前　言

　　造型制芯工藝在鑄件生產過程中占有十分重要的地位，它直接影響鑄件的質量，生產成本，生產效率及環境污染。隨著機械工業的發展，對外經濟貿易的擴大，以及環境污染、能源緊張、材料漲價等問題的日益嚴重，對鑄造生產和鑄件質量提出了更高的要求，尤其是跨入二十一世紀的今天。

為了適應二十一世紀綠色、集約化鑄造的需要，符合可持續發展戰略，新一代造型制芯工藝必須滿足下述幾個方面的要求：

1．生產的鑄件質量好，鑄造缺陷少。
2．勞動條件好，對生態環境污染少。
3．最大限度地利用自然資源，節省能源。
4．生產成本低，生產效率高。

　　我單位開發的新型水玻璃自硬砂工藝在這方面具有很大的優勢，是符合可持續發展模式的綠色環保型造型制芯工藝。

目前國內鑄鋼件生產用造型制芯工藝及材料現狀

　　目前，國內鑄鋼件用造型制芯工藝主要有兩大類，無機類粘結劑系統以水玻璃砂工藝，有機類粘結劑系統以呋喃樹脂砂工藝為主，兩種工藝目前的使用現狀主發展前景如下。

一．水玻璃砂工藝

　　水玻璃砂工藝具有設備簡單，操作方便、無毒味、成本底廉等特點，從50年代開始廣泛地用于國內鑄鋼件的生產，尤其是CO2水玻璃砂工藝。

　　CO2水玻璃砂工藝使用過程長期存在的主要問題：型砂強度低，冬季硬透性差，型（芯）潰散性差，鑄件清理困難，舊砂廢棄造成生態環境污染大等，這些問題嚴重制約了水玻璃砂工藝的應用及發展，為了最大限度地改善水玻璃砂工藝存在的問題，國內外鑄造工作者付出了艱辛的努力，經過了幾十年的開發研究，先后開發出許多新的材料和工藝，如水玻璃的物化改性或特殊添加材料制成的改性水玻璃或潰散劑，清理采用水爆（浴）清砂，七零砂（石灰石砂），這些方法在一定程度上滿足了當時的生產急需，并且許多工藝沿用至今，但是未能在根本上解決問題，水玻璃加入量居高不下，潰散性的解決受到限制，舊砂再生還未解決，鑄件質量較差。

　　八十年代以來，水玻璃砂工藝相繼出現了許多新工藝，如酯硬化法，VRH-CO2法，微波硬化法等，這些工藝在提高水玻璃的粘結力，降低加入量，改善潰散性方面對玻璃砂工藝的發展起了顯著的作用，但是這些工藝在大量生產使用過程中也存在許多問題。

1．普通酯硬化水玻璃砂工藝粘結劑和固化劑配套性差，型砂硬性能較差，冬季硬化時間長、硬透性差、舊砂回用率低，再生砂綜合性能差，難以實現生產線的批量生產。
2．VRH法工藝：設備投資大，維修費用高，對鑄件批量生產有一定限制。

　　這些問題限制了水玻璃砂新工藝的大面積推廣應用。

二．呋喃樹脂砂工藝

　　八十年代后期，隨著對鑄件質量要求的提高，樹脂砂工藝在國內外得到了大面積推廣及應用，尤其是呋喃樹脂砂工藝，呋喃樹工藝具有鑄件質量好，尺寸精度高，型芯潰散好，舊砂回用方便，回用率高等特點，這些優點備受鑄造工作者的青睞，但是，該工藝在使用過程中出現了許多新問題，鑄件表面滲硫和型（芯）高溫退讓性差引起鑄件出現裂紋，尤其是薄壁類鑄鋼件，加上生產成本高，環境污染嚴重，雖經廣泛地開發研究，但是至今未能徹底解決這些問題，使得該工藝在鑄鋼件及球鐵件的應用受到限制。

　　近幾年，樹脂工藝在鑄造上生產過程中出現的鑄年質量問題，加上生產成本、環境保護等方面的壓力，使無機類的水玻璃砂系統再度成為人們關注的熱點，水玻璃砂工藝只有解決了多年存在的老大難問題，解決了水玻璃加入量的問題，粘結強度的問題，型砂綜合性能的問題舊砂回用的問題 ，才能更好地在鑄件生產中推廣應用。

　　因此，只要開發一種新的工藝，兼顧樹脂砂和水玻璃砂的優勢，才能適應目前高質量，低成本鑄鋼件生產的需求，尤其是市場經濟條件下，企業追求效益、成本、質量、環保的今天。

新工藝的特點

　　我們針對目前鑄鋼件生產用造型制芯工藝的現狀，結合國內生產工藝的需求，經過多年的開發研究，成功地研制出了鑄造用新型水玻璃自硬砂工藝及材料，新工藝是我們在原水玻璃砂工藝的基礎上開發研制出的新一代自硬砂工藝，它采用了我們研制的高強度、低粘度的新型水玻璃和專用酯類固化劑，通過對水玻璃粘結體系進行離子活化處理，使水玻璃砂樹脂化，提高了型砂的工藝性能，改善了型（芯）砂的潰散性，實現了舊砂的干法再生回用，改善回用砂的工藝性能，舊砂回用率接近樹脂砂的水平。

失蠟鑄造

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