宝珠砂在冷芯盒工艺中的应用
李忠泽
（洛阳凯林铸材有限公司）
冷芯盒法是指借助于气体或气雾催化/硬化，在室温下瞬时成形的树脂砂成形工艺。最常见的为三乙胺法，使用酚醛-尿烷树脂，吹三乙胺气体硬化。该工艺的特点是：芯砂可使用时间长，起模时间短，生产效率高，能耗低，适合于大批量型芯的生产，在汽车柴油机行业普遍采用。
柴油机铸件，如汽缸盖、汽缸盖、进排气管等，部分芯子形状复杂，局部截面积小，容易出现射不实，断裂等，或者由于石英砂的较大膨胀铸件出现脉纹，还有出现粘砂、气孔等缺陷的几率也比较大。使用宝珠砂或者宝珠砂与石英砂按比例混合使用，树脂加入量减少20~30%，以上几种缺陷得到了明显改善，同时砂芯溃散性非常好，减少了清理工作量。由此，仅近年来，几乎所有规模较大的柴油机铸件铸造厂，都采用了宝珠砂冷芯盒工艺，比较典型的有：上海通用烟台东岳动力、山西三联、潍柴、玉柴、杭汽发、中国一拖等等。
一、宝珠砂的物理及化学性能指标
| 粒形 | 球形 | 膨胀系数 | (20~1000℃)6×10-6/℃ |
| 颜色 | 黑棕色 | Al2O3 | 65-85% |
| 耐火温度 | ≥ 1800 ℃ | Fe2O3 | ≤5% |
| 堆积比重 | 1.95 -2.05g /cm3 | SiO2 | 8~22% |
| 真密度 | 3.4g /cm3 | TiO2 | 3~4.5% |
| 热导率 | (1200 ℃)5.27W/M·K | PH 值 | 7~8 |
| 粒度 | 6~320目(φ0.053~3.36mm) |
二、宝珠砂在冷芯盒铸造工艺中的应用案例
以下几幅图片为使用宝珠砂冷芯盒工艺生产的砂芯和铸件照片。
图1 缸体主油道砂芯
图2 缸体水套砂芯
图3汽缸体、缸盖铸件
图4 进排气管砂型、砂芯及铸件