1966年前我国无专用的热法树脂覆膜砂混砂设备，采用混制粘土砂的碾轮式混砂机(如s116)经过改造用于混制热法树脂覆膜砂。1966年我国从英国进口了一套热法覆膜砂混砂装置。同年国内组织技术消化，生产出zs7215型热法覆膜砂成套装置，使混制覆膜砂的周期从45～60 min缩短到5～10 min，而且质量有明显提高。80年代中期以前，国内只有这种覆膜砂成套装置(即zs7215)可供使用。
80年代中期开始，覆膜砂工艺装备的研究十分活跃，取得了长足的进步，目前国内覆膜砂混制工艺装置已基本趋于成熟，形成了几个系列的产品。按照覆膜砂生产工艺要求，这些设备的机械部分一般都由加热器、混砂机和冷却筛分设备组成

以下分类进行介绍。
1.3.1 以s形叶片混砂机为主的覆膜砂生产线
  国内代表型号为zs7215。这是以60年代后期从国外引进的fordath公司的2000型热法树脂覆膜砂混砂装置为基础，经消化吸收研制而成的。它是我国覆膜砂混制的初期专用产品，以叶片式混砂机为主体，采用煤气或电加热器加热。这类设备效率不高，质量也不够好，但价格便宜，使用简便，曾为我国的壳型铸造生产发挥了巨大的作用。近年来，这种设备的应用正在减少。
1.3.2 以行星转子式混砂机为主的覆膜砂生产线
  国内代表型号是xs2120及其衍生产品。其特点是采用行星转子混砂机，后来又不断进行了改革，增加了风冷和水冷系统，对于强化树脂覆膜后的冷却过程有较大改善。系统所采用的加热方式以焦炭加热为主，也可用其他加热方式。这类产品是80年代末期开始发展起来的，目前已获得较广泛的应用。
1.3.3 以碗型高速混砂机为主的覆膜砂生产线
  这种混砂设备每次混砂量不大，仅30 kg，但每次混砂仅需几十秒，混砂过程强烈，使用灵活。
1.3.4 以摆轮式混砂机为主的覆膜砂生产线
  国内产品型号有s2110。是仿制日产小松公司覆膜砂设备而成。这类生产线在国外应用普遍，国内近年来从日本、德国引进的生产线多属此类。摆轮式混砂机混砂强烈，机内有通风冷却系统控制树脂覆膜后的冷却过程，混砂效率较高，混砂质量好。
  当前，国内新购设备以后三者为主，其中尤以第4、第2类居多。根据作者在4类混砂机上的实际混砂试验，在其他条件相同的前提下，混砂质量亦以第4、第2类混砂机为好，第1类Zui差。

3.1 湿态覆膜砂
通常生产的覆膜砂多是干态覆膜砂。上海汽车铸造总厂从德国引进的壳型生产线则使用湿态覆膜砂。分别用多种油类调湿剂混制了湿态覆膜砂，发现调湿除对型砂的成型指数影响很大外，对强度和发气量的影响极小。虽然几种调湿剂都能达到要求的性能数据，但有的调湿剂调湿的覆膜砂还具有相当爽滑的润滑性。

3.2 易溃散覆膜砂
轻量化已成为汽车、摩托车的发展趋势，汽车质量每减轻1.0%，耗油量将降低1.0%左右，低密度的铝、镁等有色金属材料将更多地代替钢铁材料。普通酚醛树脂固化后在500℃以下是稳定的，而铸铝由于浇铸温度为700℃左右，浇铸后铸型(芯)表层温度则要低于此温度，型(芯)中大部分区域的温度为400～500℃，不能使树脂分解，但型(芯)仍具有相当的强度，型(芯)出砂性成为首要的问题。为此，不少单位正从事着开发易溃散覆膜砂的工作。
  在酚醛树脂中加入低温热分解的有机物是改善溃散性的有效途径之一。有资料介绍，若在酚醛树脂中加入能在300～400℃左右产生大量热分解的有机材料(如丙烯酸脂等)，覆膜砂的溃散性可明显改善。这类物质的选择还应以不降低覆膜砂的强度为前提。
  在覆膜砂中加入无机溃散剂也是改善覆膜砂溃散性的主要方法。这类材料品种很多，但现在具有商业价值的主要有金属卤化物、碳酸盐或有机酸盐、磷酸脂或磷酸盐等。
  当然，提高树脂强度、降低树脂加入量本身也是改善溃散性的有效方法，且效果十分明显。有资料介绍，若覆膜砂中树脂加入量从2.10%下降到1.55%，覆膜砂的溃散性比普通覆膜砂提高近1倍。

3.3 耐高温覆膜砂
所谓耐高温覆膜砂是指覆膜砂的高温强度较高、耐热时间长。这类覆膜砂对于一些厚壁铸铁件的生产和铸钢件的生产有特殊的意义。
  生产耐高温覆膜砂的方法有两种。
(1)对酚醛树脂进行改性，提高其耐热性。如在酚醛树脂合成过程中加入腰果壳液等酚类物质，使在酚核上引进各种基团和元素，可以改善其热性能。
(2)添加一些惰性粉状材料。这些材料的加入可以延缓树脂的分解，抑制分解时产生的热量，在高温下能与硅砂烧结，从而提高高温强度。

3.4 低膨胀覆膜砂
普通覆膜砂用于生产某些铸件作砂芯时，铸件表面往往形成桔皮状缺陷。这是由于砂芯与高温金属接触后，高温下酚醛树脂碳化燃烧分解，其强度降低，而硅砂相变体积膨胀较大，在砂芯急热膨胀作用下砂芯破坏而致。低膨胀覆膜砂就是应这种需要发展起来的。
  生产低膨胀覆膜砂的Zui常用方法是选择低膨胀原砂，如选用特种砂、高温煅烧硅砂和热法再生砂、复合砂。也有人采用通过加入附加物，从一定程度降低热膨胀速率的方法

覆膜砂用原材料开发及工艺研究

在覆膜砂体系中，原砂和树脂是Zui主要的两种原材料，它们的质量Zui直接地影响覆膜砂质量。在覆膜砂工艺研究中，添加附加物是Zui有效的手段之一。人们在改进原砂质量、提高树脂性能和改进工艺研究方面的工作是大量的。

2.1 原 砂
覆膜砂对原砂的要求与冷硬树脂砂是一致的。要求粒形上尽可能为圆形，因为加入量相同的情况下圆形砂的强度较高。含泥量亦是影响原砂性能的Zui重要因素，覆膜砂用原砂的含泥量一般要求在0.3%以下。
  覆膜砂用原砂质量的改善一直受到高度的重视。50年代，曾研究过对原砂进行加热表面活性处理的工艺，使覆膜砂的强度显著提高。但由于处理工艺繁杂，能耗大，因而未被推广［9］。
  水洗处理和擦洗处理是目前已被采用并被认为是有效的去除型砂泥分的有效方法。已在一些原砂生产工厂应用。
  制成覆膜砂专用原砂的建议已由作者在1993年提出［10］，研究证明这种原砂将能较大幅度地提高覆膜砂的强度等性能。

2.2 热塑性酚醛树脂
    覆膜砂中，树脂是使型(芯)砂产生粘结强度的保证，且树脂加入量越高，硬化后的强度也越高。但树脂加入量大，覆膜砂成本高，发气量大，溃散性差，从而影响铸件的成本和质量。因而在满足使用强度需要的情况下，尽量减少树脂加入量是研究者努力的方向。
  覆膜砂中树脂加入量的大小除了与原砂、混砂方法和工艺等有关外，与树脂本身质量有更直接的关系。在80年代以前，我国用于生产覆膜砂的热塑性树脂品种单一，性能不好。90年代以来，我国许多单位开展了开发新型树脂的研究，取得了一定的进展。
90年代初期，出现了高性能树脂，以山东化工厂ffd型、苏州吴县陆慕树脂厂tu-1型树脂为代表。这类树脂若以福建东山砂为原砂，摆轮式鼓风冷却混砂机混制覆膜砂，当树脂加入量(质量分数)为4%时，覆膜砂的常温抗拉强度可达4.0～4.5 mpa。当加入量(质量分数)为3%时，覆膜砂的常温抗拉强度为2.5～2.8 mpa。
90年代中期以来，部分树脂厂又推出了新一代高性能树脂。这种树脂以苏州吴县陆慕树脂厂的tu-2型热塑性酚醛树脂、济南潜力化工实业公司的高性能树脂［11］为代表。尽管树脂合成工艺及改性方法各有特色，但这类树脂都有加入量低、常温抗拉强度高的特点。用福建东山砂、摆轮混砂机混制，树脂加入量(质量分数)为2.6%时，常温抗拉强度达4.0～4.5 mpa。
  为了使树脂覆膜砂具有快速固化并具有高的热拉强度，Zui近有单位合成了高邻位酚醛树脂［12］。

2.3 添加剂
为了增强树脂和原砂间的附着强度以及改善树脂在原砂表面的覆膜性，常加入添加剂。
  偶联剂被认为是能有效地改进树脂和原砂间附着强度的物质，这种材料不仅在冷硬树脂砂中获得了较好的应用，在覆膜砂中也有明显的效果。但在热法混制覆膜砂时，偶联剂的种类及其加入方法则更应受到注意。
  改善树脂覆膜性的材料的作用在于削弱树脂分子间的作用力，从而降低软化温度、熔融温度和玻璃化温度，减少熔体的粘度，增加其流动性，进而改善加工性、赋予树脂柔软性。bz-101、bz-102是覆膜砂行业较早应用的添加剂。
  中国纺织大学等单位相继开发了多种性能优良的添加剂，在生产中获得了稳定的应用。添加剂的作用见表2，添加剂加入量(质量分数)均为2.6%。

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