自硬树脂再生砂的质量控制

再生砂质量控制指标 第 7 页 共 7 页自硬树脂再生砂的质量控制 自硬树脂砂一般多采用机械再生法通常情况下，自硬树脂砂的质量控制项目有：粒度分布、微粉含量、残留含水量、灼烧减量、残留含氮量、残留含碳量、耗酸量、耗碱量、含硫量、含氧化铁量、砂温、室温等一、 粒度分布、微粉含量和残留含水量新砂及其再生砂的粒度分布、微粉含量和残留含水量等变化情况见下表所列 微粉含量指砂中颗粒度在150目以下（有的指200目以下）至底盘以上微粉，以及底盘中至大于20um的粉尘的总含量注：微粉：对30/50、40/70筛号的原砂，140筛号以下称为微粉；对50/100、70/140筛号的原砂，200筛号以下为微粉；对100/200筛号的原砂，270筛号以下为微粉表：粒度分布、微粉含量和残留含水量砂种粒度分布（目）[%]总量[%]含泥量[%]含水量[%]微粉含量[%]2428455575100150≥200新砂0.810.6437.923.2621.484.321.120.28100.420.320.020.28再生砂1.186.426.424.429.069.222.860.2099.720.060.20表：日本丰田工厂所用新砂和再生砂的对比砂类型新砂再生4次再生约34次使用半年粒度分布[%]20目0.128目8.67.66.58.535目45.940.63530.348目29.235.03131.470目10.811.81721.5100目4.44.39.17.3145目0.80.61.20.8≥200目0.30.10.10.1粒度指数60.260.366.866透气性500-600400-450351345树脂加入量[%]（占砂量）1.10.90.720.7催化剂量[%](占树脂量)45554040抗压强度[MPa]3.874.174.234.2表面稳定性[%]97979898灼烧减量[%]0.21.01.81.8室温[℃]1512.51711砂温[℃]161814.59湿度[%]76917355微粉含量高，不但降低树脂砂的强度（如在再生砂中增加150目以下的微粉0.5%，则树脂砂强度将降低20%），而且会降低它的表面稳定性，同时还要增加粘结剂的加入量，以及使再生砂的灼烧减量大大增高，从而引起铸件的气孔缺陷。

在日常生产中，一般要求微粉含量<1%-1.5%，底盘上的粉尘含量<0.2%在旧砂再生时，可以通过调整机械再生装置的除尘抽风量来控制微粉含量；若大于要求值，可加大抽风量，将微粉抽出在再生砂质量控制较好的工厂中，经过多次除尘处理后，再生砂中的微粉含量一般比新砂的要低在日常生产中为了检查砂子的粒度分布和微粉含量的变化情况，每月至少要测定一次因为再生砂反复使用时砂颗粒有变小的趋势（其程度与砂粒结构、新砂的粒度分布等有关），所以要求砂粒结构为单一晶体，而不要是复合结晶的新砂的含水量仅与其干净程度和运输过程等有关，而再生砂中的含水量则与生产管理有关新砂、再生砂的含水量一般要求<0.2%含水量对树脂砂的强度和硬化速度有明显的不利影响，特别是对尿烷系自硬树脂砂因此，在回收、再生处理时切不可在循环系统中混入水份潮湿季节因大气湿度高，要把再生砂残留含水量控制在<0.2%是比较困难的此外，在风力除尘时，由风带入的水份往往使再生砂中的残留含水量相当高，应给予重视在再生砂、新砂的贮存及取出使用时，应特别注意粒度分布的偏析表：再生砂质量控制指标用途材质灼烧减量(%)<酸耗值(/ml)

表：树脂自硬砂用原砂的技术指标（质量分数，%）种类粒度（筛号）SiO2含泥量含水量微粉量酸耗值/ml灼烧减量适用范围材质铸件类型特种砂见3.6.2节以其他特种砂为原砂的型砂和芯砂部分特种钢各类铸件硅砂30/50>97<0.2<0.1-0.2<0.5-1<5<0.5铸钢重大型及大型热节铸件硅砂40/70>97<0.2<0.1-0.2<0.5-1<5<0.5硅砂40/70>96<0.2<0.1-0.2<0.5-1<5<0.5大、中型热节件硅砂50/100>96<0.2-0.3<0.1-0.2<0.5-1<5<0.5中、小型铸件硅砂40/70>90<0.2<0.1-0.2<0.5-1<5<0.5铸铁重大及大型铸件硅砂50/100>90<0.2-0.3<0.1-0.2<0.5-1<5<0.5硅砂50/100>90<0.2-0.3<0.1-0.2<0.5-1<5<0.5一般铸件硅砂100/200>90<0.3<0.1-0.2<0.5-1<5<0.5硅砂70/140>85<0.2-0.3<0.1-0.2<0.5-1<5<0.5铸造非铁合金各类铸件硅砂100/200>85<0.3<0.1-0.2<0.5-1<5<0.5注：微粉：对30/50、40/70筛号的原砂，140筛号以下称为微粉；对50/100、70/140筛号的原砂，200筛号以下为微粉；对100/200筛号的原砂，270筛号以下为微粉。

二、 原砂的选择1、 原砂SiO2含量要高，一般铸钢件≥97%，铸铁件≥90%，非铁合金铸件≥85%2、 酸耗值应尽可能低，一般小于等于5ml3、 含泥量越小越好，一般质量分数小于0.2%，4、 原砂粒度适中，通常采用以70筛号为中心、主要部分集中在上下3或4个筛号上的原砂根据铸件大小，材质不同，原砂粒度大小应有所变化5、 小于140筛号的细粉应尽量少，质量分数一般不得超过1%6、 原砂应保持干燥，水的质量分数不大于0.2%7、 角形因数要小，粒形越接近圆形越好角形因数最好在1.3以下，尽可能不用1.45以下的硅砂8、 硅砂的灼烧减量质量分数不得超过0.5%三、 树脂的选择树脂的选择主要根据铸件的合金特性及其对型砂性能要求（如硬化时间、高温强度、含氮量等）和成本来确定譬如铸钢件浇注温度高，要求型砂热稳定性好，同时为减少气孔缺陷，希望型砂中氮含量低，故选用高糠醇、低氮或无氮树脂；而非铁合金铸件浇注温度低，型砂高温强度要求不高，但应有好的溃散性，故多选择高氮、低糠醇树脂；对于硬化速度要求较快的型砂，可选用含氮量偏高的树脂在选用树脂时，对树脂的粘度、游离甲醛含量、PH值等技术指标，也应提出严格要求。

粘度不仅影响到混砂设备计量的稳定性和准确性，也影响到树脂膜对砂粒的包覆程度，因而影响到树脂砂的比强度，一般粘度不应大于100mPa•s游离甲醛主要影响混砂和制芯的劳动条件，故应尽可能低，要求质量分数在0.5%以下由于呋喃树脂是酸自硬的，PH过低将使树脂存放时变稠，缩短贮存期，PH值一般以6.5-7.5为宜树脂中水的质量分数通常在2%-10%的范围内（铝合金用高氮呋喃树脂水的质量分数可能高达20%），呋喃树脂的密度一般为1.15-1.25g/cm3 四、 树脂自硬砂的工艺性能1、 终强度：树脂砂在24h的强度值，它应保证型（芯）在搬运、下芯、合型、浇注时有足够的强度而不致损坏，这与型（芯）本身的大小、形状和工艺操作有关，一般型砂的终强度为0.6-0.8MPa，芯砂为0.8-1.0MPa，复杂砂芯为1.6-2.0MPa，非铁金属铸件砂芯应适当降低决不要追求过高的终强度，否则会增加树脂的加入量，增加生产成本，增加气孔缺陷倾向，同时也给旧砂再生处理增加麻烦2、 表面安定性：树脂砂型（芯）应能承受住搬运时的磨损，浇注时金属液的冲刷和烘烤而不至于引起冲砂、砂眼及机械粘砂等缺陷，因此要求表面安定性大于等于85%-90%。

为了保证树脂砂的表面安定性，要特别注意不可使用超过可使用时间的型（芯）砂，注意型（芯）砂的紧实，同时表面安定性与涂料质量的好坏、涂敷和烘干工艺也有很大关系……造型(芯)…树脂砂流动性好,可以减轻造型舂紧的劳动强度,但填砂紧实的操作决不可马虎,特别是对凹部、角部和活块、凸台下部以及浇注系统各部位,必须切实舂紧,否则容易引起机械粘砂、冲砂和砂眼等缺陷。