树脂砂铸造的有关问题

1．为（wéi）什么磷酸多用作高氮呋（fū）喃自硬树（shù）脂的固化剂，而很少用作低氮呋喃自硬树脂的固化剂？

这是因为低氮（dàn）高糠醇树脂，采用酸做固化剂时，硬化速度慢（màn），脱模（mó）时间长，且强度很低。高氮低糠醇（chún）树脂使用磷酸做固化剂可获得必要的硬化速度。而且，高氮低糠醇树脂采用磷酸作催（cuī）化剂可获得很好的终强度。

造（zào）成这种结（jié）果的原（yuán）因主要是由于磷酸（suān）与糠醇的互溶性差，而与水的亲和（hé）力大（dà），使得树脂（zhī）和催化剂中所（suǒ）含的水分（fèn）以及树脂在缩聚反应中生成的水（shuǐ）不易扩散排出而以磷酸为核心生成（chéng）水滴残存于树脂膜中（zhōng），破坏了树脂膜的致密性，故强度较（jiào）低。而（ér）高氮树脂与水的互（hù）溶性好，各种水分不易以磷酸为核心集中为水滴，树脂膜结构好（hǎo），强度高。

2．为（wéi）什么酚脲脘自（zì）硬树脂的硬透性比呋喃自硬树脂（zhī）砂好？

因为酚脲脘树脂的（de）固化过程是聚合反应，固化过程中不产生小（xiǎo）分子的水，不存在因型内外水分的挥发速度不同使其内外固化速度不一致的问题，而呋（fū）喃自硬树脂的固化过程是缩聚（jù）反应，反应过程中产（chǎn）生水分，因型芯内外的水分蒸发速（sù）度（dù）不同，导致了其内外固化速度不（bú）同（tóng），故其硬透性差些。这也是呋喃自硬树脂砂的固化速度受空（kōng）气相对湿（shī）度影响较大的原因。

3．为什（shí）么生产铸铝，铸铜件可以选用高氮呋喃树脂？

由于铝（lǚ）、铜（tóng）金属液对（duì）氮几乎（hū）不溶解，因此，即使使用高氮树脂在浇注过（guò）程中树（shù）脂（zhī）分解产生的氮，也不会被铝、铜（tóng）金属液吸收，也就不会在凝固过程中因析出氮而形成氮气孔。因此，生（shēng）产铸（zhù）铝、铸铜件可以为潢足溃散性的需要而选用高氮树脂。

4．为什么自硬树脂砂生产重量大的铸（zhù）件，浇注系统宜于（yú）用陶瓷管制作？

采用自硬树脂砂造型，当生产重量较（jiào）大的铸件时，由于浇（jiāo）注时间长，浇注系（xì）统（tǒng）在（zài）高温金属液的长时间热（rè）作用下，易使树脂（zhī）砂过（guò）早溃散丧失强度，造成冲砂缺陷，因此，对重（chóng）量较大的铸件，浇注系统宜用陶管制作，同时使浇注系统特别是直浇（jiāo）道不易上（shàng）涂料（liào）的问题得到解决。

5．采用自硬树脂砂造型、制芯时，如何确定树脂砂的（de）可使用时间（jiān）是否满足要求？

当采用间歇式混砂机时，树脂砂的可使用时间要大于树脂砂从混好卸砂到用完的这段时间；当采用连续式混（hún）砂机造型、制芯时，树脂砂的（de）可使用时间要大于从混砂机的（de）出砂口起始放砂位置到又回到该（gāi）位置连续（xù）放砂的这段时间。

6．自硬树脂砂用模（mó）样的拨模斜度为什么要比粘土砂（shā）大些（xiē）？
树脂砂型（xíng）芯在（zài）起模时已具有一定的硬化强度，无退让性，一般不能（néng）通过敲击模样和芯盒框使砂型或砂芯壁来达到松动模样，起模（mó）时摩擦力较大；树脂砂型与砂芯的可修补性（xìng）差，起模时，砂（shā）型，芯一旦不（bú）完整，较难修补。

7．树脂砂工艺生产铸（zhù）铁为什么宜少设被缩冒口（kǒu），多设（shè）出气冒口？

树脂砂（shā）型刚度好，浇注初期砂型（xíng）强度高，这就有（yǒu）条件利用铸铁凝固过程的石墨化膨胀，有效地消除缩孔、缩松缺陷，实现灰铸铁（tiě）、球墨铸铁件的少冒（mào）口、无冒（mào）口铸造。但树脂砂的发气量在，为了便于浇注过程中（zhōng）型腔中（zhōng）的大量气（qì）体能顺利排出，必须多设出气冒口（kǒu），原（yuán）则上要求∑F冒>∑F内。

8．为（wéi）什么含（hán）糠醇70%-80%的呋喃（nán）自硬树脂（zhī）的常温终强度****？

从理论上讲，呋（fū）喃树（shù）脂中的脲（niào）醛树脂比（bǐ）例越高，其常温（wēn）终强度越大，因此当糠醇含量大于70%~80%时，糠醇含量（liàng）越高，即（jí）含氮量越低，常温终强度越低。但随着脲醛树脂的增加，呋喃树脂的含水量相对增高（gāo），又会降低硬化速度和终强度。当糠醇含量（liàng）低于70%~80%时，树脂终强度的下降趋势超过了上升（shēng）趋势。因而一般情（qíng）况下，糠醇含70%~80%时，呋喃自硬（yìng）树脂砂的常温终强（qiáng）度（dù）****。

9．为什么（me）采用催化活性过强固化剂（jì）和过多的固化（huà）剂加入量。会导致树脂砂的终强度下降？

采用催化活性过强的固化剂或（huò）过多的固化剂，会导致（zhì）预（yù）固化阶段过短，树脂中（zhōng）无规则卷曲线（xiàn）团状预聚（jù）物尚未充分伸展和有序化，就被已经交联的预聚物阻塞在体（tǐ）形结构中，使线团（tuán）中的（de）大量活性基未能参与反应，不能形成聚合度很大（dà）的聚合物。所以尽管树脂砂硬化较快，初强度较高，却必然导致终强度的明显降（jiàng）低。

10．为什么自硬树脂砂的旧砂需要再生回用时，不宜用磷酸做固（gù）化剂？

用磷酸做固化剂的砂型、芯在（zài）浇注后，磷酸不能在金属液的热作用（yòng）下（xià）分解破坏，而生成磷酸盐（yán）沉积在砂粒表面，较难通过再生去除，导致再（zài）生砂配（pèi）制的（de）树脂砂的强度下降很多，并且（qiě）增加铸型膨胀，使夹砂倾向增加。

11．为什么酸硬化的甲阶酚醛树脂自硬砂（shā）宜选用游离酸含量低（dī），总酸（suān）高的有机（jī）酸做固化剂（jì），不通用无机酸做固化剂？

由于酸硬化的甲（jiǎ）阶酚（fēn）醛树脂中（zhōng）含（hán）水量高，因此发生交联反应时，除树脂本身缩（suō）聚产生水外，还将释放数量很多的（de）水，这些水将起（qǐ）稀释硬（yìng）化剂的作用，使（shǐ）反（fǎn）应很慢。增加硬化剂的游（yóu）离酸含量，才会使（shǐ）硬化速度（dù）变快，但会使自硬砂的强度（dù）下降很多，因此要保证（zhèng）硬化（huà）速度（dù），又不（bú）使树脂（zhī）砂的强度下降较（jiào）大（dà），只能增加固化剂（jì）的总酸值。由于无机酸的游离酸一般都较高，所以对于酸硬化的甲阶酚醛树脂，宜选用（yòng）总（zǒng）酸度高，游（yóu）离酸含量低的有机酸做固化剂。

12．为什么酸固化甲阶酚醛树脂砂的固化剂加入量宜（yí）以占树（shù）脂的百分数（shù）表示？

这是（shì）由于酸固化甲阶酚醛树脂是由苯酸（suān）和甲醛在碱（jiǎn）性催化剂作用下缩（suō）合而（ér）成的，出厂前用酸（suān）将碱性催化剂中和（hé）并使其成弱酸（suān）性。因此树脂对酸性硬化剂不如呋喃树（shù）脂那样敏感，在酸（suān）浓度相当高时才发生交联反应。另外，此种（zhǒng）树脂的含水量很高，一般都在某（mǒu）些（xiē）方面15%左右或更高。发（fā）生交联反应时，除树脂本身综合产生水分外，还要释放很多原与树脂互溶的水。这些水将硬化剂稀释（shì），自（zì）硬砂中树脂加入量越多，此种稀释作用就越强，因而（ér）要保持同样的固化速（sù）度，不（bú）得不增加硬化剂的加入量。所以对于甲阶酚醛树脂自硬砂，硬化剂的加入量以（yǐ）占树脂的百（bǎi）分数计算（suàn）为宜，也就是对酸（suān）硬化的甲阶酚醛树（shù）脂砂固化剂的加入量（liàng）要随树脂加入量的增加而增加。

13．为什么刚起模的型芯及刚修补（bǔ）过的地方不宜立（lì）刻上涂料？

因为刚起模及刚修补过的型、芯中的树脂硬化反应还处于初期阶段，若遇到（dào）水基（jī）涂料（liào）中的水分（溶（róng）剂）会影响硬化的正（zhèng）常进（jìn）行（对于（yú）酚脲烷自硬树（shù）脂，则未反应的二（èr）组分聚异氰酸酯可与（yǔ）水分反应而（ér）失效）；如使（shǐ）用醇基（jī）涂料，施涂料后后需立刻（kè）点燃，也会使未反应的（de）树脂过烧。这些都会影响型、芯的表面稳定性（xìng）。

14．为什么碱性酚醛树脂砂的旧砂（shā）再生较困（kùn）难？

由于碱性酚醛树（shù）脂的碱性很高（基PH值通常为11-13），树脂中含有较多的（de）碱（一般为氢氧化钾），浇注时，树脂中的碱易与硅砂作用生成低熔点的硅酸盐，熔融的硅酸盐（yán）牢固的粘（zhān）附在砂粒上，不易去除，造成较难去除，造（zào）成旧砂再生较为困难（nán）。

15．选择树脂的类型时（shí），应考虑铸件（jiàn）的哪些因素？

选择树脂的类型时，应考虑铸件的以下因素：

（1）铸件的材质。铸件（jiàn）（铸钢件、高合金铸（zhù）铁件）的材质产生氮气孔的倾向（xiàng）大时，宜选择低氮（dàn）或无氮树脂；当铸（zhù）件（球墨铸铁件、灰铸铁件）的材质为产（chǎn）生（shēng）氮气孔的倾向小的（de）黑色金属时（shí），可选择中氮树（shù）脂；对（duì）氮不溶解的铜、铝件要选择高氮树脂。
（2）铸件（jiàn）的重、壁厚、及浇注温度。当铸（zhù）件的（de）重较大，壁较厚，浇注温度较高时，应选择糠醇含量高、脲（niào）醛含量低的树脂，使型芯的高温强度满足需要；浇注（zhù）温度低、重量轻，薄壁的铸件，需要的高温强度低，可以（yǐ）选择脲（niào）醛含量高些的（de）树（shù）脂，以降低成本。
（3）铸件的结构。铸件易出现热裂，宜先用高温（wēn）度低（dī）的树脂作粘结剂。对易出现热裂的铸（zhù）钢件，宜（yí）选（xuǎn）项用碱性酚醛树脂，不（bú）宜选用呋喃（nán）无氮树脂（zhī）为粘结剂（jì）；铸件易出现冷裂，宜选用溃散性好的做粘结剂。