三門峽陽光鑄材有限公司

一些中小鑄造企業(yè)，特別是還保留了濕型砂生產(chǎn)線的鑄造企業(yè)，使用樹脂砂工藝的共性問題歸納為三個方面。

第一，采用呋喃自硬樹脂砂工藝時帶有一定的盲目性?？吹絼e的企業(yè)用樹脂砂工藝生產(chǎn)出口鑄件，并且工藝看起來比濕型砂簡單得多，也就購買樹脂砂生產(chǎn)線；購買之前沒有規(guī)劃生產(chǎn)產(chǎn)品的類型和大小，也沒有考慮企業(yè)的工藝裝備、生產(chǎn)技術(shù)水平和工人操作是否符合樹脂砂工藝的要求。

第二，沒有足夠重視呋喃自硬樹脂砂的工藝要求。大部分鑄造企業(yè)以為只要有一臺連續(xù)混砂機(jī)、一套樹脂砂再生設(shè)備、涂料、呋喃樹脂和固化劑就可生產(chǎn)出口鑄件了，殊不知這僅僅是生產(chǎn)樹脂砂鑄件的必要條件，忽略了更重要的條件，滿足樹脂砂性能的技術(shù)和工藝準(zhǔn)備，因而生產(chǎn)的鑄件質(zhì)量反而不如濕型砂鑄件，例如，直澆道直接開在鑄型中而不用陶瓷管，導(dǎo)致鑄件嚴(yán)重的夾砂缺陷；只看到樹脂砂強(qiáng)度高而忽略了樹脂砂的發(fā)氣性大的特性，型芯沒有采用通氣芯骨和通氣尼龍管，導(dǎo)致鑄件氣孔缺陷增多。諸如此類的錯誤是導(dǎo)致這些鑄造企業(yè)的鑄件廢品率和生產(chǎn)成本居高不下，而鑄件質(zhì)量難以提高的根本原因。

第三，把濕型砂鑄造工藝用于呋喃樹脂砂。濕型砂的鑄造企業(yè)的技術(shù)人員在編制樹脂砂工藝時，常按習(xí)慣編制樹脂砂工藝，因而編制的樹脂砂工藝與濕型砂工藝類似。例如，在編制球鐵樹脂砂工藝時，冒口的數(shù)量偏多，總冒口量偏重，其實樹脂砂由于砂型強(qiáng)度高，型壁偏移小，鑄件的補(bǔ)縮量顯著減少，完全可以在編制工藝時，減少冒口的數(shù)量和質(zhì)量，提高鐵液的利用率。

廠例1：該廠生產(chǎn)農(nóng)機(jī)鑄件，年產(chǎn)6000t左右，沒有做好樹脂砂鑄件，反映的主要問題有鑄件夾砂嚴(yán)重和生產(chǎn)成本高，邀請本協(xié)會進(jìn)行技術(shù)咨詢和指導(dǎo)?，F(xiàn)場情況：生產(chǎn)車間兩跨，一跨生產(chǎn)濕型砂，一跨的半邊生產(chǎn)樹脂砂，有一臺5t的樹脂砂連續(xù)混砂機(jī)；濕型砂和樹脂砂生產(chǎn)區(qū)沒有明顯的分隔。鑄型上箱余砂堆積，不平整，如圖1所示，除澆口位置有涂料外，辨別不出澆口和冒口位置；多數(shù)樹脂砂的鑄件重量在100kg以下。有些鑄件完全可以用濕型砂造型機(jī)生產(chǎn)。

鑄件觀察：鑄件表面有氣孔和夾砂，澆道部分沖砂嚴(yán)重，如圖2所示，顯然，這是鑄件夾砂的主要原因。呋喃樹脂砂的高潰散性容易造成沖砂。

廠例2：該廠采用濕型砂造型線生產(chǎn)柴油機(jī)缸體，年產(chǎn)各類缸體鑄件近10萬t，最近花巨資引進(jìn)樹脂砂生產(chǎn)線，開發(fā)和生產(chǎn)多缸柴油機(jī)缸體，其實小柴油機(jī)機(jī)體鑄件采用濕型砂是合理的。

廠例3：該廠采用樹脂砂工藝生產(chǎn)各類出口壓縮機(jī)機(jī)體鑄件，也因為鑄件質(zhì)量和成本問題咨詢本協(xié)會，我們觀察到的情況：鑄件的工藝冒口多，鐵液的利用率70%左右；鑄件也嚴(yán)重存在如圖2所示的沖砂現(xiàn)象。

常州地區(qū)中小企業(yè)目前應(yīng)用呋喃樹脂砂工藝的狀況源自于鑄造企業(yè)對呋喃樹脂砂工藝的誤解和對樹脂砂工藝特性認(rèn)識的不足，集中表現(xiàn)在以下方面。

2.1 樹脂砂工藝的應(yīng)用條件

對中大型鑄件來說，使用自硬樹脂砂工藝減少了造型、修模和鑄件清理的勞動強(qiáng)度，同時不需要大型烘窯，消除了烘型過程，節(jié)約能源和時間，提高生產(chǎn)效率和場地的利用率，而且沒有烘型時鑄型的變形，鑄型強(qiáng)度高，鑄件的精度提高。

對重量小于200 kg以下的小鑄鐵件，尤其是有一定批量的小鑄件而言，與濕型砂工藝相比，自硬樹脂砂工藝并不具備優(yōu)勢，體現(xiàn)在型砂成本、生產(chǎn)效率方面，這是自硬樹脂砂工藝特性決定的。第一，樹脂砂屬于“高價”砂，按樹脂加入量1.2%，砂鐵比3和呋喃樹脂目前的市場價格，1t鑄件僅樹脂成本就達(dá)到300多元，年產(chǎn)10000t鑄件樹脂的消耗為300多萬元；第二，與濕型砂造型線相比，樹脂砂的生產(chǎn)效率“較低”。樹脂砂的硬化時間一般在30 min左右，再加上起模，上涂料，合箱等工序，整個周期最快也要近1h，而濕型砂造型線1 min能生產(chǎn)幾十型，在工藝保證的情況下，生產(chǎn)的鑄件尺寸精度和表面質(zhì)量與樹脂砂鑄件相當(dāng)，常林小松鑄造有限公司用濕型砂造型線生產(chǎn)的各類鑄件尺寸精度達(dá)CT9-10，表面質(zhì)量高，最大鑄件達(dá)300kg。筆者也曾采用振動加多觸頭高壓造型機(jī)生產(chǎn)出表面輪廓清晰的重量為250kg出口飛輪殼鑄件。鑄造企業(yè)采用樹脂砂生產(chǎn)線僅是企業(yè)提高競爭力和產(chǎn)品質(zhì)量的一個方向，但樹脂砂工藝畢竟是一種生產(chǎn)工藝，企業(yè)最核心的競爭力是產(chǎn)品和產(chǎn)品質(zhì)量，無論從成本還是生產(chǎn)效率方面考慮，樹脂砂工藝并不適用有一定批量的小鑄鐵件的生產(chǎn)。

2.2 呋喃樹脂砂的潰散、發(fā)氣特性樹脂砂的易潰散性極容易造成沖砂。

在澆注系統(tǒng)工藝設(shè)計時，對中小鑄件，直澆道、橫澆道應(yīng)刷涂料，直澆道無法刷涂料時，應(yīng)采用流涂或采用陶瓷管，防止鑄件夾砂，圖2所示的情況是工藝人員沒有認(rèn)識到樹脂砂的易潰散特性對鑄件質(zhì)量的不利影響。

樹脂砂的發(fā)氣量遠(yuǎn)大于濕型砂，鑄件容易產(chǎn)生氣孔，因此在型砂控制方面應(yīng)注意以下幾點：不過高追求高的型砂強(qiáng)度，以減少樹脂的加入量，降低樹脂砂的發(fā)氣量；定期監(jiān)控再生砂設(shè)備和再生砂的質(zhì)量，再生不好，會造成型砂樹脂膜厚度增加和樹脂量的累積，增大樹脂砂的發(fā)氣性；原砂的質(zhì)量也十分重要，諸如砂粒、含泥量等，必須嚴(yán)格控制。工藝上注意以下因素：型芯上放置通氣芯骨和尼龍通氣管；減少砂鐵比，在條件許可時，采用專用砂箱，可直接減少每噸鑄鐵的樹脂成本，例如砂鐵比降低為2，每噸鑄件可減少100多元樹脂，同時有利于提高再生砂的質(zhì)量和再生效率，在生產(chǎn)時，應(yīng)避免出現(xiàn)圖1所示的鑄型；快速澆注是防止樹脂砂鑄件氣孔缺陷的另一措施。

2.3 涂料對鑄件表面質(zhì)量的重要性

樹脂砂鑄件的表面質(zhì)量取決于涂料質(zhì)量和涂刷工藝，砂粒的粗細(xì)與鑄件的表面質(zhì)量幾乎無關(guān)，這與濕型砂特性有較大的不同。涂料涂刷不好，鑄件容易出現(xiàn)物理粘砂，對小鑄件而言，樹脂砂鑄件的表面質(zhì)量反而不如濕型砂鑄件。在選擇呋喃自硬樹脂砂工藝用原砂時，可選擇粒度粗一點的砂，這樣可以增加型砂的透氣性，同時可以減少樹脂砂用量。為提高樹脂砂鑄件的表面質(zhì)量，應(yīng)對造型工人進(jìn)行嚴(yán)格的培訓(xùn)，在條件許可時，采用流涂機(jī)流涂。

2.4 樹脂砂造型對模具的要求

根據(jù)我們的現(xiàn)場調(diào)查，相當(dāng)一部分鑄造企業(yè)對樹脂砂造型模具缺乏足夠的認(rèn)識，樹脂砂是自硬砂，需要硬起模，容易損壞型腔，并且難以修補(bǔ)。因此，模具的結(jié)構(gòu)要合理，模具材料要好，特別是有一定批量生產(chǎn)的鑄件模具的質(zhì)量要求更高。脫模劑也十分重要，它涉及到模具的“壽命”以及鑄型的表面質(zhì)量。有些企業(yè)用樹脂砂生產(chǎn)的鑄件質(zhì)量還比不上粘土砂生產(chǎn)的鑄件，一個重要的原因是模具“粗制濫造”。