树脂砂铸造
树脂砂铸造是一种以树脂为粘结剂的砂型铸造工艺，核心是将树脂、固化剂与原砂混合，制成具有高强度、高透气性的树脂砂型 / 砂芯，待硬化后进行浇注，获得尺寸精度高、表面质量好的铸件。该工艺尤其适合生产复杂结构、高精度的铸铁件（如球墨铸铁件）、铸钢件，在机械制造、汽车、化工设备等领域应用广泛。
一、 树脂砂铸造的核心原理
树脂砂的硬化分为两种方式，对应不同的树脂类型：
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自硬树脂砂（主流工艺）
将树脂、固化剂与石英砂等原砂混合均匀后，填入模具或芯盒中，无需加热，依靠树脂与固化剂的化学反应在室温下自行硬化，形成高强度砂型 / 砂芯。常用树脂有呋喃树脂、酚醛树脂。
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热硬树脂砂
混合树脂砂后，需要加热至一定温度（如 120~180℃）才能完成硬化，适合制作形状复杂的砂芯，缺点是能耗较高。
二、 树脂砂铸造的工艺流程
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原材料准备
- 原砂：选用高纯度石英砂、宝珠砂等，要求含泥量低、粒度均匀，保证砂型透气性和强度。
- 树脂粘结剂：根据铸件材质选择（如铸铁件用呋喃树脂，铸钢件用酚醛树脂），控制树脂加入量（一般为原砂重量的 0.8%~2.0%）。
- 固化剂：如磺酸类固化剂（呋喃树脂用），加入量根据环境温度调整（温度高时减少，避免硬化过快）。
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混砂
用专用混砂机将原砂、树脂、固化剂按比例混合，混合时间需精准控制（一般 3~5 分钟），确保树脂均匀包覆砂粒。
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制芯 / 造型
将混合好的树脂砂填入芯盒或砂箱模具中，手工或机械紧实，无需额外烘干，室温下静置一段时间（10~30 分钟）即可硬化成型。
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合箱浇注
硬化后的砂型 / 砂芯组装合箱，按工艺要求浇注熔融金属（铁水、钢水等）。
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落砂清理
铸件冷却后，通过振动落砂、人工清理等方式去除表面树脂砂，再进行打磨、抛丸等后处理。
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检测验收
检查铸件尺寸精度、表面粗糙度、内部缺陷（如气孔、缩孔），确保符合质量要求。
三、 树脂砂铸造的优势（对比传统粘土砂铸造）
| 对比维度 | 树脂砂铸造 | 粘土砂铸造 |
|---|---|---|
| 铸件精度 | 尺寸公差小（CT7~CT9 级），表面粗糙度低（Ra12.5~25μm） | 精度低（CT10~CT12 级），表面粗糙 |
| 砂型强度 | 常温强度高，不易变形、塌箱，适合复杂结构铸件 | 强度较低，易出现塌箱、冲砂缺陷 |
| 透气性 | 透气性好，铸件不易产生气孔缺陷 | 透气性一般，需额外扎孔排气 |
| 生产效率 | 自硬工艺无需烘干，缩短生产周期 | 需烘干砂型，能耗高、周期长 |
| 清理难度 | 砂粒易脱落，铸件清理工作量小 | 粘土砂粘结力强，清理难度大 |
四、 树脂砂铸造的局限性
- 成本较高：树脂、固化剂价格高于粘土粘结剂，适合批量生产高精度铸件，小批量生产成本优势不明显。
- 环保要求高：树脂硬化和浇注过程中会释放少量有害气体（如甲醛），需配备废气处理设备；废旧树脂砂再生难度较大，需专用再生设备。
- 工艺敏感性强：混砂比例、环境温度（影响硬化速度）对砂型质量影响大，需严格管控工艺参数。
五、 树脂砂铸造的典型应用场景
- 球墨铸铁件：如汽车曲轴、后桥壳、工程机械斗齿，利用高精度优势保证部件装配性能。
- 铸钢件：如化工设备中的阀门、泵体，要求表面光滑、无缺陷，避免介质泄漏。
- 复杂砂芯：如发动机缸体、缸盖的水套砂芯，形状复杂、壁厚不均，树脂砂可精准成型。
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