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采用低挥发有机化合物粘结剂制芯生产复杂铸件
除了多种环境优点以外，酚醛聚氨酯冷芯盒粘结剂能给铸造提供高的生产率。不过，冷芯盒工艺也存在一些问题。但是优化工装、设计正确的浇注顺序、选择合适的粘合剂能改善可持续性因素。
问：我们车间采用潮模砂和自硬砂造型线，生产含大芯子的各种合金的铸件。像许多铸造厂一样我们非常关注可持续发展的技术，想要成为当地和社区的好邻居。因此我们一直想方设法减少挥发有机化合物，减少生产线上的气味，改进工人的工作条件，减少浇注、冷却和落砂时产生的气味和烟雾。因为我们生产包含很多大芯子的铸件，所以特别关注酚醛聚氨酯冷芯盒工艺及其对上述问题的影响。有什么新的酚醛聚氨酯冷芯盒工艺能帮助我们解决上述问题，并帮助我们不断追求更好的可持续性吗？
答：答案是肯定的。有新的酚醛聚氨酯冷芯盒工艺提供给金属铸造厂，能缓解你所说的问题。
正如英文首字母缩写词（PUCB）所指出的，酚醛聚氨酯冷芯盒工艺是基于含聚氨酯的两种组分的反应。第一种组分酚醛树脂和第二种组分异氰酸酯的聚合（硬化）作用通过碱性催化剂，通常是叔胺气化产生。这个硬化反应速度非常快，从而冷芯盒工艺受到大批量、高生产率的铸造厂欢迎。强度高就能可靠快速地采用自动化技术生产砂芯。砂芯制成后短时间就可以用于铸造生产，具有高热稳定性的特点，从而可以制造尺寸精确的水套芯和油道芯。由于几乎是PH中性的，冷芯盒生产的砂芯，可以使用高比例的热法或者机械法处理的回用砂。
关于挥发有机化合物，传统的酚醛聚氨酯冷芯盒的粘结剂由产生挥发有机化合物、气味、烟雾的有机物组成，这在一定程度上是不可避免的。不过，通常更关心的是在制芯和储存过程中挥发有机化合物。然而，气味和烟雾与铸件的浇注、冷却和落砂有关。
这些有机化合物通常在粘结系统的第一部分和第二部分中都有，所以减少粘结剂的数量或者寻找新的配方就可以帮助改进铸造生产的可持续性。
常常，优化的冷芯盒工装可以减少生产合格砂芯所需的粘结剂和硬化剂的数量。工装设置基线模拟常常可以指导修改工装（例如排气孔、排气道），这些修改能使生产的芯子含较少的树脂，从而造成较低的排放。对于工装设计工程师来说，可以通过ASK化学设计服务集团使用Arena-flow软件来完成。Arena-flow软件是最新版本的模拟软件，结果极为精确。应用Arena-flow软件设计工装有以下优点：
① 通过减少工装磨损、芯子和铸件废品，降低工装启动成本。
② 优化工装设计包括优化排气孔和排气道的数量和位置。
③ 提供提前确定制芯的周期时间以消除对制芯工艺的猜测和担忧。
④ 在资本投资前选择坚固的新设备。
⑤ 通过优化工艺和制芯周期时间降低耗材成本。
ECOCURE是最近引入铸造业的新的酚醛聚氨酯冷芯盒粘结剂平台。应用ECOCURE，ASK能够提供一个酚醛聚氨酯冷芯盒粘结剂系统，与普通的酚醛聚氨酯冷芯盒粘结剂系统相比，该系统在浇注、冷却和落砂过程中产生较少的挥发有机化合物和较少的气味和烟雾。这些有益于环境的性质不会损害生产合格芯子和合格铸件所必需的芯子的性能。ASK的化学家们关注环境保护，采用高质量的原材料设计了这个ECOCURE平台。
（来源：《铸造》201904期）
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