1. Почему фосфорная кислота в основном используется в качестве отверждающего агента фурановой самоотвердевающей смолы с высоким содержанием азота, но редко используется в качестве отверждающего агента фурановой самоотверждающейся смолы с низким содержанием азота?
Это связано с низким содержанием азота и высоким содержанием фурфурилового спирта в смоле. Когда в качестве отвердителя используется кислота, скорость отверждения низкая, время извлечения из формы длительное, а прочность очень низкая. Необходимую скорость отверждения можно получить, используя фосфорную кислоту в качестве отвердителя для смол с высоким содержанием азота и низким содержанием фурфурилового спирта. Кроме того, смолы с высоким содержанием азота и низким содержанием фурфурилового спирта могут получить хорошую конечную прочность при использовании фосфорной кислоты в качестве катализатора.
Этот результат обусловлен главным образом плохой взаимной растворимостью фосфорной кислоты и фурфурилового спирта, а также высоким сродством к воде, что затрудняет диффузию воды, содержащейся в смоле и катализаторе, а также воды, образующейся смолой в реакции поликонденсации. и слив, в то время как капли воды, образующиеся с фосфорной кислотой в качестве сердцевины, остаются в пленке смолы, разрушая компактность пленки смолы, поэтому прочность становится низкой. Однако смола с высоким содержанием азота имеет хорошую взаимную растворимость в воде. Не все виды воды концентрируются в виде капель воды с фосфорной кислотой в качестве ядра. Полимерная мембрана имеет хорошую структуру и высокую прочность.
2. Почему проницаемость фенолмочевинной самоотвердевающей смолы лучше, чем у песка из фурановой самоотвердевающей смолы?
Поскольку процесс отверждения фенолмочевинной смолы представляет собой реакцию полимеризации, в процессе отверждения не образуется небольшая молекула воды, и нет проблемы, заключающейся в том, что внутренняя и внешняя скорость отверждения несовместимы из-за разной скорости испарения воды внутри и снаружи. в форме, в то время как процесс отверждения фурановой самозатвердевающей смолы представляет собой реакцию поликонденсации, и в процессе реакции образуется вода. Поскольку скорость испарения воды внутри и снаружи сердечника формы различна, внутренняя и внешняя скорость отверждения различны, поэтому его жесткая проницаемость плохая. Это также является причиной того, что на скорость отверждения песка из самозатвердевающей фурановой смолы сильно влияет относительная влажность воздуха.
3. Почему фурановая смола с высоким содержанием азота может использоваться для производства алюминиевых и медных отливок?
Поскольку металлические жидкости алюминия и меди с трудом растворяют азот, азот, образующийся в результате разложения смолы во время литья, не будет поглощаться металлическими жидкостями алюминия и меди, а поры азота не будут образовываться из-за осаждения азота во время затвердевания, даже если используется смола с высоким содержанием азота. . Таким образом, при производстве алюминиевых и медных отливок можно выбрать смолу с высоким содержанием азота, учитывая необходимость разборчивости.
4. Почему для изготовления тяжелых отливок подходит самозатвердевающий полимерный песок, а литниковая система изготовлена из керамических труб?
Применяется формование песка из самотвердеющей смолы. При изготовлении тяжелых отливок смоляной песок преждевременно разрушается и теряет прочность из-за длительного времени заливки литниковой системы под длительным термическим воздействием высокотемпературного расплавленного металла, что приводит к дефектам промывки песка. Таким образом, для тяжелых отливок литниковая система должна быть изготовлена из керамических труб, и проблема, заключающаяся в том, что литниковую систему, особенно литник, нелегко покрыть, решена.
5. Когда для формования и изготовления стержней используется самозатвердевающий полимерный песок, как определить, соответствует ли срок службы полимерного песка требованиям?
При использовании смесителя песка периодического действия время использования песка, связанного смолой, превышает время от смешивания и разгрузки до израсходования; Когда смеситель для песка непрерывного действия используется для формования и изготовления стержней, время доступности песка, связанного смолой, должно быть больше, чем время от начального положения подачи песка на выпускном отверстии для песка в смесителе для песка до повторного положения непрерывного выпуска песка.
6. Почему угол вытягивания формы для самозатвердевающего смоляного песка больше, чем для глинистого песка?
Сердечник из смоляного песка имеет определенную прочность затвердевания при вытягивании формы, не поддаваясь. Как правило, невозможно ослабить стенку формы или песчаного стержня, ударив по форме и раме стержневого ящика, и при вытягивании формы возникает большое трение; Форма из смоляного песка и песчаный стержень плохо ремонтопригодны. Когда форма поднята, трудно отремонтировать песчаную форму и песчаный стержень, если они неполные.
7. Почему при производстве чугуна методом пескоструйной обработки необходимо устанавливать меньше усадочных стояков и больше выпускных стояков?
Песчаная форма из смолы имеет хорошую жесткость и высокую прочность песчаной формы в начале заливки, что позволяет эффективно устранять усадочные полости и дефекты пористости за счет использования графитационного расширения в процессе затвердевания чугуна, чтобы реализовать меньший стояк. и отсутствие отливок из серого чугуна и чугуна с шаровидным графитом. Однако выход газа из смолистого песка есть. Чтобы облегчить плавный выпуск большого количества газа в полость среды во время процесса заливки, необходимо установить больше газовых стояков. В принципе требуется, чтобы Σ F было больше Σ F.
8. Почему конечная прочность фурановой самоотвердевающей смолы, содержащей 70–80% фурфурилового спирта, самая высокая при комнатной температуре?
Теоретически, чем выше доля карбамидоформальдегидной смолы в фурановой смоле, тем выше конечная прочность при комнатной температуре. Следовательно, когда содержание фурфурилового спирта превышает 70–80%, чем выше содержание фурфурилового спирта, то есть чем ниже содержание азота, тем ниже конечная прочность при комнатной температуре. Однако с увеличением содержания мочевиноформальдегидной смолы содержание воды в фурановой смоле относительно увеличивается, а скорость отверждения и конечная прочность снижаются. Когда содержание фурфурилового спирта ниже 70–80%, тенденция к снижению конечной прочности смолы превышает тенденцию к увеличению. Поэтому, как правило, когда содержание фурфурилового спирта составляет 70–80%, конечная прочность песка из фурановой самозатвердевающей смолы при комнатной температуре является наибольшей.
9. Зачем использовать отвердитель со слишком сильной каталитической активностью и слишком много отвердителя. Снизится ли конечная прочность смоляного песка?
Использование отвердителей со слишком высокой каталитической активностью или слишком большого количества отверждающих веществ приведет к слишком короткой стадии предварительного отверждения, а кластерный преполимер с неправильной спиральной кривизной в смоле будет заблокирован в структуре тела сшитым преполимером до того, как он полностью затвердеет. вытянуты и упорядочены, так что большое количество активных групп в клубке не может участвовать в реакции и не может образовывать полимер с большой степенью полимеризации. Поэтому, хотя песок на связке смолы затвердевает быстрее и имеет более высокую начальную прочность, это неизбежно приводит к значительному снижению конечной прочности.
10. Почему нельзя использовать фосфорную кислоту в качестве отвердителя, если использованный песок из самозатвердевающей смолы необходимо переработать?
После отливки песчаной формы и стержня с фосфорной кислотой в качестве отвердителя фосфорная кислота не может разлагаться и разрушаться под термическим действием расплавленного металла, но образовавшийся фосфат осаждается на поверхности частиц песка, что затруднительно. быть удалены путем регенерации, что приводит к значительному снижению прочности смоляного песка, полученного из переработанного песка, увеличению расширения формы и увеличению склонности песка к включениям.
11. Почему в качестве отвердителя для самозатвердевающего песка из фенольной смолы, затвердевшего кислотой, вместо неорганической кислоты следует использовать органическую кислоту с низким содержанием свободной кислоты и высоким содержанием общей кислоты?
Из-за высокого содержания воды в фенолформальдегидной смоле, отвержденной кислотой, в дополнение к воде, образующейся в результате конденсации самой смолы во время реакции сшивки, выделяется большое количество воды, которая будет играть роль в разбавлении отвердителя. , что делает реакцию очень медленной. Увеличение содержания свободной кислоты в отвердителе ускорит скорость затвердевания, но значительно снизит прочность самозатвердевающего песка. Поэтому, чтобы обеспечить скорость отверждения без значительного снижения прочности смоляного песка, можно увеличить только общее кислотное число отвердителя. Поскольку содержание свободной кислоты в неорганической кислоте обычно высокое, в качестве отверждающего агента для фенольной смолы, отвержденной кислотой, следует выбирать органическую кислоту с высокой общей кислотностью и низким содержанием свободной кислоты.
12. Почему количество отвердителя, добавляемого в песок из фенолформальдегидной смолы кислотного отверждения, должно выражаться в процентах от смолы?
Это связано с тем, что кислотоотверждаемая фенолформальдегидная смола образуется в результате конденсации бензойной кислоты и формальдегида под действием основного катализатора. Перед отправкой с завода нейтрализуйте основной катализатор кислотой и сделайте его слабокислым. Поэтому смола не так чувствительна к кислотному отвердителю, как фурановая смола, и реакция сшивки происходит только при достаточно высокой концентрации кислоты. Кроме того, содержание воды в этой смоле очень велико, в некоторых аспектах обычно составляет 15% или более. Когда происходит реакция сшивки, помимо воды, вырабатываемой самой смолой, выделяется много взаимно растворимой воды. Вода разбавит отвердитель. Чем больше смолы добавляется в самозатвердевающий песок, тем сильнее будет эффект разбавления. Поэтому для сохранения одинаковой скорости отверждения необходимо увеличить количество отвердителя. Следовательно, для самозатвердевающего песка из альфа-фенольной смолы уместно рассчитывать количество добавляемого отвердителя пропорционально количеству смолы, то есть количество добавляемого отвердителя для песка из альфа-фенольной смолы, отвержденного кислотой, должно увеличиваться с увеличением содержания смолы. сумма добавления.
13. Почему нецелесообразно сразу красить стержень формы и только что отремонтированную деталь?
Поскольку реакция отверждения смолы в форме, а также в недавно отремонтированной форме и стержне все еще находится на начальной стадии, нормальный процесс отверждения будет нарушен, если в водном покрытии встретится вода (растворитель) (для фенолмочевины алкил самозатвердевающая смола, непрореагировавший двухкомпонентный полиизоцианат может вступить в реакцию с водой и стать недействительным); Если используется покрытие на спиртовой основе, его следует воспламенить сразу после нанесения, что также приведет к перегоранию непрореагировавшей смолы. Это повлияет на стабильность поверхности формы и стержня.
14. Почему трудно регенерировать использованный песок из песка щелочной фенольной смолы?
Поскольку щелочность щелочной фенольной смолы очень высока (базовое значение pH обычно составляет 11-13), смола содержит больше щелочи (обычно гидроксида калия). Во время заливки щелочь в смоле легко вступает в реакцию с кварцевым песком, образуя силикат с низкой температурой плавления, а расплавленный силикат прочно прилипает к частицам песка, которые трудно удалить, что затрудняет удаление и регенерацию. старый песок.
15. Какие факторы следует учитывать при выборе типа смолы при отливке?
При выборе типа смолы следует учитывать следующие факторы отливок:
(1) Материал отливки. Если материал отливок (стальные отливки и отливки из высоколегированного железа) склонен к образованию азотистой пористости, следует выбирать смолу с низким содержанием азота или безазотистую смолу; Когда материалом отливок (отливки из чугуна с шаровидным графитом, отливки из серого чугуна) является черный металл с небольшой тенденцией к образованию азотных пор, можно выбрать смолу со средним содержанием азота; Смола с высоким содержанием азота должна быть выбрана для нерастворимых в азоте медных и алюминиевых деталей.
(2) Вес, толщина стенок и температура заливки отливок. Когда отливка тяжелая, стенки толстые, а температура заливки высокая, следует выбирать смолу с высоким содержанием фурфурилового спирта и низким содержанием формальдегида мочевины, чтобы прочность сердечника при высоких температурах соответствовала потребностям; Низкая температура заливки, легкий вес, тонкостенные отливки требуют низкой термостойкости, поэтому для снижения затрат можно выбрать смолу с более высоким содержанием карбамидоформальдегида.
(3) Структура отливки. Отливка склонна к горячему растрескиванию, поэтому в качестве связующего в первую очередь следует использовать смолу с высокой и низкой температурой. Для стальных отливок, склонных к образованию горячих трещин, в качестве связующего вместо фурановой безазотистой смолы следует использовать щелочную фенольную смолу; Отливки склонны к образованию холодных трещин, поэтому следует выбирать связующее вещество с хорошей сжимаемостью.