比技改前增长将近 50%，造型工从 48 人减为 35 人，一些大件的生产周期缩短到原来的 1/3 ，铸件 表面质量和几何尺寸偏差有明显提高[9]。
在我国制造自硬性呋喃树脂的原料极为丰富，设备并不复杂，技术似乎不难掌握，目前树脂厂的生产 能力也远未饱满。这些都是铸造工厂扩大生产树脂自硬砂铸件的有利条件。但是，不论在应用普遍程度上 和技术水平上与工业先进国家相比都有很大差距。估计其原因有以下几个： (1) 有些国内用户对铸件要求不 高，认为没有必要用树脂自硬砂；(2) 铸件价格低，而树脂价格高，铸造工厂难以承受；(3)国产材料和设备 的性能和质量不够好，用户常不满意；(4) 铸造工厂的技术人员需要接受继续教育，以适应新技术的应用 等。
我国关于呋喃树脂自硬砂的研究虽然是从60年代后半开始的，但因当时条件不具备而进展有限。直到 70 年代初期六机部十二所和沪东造船厂等单位进行了呋喃树脂自硬砂的研究，解决了许多技术上的关键问 题，用树脂自硬砂芯铸造船用万匹柴油机的汽缸盖、汽缸体等复杂铸件。经过多年努力，很多单位在原辅 材料、工艺技术和成套设备开发等方面作了许多工作，有关技术问题得到基本解决，在不少工厂中成功和 稳定地用于生产[6]。估计至1995年下半年，全国经常使用树脂自硬砂的工厂已有三百余家，铸件产量可能已 达一百万吨。铸造厂中使用的进口设备约有一百套，国产设备也接近有一百套。其余的只用单台树脂砂专 用混砂机或用通用碾轮混砂机混制树脂砂。生产树脂的化工厂约有六十家，生产能力已可年产树脂两万余 吨。由于树脂销售价格等原因，很多铸造工厂对改用树脂自硬砂抱谨慎态度，因此1995年树脂产量约仅 1.3 万吨。据国内一些主要的呋喃树脂自硬砂用户反映，使用效果是极其明显的。例如，上海机床铸造一厂采 用树脂砂后铸件表面粗糙度Ra 由原粘土砂造型时的 100μm 降低到 25μm , 铸件尺寸精度由原来的 CT13 提 高到 CT 10～11，铸件废品率由原来的 ≤10%，减少到 ≤3 %[7]。沈阳第一机床厂使用粘土砂时内外废平均为 5.0 %，改为水玻璃砂时为 4.16 %，1984年起改用树脂自硬砂后历年废品率平均不超过 2%[8]。上海沪东造船 厂原来只用树脂自硬砂制芯，砂型仍然用粘土干型。年产合格铸铁件仅为 1800 吨，废品率为 5～7% 左右。
随着科学技术的快速发展，一些工业发达国家如德国、英国、美国、日本等国的铸造工厂中，化学粘 结剂砂中树脂自硬砂占了大部分。这些国家中粘土干型早已很难见到，水玻璃砂型和砂芯所占比例也很 小。较大铸件的砂型和砂芯基本上都是用树脂自硬砂制成。日本开始使用树脂自硬砂比美国晚3～4年。70 年代初期砂型中干型还约占1/5，后来大量被水玻璃砂代替，又逐渐被树脂自硬砂代替。例如，日本铸造株 式会社原来生产铸钢件用粘土干型，1960年起改用水玻璃砂/CO2 砂型，1975年大砂芯改用呋喃树脂自硬 砂，1984年所有砂型和砂芯全改为呋喃树脂自硬砂[1, 2, 4]。这是由于树脂自硬砂具有种种优点：树脂砂有极 好的流动性，造型和制芯只需微震或轻微捣实即可，无震击噪音；简化了芯骨，有些小件可以取消芯骨， 节省了芯骨的准备工作；砂型和砂芯不需进烘窑，节省了能耗，也改善了铸造车间的卫生条件，减少了烟 雾灰尘；砂型和砂芯硬化后的强度高，变形和收缩量小，节省合型时间，提高了铸件尺寸精度；砂型和砂 芯不吸湿，可以暂时存放一段时间；砂型和砂芯的溃散性好，落砂容易和便于清砂；浇出铸件表面光洁， 废品率低；旧砂经过干法再生后全可部回用；易于操作，工人技术等级要求低；铸造大件时可以用地坑组 芯造型；生产周期短和效率高，便于实现机械化等等。目前，树脂自硬砂可分为酸硬化呋喃树脂砂、酸硬 化酚醛树脂砂、尿烷树脂自硬砂、酚醛－酯自硬树脂砂等。在各种树脂自硬砂中，呋喃树脂的应用最为普 遍。例如，德国1993年树脂自硬砂的用量为整个化学粘结剂砂的 63%。其中呋喃树脂自硬砂与酚醛树脂自 硬砂分别为56%和7%，二者的比例是8:1。其原因是呋喃树脂砂的使用性能较好，更符合环保的要求（如不 含苯酚和再生性能好)[5]。
本文的目的主要是将有关呋喃树脂自硬砂的基本原理，使用经验，以及设备的作用和选用等方面内容 介绍给在铸造生产中的技术工作者。
第二章 自硬性呋喃树脂
一、制造呋喃树脂的主要原材[6、10~13]
中文的呋喃二字是由外文（Furan）译音而来的。呋喃树脂是具有呋喃环的糠醇 C4H3O⋅ CH2OH 为主要 原料合成的树脂的总称。制造呋喃树脂的主要原材料除糠醇外还有尿素、甲醛和苯酚。化工厂可以根据用
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第七章 树脂自硬砂的制备及影响工艺性能的各种因素
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一、 树脂自硬砂的配方和制备工艺
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二、 呋喃树脂自硬砂的性能源自26第八章树脂自硬砂的造型(芯)工艺操作
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一、 前言
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二、 准备工作、填砂和紧实、起模和修型、上涂料和烘