樹脂砂工藝自20世紀(jì)80年代在我國(guó)開始應(yīng)用，由于其良好的潰散性自硬特性和生產(chǎn)的鑄件、尺寸精度高等優(yōu)點(diǎn)，大幅度減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度明顯改善了鑄造車間的工作環(huán)境，并且顯著提高了我國(guó)鑄造企業(yè)的生產(chǎn)工藝水平和鑄件質(zhì)量，因而獲得了大規(guī)模的推廣，逐步淘汰了傳統(tǒng)的濕型烘模砂，成為中大型鑄鐵件的**的造型工藝和中大型鑄鋼件鑄、鋁件的重要的造型工藝經(jīng)過(guò)近20年的發(fā)展，無(wú)論是樹脂砂生產(chǎn) 設(shè)備還是樹脂砂原輔材料，國(guó)內(nèi)的相關(guān)產(chǎn)品都達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品的水平近。 *近幾年，我國(guó)鑄造業(yè)的發(fā)展速度比以往的任何時(shí)候都快。特別是樹脂粘結(jié)劑技術(shù)的應(yīng)用，使鑄件生產(chǎn)在保證產(chǎn)品尺寸精度，提高產(chǎn)品的表面質(zhì)量，減少?gòu)U品，節(jié)省工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度以及型砂的再生回用等方面有了很大的進(jìn)步。我廠主要是以生產(chǎn)球墨鑄件為主，對(duì)樹脂砂的要求較高。通過(guò)*近時(shí)間的學(xué)習(xí)與觀察，從以下幾個(gè)方面來(lái)分析樹脂砂造型強(qiáng)度。
樹脂造型的原砂一般選用天然石英砂。對(duì)于部分高合金鋼鑄件或特殊要求的鑄件，也可選用鉻鐵礦砂或鋯砂等特種砂。這里主要討論樹脂砂對(duì)硅砂的要求。
（1）礦物成分與化學(xué)成分：硅砂的主要礦物成分是石英、長(zhǎng)石和云母，還有一些鐵的氧化物和碳化物。石英密度2.55g/cm3，莫氏硬度7級(jí)，熔點(diǎn)1737℃，具有耐高溫、耐磨損等優(yōu)點(diǎn)。若原砂中的石英含量高，則原砂的耐火度和復(fù)用性好。由于長(zhǎng)石和云母是硅酸鹽，其熔點(diǎn)和硬度低，會(huì)降低樹脂砂的復(fù)用性和耐火度。所以在選擇硅砂時(shí)，SiO2含量要盡量高一些，雜質(zhì)要少，當(dāng)然還與金屬熔點(diǎn)和澆注溫度、鑄件厚壁等因素有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，鑄件用硅砂SiO2含量應(yīng)大于96%，鑄鐵應(yīng)大于90%，有色金屬要少一些。
（2）粒形：一般用粒形系數(shù)表示沙粒圓整度。人造石英砂雖然SiO2含量高，但粒形位多角形甚至尖角形，粒度系數(shù)太大，一般不采用。為了改善粒形，對(duì)原砂*好進(jìn)行擦磨處理，因?yàn)樵谏傲Ｙ|(zhì)量相等的條件下，圓形砂的比表面積*小，砂粒形狀偏離圓形的程度越高，其比表面積越大，樹脂黏結(jié)膜越薄，強(qiáng)度也越小。比表面積增大的順序是：圓形砂——多角形砂——尖角形砂。
由于圓形砂粒的比表面積*小，在相同的樹脂和固化劑加入量下，其抗拉強(qiáng)度要比其他兩種砂形高出很多。因此，從提高樹脂砂抗拉強(qiáng)度、減少樹脂加入量的角度看，圓形砂粒食*好的選擇。因樹脂的黏度很低，砂粒表面上涂覆的樹脂膜有很薄，粒形對(duì)型砂流動(dòng)性的影響就比較明顯。圓形砂的尖角和棱邊都已磨鈍，砂粒之間較易于滑動(dòng)，故很容易舂緊，多角形有尖角和棱邊，有鑲嵌作用，砂粒的滑動(dòng)受阻，故難舂緊。
（3）粒度：對(duì)樹脂砂這種黏結(jié)劑量很小的型砂來(lái)講，原砂的粒度對(duì)黏結(jié)的強(qiáng)度的影響是不可忽視的。這種影響有兩個(gè)不同的方面：原砂愈粗，則單位質(zhì)量的砂粒的表面積愈小，樹脂加入量一定時(shí)，砂粒表面涂覆的樹脂膜較厚，砂粒之間的黏結(jié)橋的截面積也較大，這將導(dǎo)致樹脂砂強(qiáng)度提高；另一方面，原砂愈粗，則單位質(zhì)量的原砂的顆粒數(shù)量愈少，因而一定重量的型砂中砂粒的接觸點(diǎn)（黏結(jié)橋）愈少，這將導(dǎo)致樹脂砂的強(qiáng)度下降。就本廠所用原砂為40～70目，粒度在這個(gè)范圍時(shí)，黏結(jié)橋和表面積兩方面的影響作用相當(dāng)，對(duì)于砂粒尺寸的改變，樹脂砂的強(qiáng)度沒有明顯的變化。
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