自硬砂
自硬這一名稱(chēng)起源于1950年初瑞士人發(fā)明的油氧自硬，即采用干性油，如亞麻油、桐油等加入金屬干燥劑及氧化劑配制而成。采用這一 工藝，砂芯在室溫下存放數(shù)小時(shí)可硬化到脫模需要的強(qiáng)度。當(dāng)時(shí)叫室溫硬化、自硬、冷硬。但未達(dá)到真正的自硬。因?yàn)橹瞥傻男托�，在澆注前還需要烘干數(shù)小時(shí)達(dá)到完全硬化。
“自硬砂”是鑄造行業(yè)采用化學(xué)粘結(jié)劑以后出現(xiàn)的術(shù)語(yǔ)，其含義為：
1.在混砂過(guò)程中，除加入粘結(jié)劑外，還加入能使粘結(jié)劑硬化的固化劑；
2.用這種型砂造型、制芯后，不再對(duì)鑄型或型芯進(jìn)行任何旨在使其硬化的處理，鑄型或型芯即可自行硬化。
在20世紀(jì)50年代至60年代初，逐步發(fā)展了不用烘爐的真正自硬法，即酸固化的呋1喃樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂自硬法等。
因此，自硬砂概念適用于一切用化學(xué)方法硬化的型砂，包括自硬油砂、水玻璃砂、水泥砂、鱗酸鋁粘結(jié)劑和樹(shù)脂砂等。
作為自硬冷芯盒粘結(jié)劑，呋1喃樹(shù)脂砂在我國(guó)是應(yīng)用早、目前也是應(yīng)用的一種人工合口成粘結(jié)劑砂。機(jī)械部于1990年起，將呋1喃樹(shù)脂砂列為重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。經(jīng)過(guò)近30的研究與開(kāi)發(fā)，呋1喃樹(shù)脂的大幅度提高，型 砂中樹(shù)脂加入量一般為0.7%---1%，砂芯中加入量一般為0.9%--1%，呋1喃樹(shù)脂中游離醛和含量也由過(guò)去的0.8%--1%降至現(xiàn)在0.3%以下。有的廠已降至0.1%以下。自硬呋1喃樹(shù)脂砂無(wú)論生產(chǎn)工藝和鑄件表面都可以達(dá)到國(guó)際水平。
為了克服部分薄壁鑄鋼件使用自硬呋1喃樹(shù)脂出現(xiàn)裂紋，近年來(lái)，酚脲烷樹(shù)脂和堿性酚醛樹(shù)脂砂也逐步在鑄造生產(chǎn)中得到應(yīng)用，并取得了較好的效果。
一、人工合成樹(shù)脂砂
由于水玻璃砂的潰散性未能得到及時(shí)和令人滿意的解決，自20世紀(jì)60處始，人工合成樹(shù)脂粘結(jié)劑開(kāi)引入鑄造行業(yè)，并得到各國(guó)重視。鑄造用樹(shù)指粘結(jié)劑砂按其所用粘結(jié)劑化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為呋1喃樹(shù)脂砂、酚酫樹(shù)脂砂、酚脲烷樹(shù)脂砂、多元醇脲烷樹(shù)脂砂、醇酸油脲烷樹(shù)脂砂、環(huán)氧樹(shù)脂砂、丙1-樹(shù)脂砂、環(huán)氧丙1烯基聚氨酯樹(shù)脂砂和-樹(shù)脂砂等；按其造型及制芯工藝可分為酸自硬冷芯盒法、熱芯盒法、殼法、氣硬冷芯盒法和烘干法等。
近年來(lái)，自硬樹(shù)脂砂、覆膜砂、熱芯盒及冷芯盒等在材料、工藝和設(shè)備等方面都獲得迅速發(fā)展。這是因?yàn)闃?shù)脂砂與普通粘土砂、水玻璃砂相比具有很多優(yōu)點(diǎn)，并能創(chuàng)造出的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。樹(shù)脂砂成型性好，先硬化后志模，砂型砂芯輪廓清晰，強(qiáng)度高，澆注時(shí)型壁位移小，鑄件尺寸精度高。由此可節(jié)約金屬6%左右，節(jié)約機(jī)加工工時(shí)30%--50%。鑄件表面-提高，湖北樹(shù)脂自硬砂，其表面粗糙度可達(dá)iso n9--：鑄鋼件為25微米--50微米，鑄鐵件約25微米。產(chǎn)生的廢品極1少。造型造芯工藝簡(jiǎn)化，節(jié)約勞動(dòng)力50%以上，更主要的是樹(shù)脂砂潰散性好，無(wú)需專(zhuān)2用的清砂設(shè)備，樹(shù)脂自硬砂的應(yīng)用，減少清理鑄件的繁重體力勞動(dòng)。減少能源消耗，就設(shè)備和工藝方面，可節(jié)約能源60%以上。樹(shù)脂砂很容易回收再利用，舊砂可回用80%，甚至90%以上，減少新砂耗量，大多情況下，鑄砂比僅為1比2至3。可以減少?gòu)S房和設(shè)備的投資，-工作條件，降低鑄件綜合成本。
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