铸造工艺学 第2版 课件 第3章 有机黏结剂砂.pptx

第3章有机黏结剂砂

第3章有机黏结剂砂铸造工艺学黏土砂、水玻璃砂和水泥砂---黏结剂━→无机材料来源丰富，成本低廉，能满足铸造生产的一般要求不足：干强度不够高，退让性、溃散性比较差等。虽可广泛用作各种砂型和形状简单的砂芯，但难以满足用来制造形状复杂、断面较薄的砂芯的要求，因此生产上需要采用性能更好的有机黏结剂。

第3章有机黏结剂砂铸造工艺学3.1概述3.1.1砂芯的作用砂芯的作用有：①主要用来形成铸件的内腔，孔洞、凹穴等。②形成铸件的外形。当某些局部外形（如凹凸不平的面或沟槽等）妨碍起模时，可用砂芯成形。③组芯造型：铸件外形、内腔都很复杂，很难起模，大批量生产时。整个铸型都用砂芯制成。此法为组芯造型。

第3章有机黏结剂砂铸造工艺学3.1.2对砂芯的要求与铸型相比，砂芯在浇注时，绝大部分被液体金属包围，因此它与金属液的相互作用更加剧烈，故对砂芯的要求更高。同时，要制成形状复杂、断面细薄，而且要求所形成的铸件内腔表面光洁。这种砂芯需需满足以下要求：

第3章有机黏结剂砂铸造工艺学1)砂芯应具有较高的干强度；以防止在搬运和浇注的过程中损坏。对于形状复杂、断面细薄的砂芯尤为重要；2)较高的透气性和较低的发气性；发气量要小，发气速度要慢，最好在铸件表面已凝固一层金属硬壳后，才析出大部分的气体；3)芯砂良好的流动性；易得到复杂形状；

第3章有机黏结剂砂铸造工艺学4)具有优良的退让性和溃散性；由于液体金属在凝固冷却的过程中体积产生收缩，如果砂芯的退让性差，就会阻碍铸件收缩，致使铸件产生裂纹和变形等缺陷。尤其是镁合金铸件，其收缩较大，高温强度很低，产生上述缺陷的可能性更大；溃散性好可减少清理量。5)具有不吸湿或较小的吸湿性；易于存放，否则回潮易产生气孔缺陷；

第3章有机黏结剂砂铸造工艺学6)原材料来源丰富，价格低廉，无毒。上述几点是对砂芯总的要求，而不是说每一个砂芯都必须满足上述全部要求。由于每个砂芯的技术条件、结构形状和生产条件不同，因此，对每个砂芯的要求是不同的。

第3章有机黏结剂砂铸造工艺学3.1.3砂芯的分级为了便于根据砂芯的特点选用黏结剂，拟定相应的制芯工艺规程，生产上常将砂芯分为五级。这是根据砂芯外形特征及在铸型中的工作条件进行分级的。

第3章有机黏结剂砂铸造工艺学表3-1为砂芯的分级及各级砂芯的主要特征、性能。

第3章有机黏结剂砂铸造工艺学3.1.4砂芯黏结剂的分类目前，铸造生产上使用的砂芯黏结剂种类繁多，新的黏结剂和制芯工艺不断涌现，为了便于合理选用黏结剂和制芯工艺，也为了开发新的黏结剂，有必要对黏结剂进行分类。黏结剂的分类有许多种分类方法。

第3章有机黏结剂砂铸造工艺学

第3章有机黏结剂砂铸造工艺学③按其对水的亲和力分憎水材料：桐油、松香、沥青、酚醛树脂等亲水材料：糊精、面粉、脲醛、呋喃树脂等

第3章有机黏结剂砂铸造工艺学④按硬化特性分物理硬化：硬化过程主要是黏结剂物理状态改变，而原来的结构并不改变。例如亲水的黏结剂糖浆，受热时水分蒸发而干燥硬结，遇水后又可恢复原来状态；松香加热熔化，冷却后又凝固硬结。这些过程均是可逆的。化学硬化：硬化过程是低分子化合物转变成高分子化合物，由链状线型结构转变成网状体型结构。这种硬化过程是不可逆的。

第3章有机黏结剂砂铸造工艺学?

第3章有机黏结剂砂铸造工艺学根据砂芯比强度分类如表3-2。

第3章有机黏结剂砂铸造工艺学3.1.5砂芯黏结剂的选用选用砂芯黏结剂时常用以下几点作为主要依据：1．根据砂芯特点选用Ⅰ、Ⅱ级砂芯选用1、2组有机黏结剂，因为这两组黏结剂比强度高，不仅可以提高砂芯强度，还可以在满足强度要求的条件下，减少黏结剂用量，降低芯砂发气量。Ⅲ级砂芯可选用2、3组有机黏结剂。Ⅳ、Ⅴ级砂芯选用黏土、水玻璃作黏结剂就可以满足强度要求。由于这两级砂芯体积大，浇注后不易烧透，导致清砂困难，退让性差，所以一般不采用有机黏结剂，以免产生缺陷。

第3章有机黏结剂砂铸造工艺学2.根据生产条件选用在大批量生产的情况下，由于需要提高制芯效率，且常常要求砂芯具有高的尺寸精度，Ⅰ、Ⅱ级砂芯甚至Ⅲ级砂芯采用壳芯法、热芯盒法、温芯盒法和冷芯盒法生产砂芯是合理的，除个别Ⅰ级砂芯外，黏结剂常采用酚醛树脂、呋喃树脂和酚醛-异氰酸酯。在小批量生产的情况下，采用自硬呋喃、酚醛、酚脲烷树脂或者采用烘干法硬化的干性油、合脂、渣油作Ⅰ、Ⅱ级砂芯的黏结剂是合理的。

第3章有机黏结剂砂铸造工艺学3.充分考虑材料的来源和成本各地区材料供应状