酯硬化改性水玻璃砂工艺性能的主要影响因素

   酯硬化改性水玻璃砂工艺是一种新型绿色、环保铸造造型工艺。实际生产中该工艺的部分相关性能主要受到如下因素的影响：
   1、原砂的质量
   原砂质量对酯硬化水玻璃砂工艺的影响是决定性的，KGS系列改性水玻璃及KYZ系列有机酯固化剂对原砂的要求如下：
参 数 粒 度 角形系数 含泥量 含水量 硅含量
允许参数 40/70 <1.35 <0.5% <0.8% 铸钢用砂>97%
建议参数 40～70（集中度>80%） <1.35 <0.3% <0.5 铸铁用砂>90%

   1)粒度
   原砂粒度过大或集中度不好时，易造成砂型表面光整度偏低，强度偏低等问题；以上问题将直接影响铸件表面光洁程度。
   2)角形系数
   砂粒的圆整度越好(偏球形)，则角形系数越小，其对应的“比表面积”也越小；因此更加有利于水玻璃在砂粒表面形成“粘接剂膜”和“粘接桥”，进而提高砂粒间的粘接强度。由于“偏球形”砂粒间的“比表面积小”，且砂粒间的接触多为规则、有续的“点接触”；故在相同的水玻璃加入量条件下，单位质量砂粒内部，“偏球形”砂粒表面的“水玻璃粘接膜”厚度偏大，则“粘接桥”偏粗，砂型整体强度较高。
   3)含泥量
   含泥量一般指型砂中粒度>140目的细小砂粒所占比重。同上面原理，含泥量偏高极易造成砂粒“比表面积”偏高，进而影响砂型强度及水玻璃加入量。
   2、砂温、室温及湿度
   酯硬化工艺从根本上讲是水玻璃与有机酯间的“水解”加“强碱弱酸盐”与“有机酸”之间的系列反映，此类化学反映较易受到温度的影响。如砂温、气温等。
   1) 砂温、气温直接影响到化学反应的速度（即酯硬化工艺的硬化速度），温度越高，砂型的硬化速度越快。故，夏季需多用慢酯，冬季需多用快酯。
   2)改性水玻璃的抗吸湿性能远优于普通水玻璃，可有效解决普通水玻璃砂型长时间放置后的“吸潮”、“表面粉化”等问题。
   3、干燥条件
   当前较为实用的 酯硬化改性水玻璃砂工艺的“干燥方式”主要有以下两种：
   1) 隧道窑或表干窑表干
酯硬化工艺中砂型的“硬化速度”受原砂可使用时间的影响较大；实际上，可使用时间较长时原砂的起模时间也较长；一般情况下，二者存在如下关系：
起模时间=（4～6）×可使用时间
   多数铸造企业为加快实际生产效率，一般采用烘干设备对砂型（芯）进行表面烘干处理；以加快砂型硬化，提高砂型强度和生产效率。“表干炉”烘干条件下，砂型（芯）的使用终强度可达0.4～0.8MPa（抗拉强度）和2.8MPa（抗压强度）。
   2) 常温自然反应硬化
   改性水玻璃及有机酯间的硬化反应受温度的影响较大，自然硬化条件下二者需12小时左右达到个强度峰值，随后呈小幅下降。此情况下，砂型（芯）的使用终强度可达0.2～0.3MPa（抗拉强度）和1～1.2MPa（抗压强度）。
   4、紧实度
   砂型的紧实性能对其强度、表面光洁度等至关重要，紧实度不足时易造成表面强度偏低、表面不光整、浮砂严重等系列问题。并且在浇铸时，因紧实度不足容易造成铸件的机械粘砂。
   5、放置时间
   酯硬化工艺的砂型（芯）随着放置时间的延长，其强度将呈曲线变化；同时，在较高湿度环境下，砂型（芯）的表面性能受吸潮的影响将随时间延长而逐渐恶化。
   因此，一般建议砂型（芯）在放置8～12小时后即投入使用。

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