覆膜砂生产中的相关问题

​固化剂方面覆膜砂之所以能形成强度，是靠加热时固化剂乌洛托品放出HCHO与热塑性线性酚醛树脂进行反应，使线性酚醛树脂实现交联、固化而实现的。在一般条件下，覆膜砂热态强度的提高，有利于提高砂芯(型)的抗脱壳性，实际生产也证明了技术相关问题这个观点。

固化剂加入量低于16%时，砂芯脱壳率高，其原因是固化剂加入量不足，树脂不能充分交联、固化，砂芯的热态强度低，在翻转时不能克服重力、摩擦力及外力的作用，从而发生脱壳;但固化剂的加入量在12%～22%之间变化时，随着固化剂的增加，覆膜砂的热态强度、常温强度随着升高，芯砂的抗脱壳性能也随之升高;但这并不是说，固化剂的加入量越多越好，当固化剂的加入量增加到22%时，再增加固化剂的加入量，砂芯强度不再升高，脱壳率反而上升。这是因为，在该试验条件下，固化剂的加入量到22%时，已提供足够树脂固化反应时所需的甲醛量，当固化剂再增加时，多余的固化剂并不参加树脂的固化反应，留在砂中反而增加砂芯的脆性，并且使脱壳倾向增大，另外乌洛托品含氮量高，如果乌洛托品的加入量太大，出现氮气孔缺陷的可能增加。故在一般条件下，将固化剂乌洛托品的加入量控制在18%～20%，这样可以获得较满意的砂芯抗脱壳性能。

　　偶联剂的影响在覆膜砂的配制过程中，加入少量的偶联剂，如KH550，既可显著提高覆膜砂的常温和热态强度，提高砂芯的抗脱壳性，又可改善抗吸湿性。加入KH550，可使覆膜砂的强度和抗脱壳性能得到改善。混砂工艺方面2.1原混砂工艺存在的问题原混砂工艺如下：原砂加热(150℃)，加酚醛树脂混合30～40s，加乌洛托品(硬脂酸钙)混合70～80s，出砂。分析认为，上述工艺存在以下问题：(1)原砂加热温度相对较低树脂软化点在85～95℃，而原砂加热温度只有150℃，这样树脂软化、熔化不完全，导致覆膜砂中树脂粘度大，部分树脂保持团状，使得覆膜不均匀。据资料介绍，热法覆膜时砂温宜高于树脂软化点60～70℃(在日本要高80～90℃)，因而原砂加热温度显得偏低，特别是为降低脱壳废品率选用聚合速度快、软化点高的树脂时，更应该注意原砂加热温度，分析认为选用树脂软化点在100℃左右时，原砂加热温度宜控制在160～170℃为宜。(2)固化剂乌洛托品加入温度过高固化剂乌洛托品加入温度过高，导致固化剂乌洛托品分解，使固化剂加入量相对不足。用便携式红外测温仪对配砂时的温度进行测定，发现加入固化剂的温度一般在120～130℃，而加入固化剂乌洛托品的适宜温度应该在110～120℃，因为乌洛托品的分解温度为117℃。温度过高，会导致乌洛托品的分解;温度过低，低于100℃时，又不利于它的溶解及水分充分汽化挥发。在覆膜砂中残留过多的水分，不仅导致覆膜砂易结块，而且在制芯时也会加重脱壳。因现场没有固化剂加入时的测温设备，我们用便携式红外测温仪和秒表对加入树脂后的混砂时间与温度关系进行了测定，在原混砂工艺条件下所测得的数据(用PF-100树脂试验)。

　　改进后的混砂工艺针对上述混砂工艺中存在的问题，进行了大量的摸索改进，确定对软化点在100℃左右的树脂的合理混砂工艺如下：原砂加热(160℃)，加酚醛树脂混合65～75s，加乌洛托品(硬树脂酸钙)混合45～55s，出砂，同时将乌洛托品加入量调整到18%～20%(占树脂重)。进行制芯试验，各制芯200个，原混砂工艺对应的脱壳率为12%，工艺改进后的芯砂对应的脱壳率为1.5%。效果验证通过以上的试验后，利用聚合速度为32s、软化点为98℃的树脂，在固化剂加入量为18%～20%，加入量占树脂重0.2%KH550的条件下，按照改变后的混砂工艺进行了长时间的工艺试验，共制芯5930件，脱壳率0.39%，穿芯废品率0.23%。按改进后的要求选用原材料和混砂工艺，取得了良好的效果