艺术铸造树脂砂型工艺控制漫谈

胡春良，张飞鹏（山西夏县宇达青铜文化产业园，山西夏县　044402）

艺术铸造树脂砂型工艺控制漫谈

胡春良，张飞鹏
（山西夏县宇达青铜文化产业园，山西夏县044402）

树脂砂型铸造工艺已经成为中国艺术铸造行业重要的工艺之一，在大件产品生产中占据着重要的地位。本文介绍的树脂砂型工艺具体指呋喃树脂自硬砂工艺，型砂用的是产自河北广源的擦洗砂，铜合金配方为锡青铜。

树脂砂型铸造工艺；青铜；工艺控制；铸件质量

树脂砂型铸造工艺已经成为中国艺术铸造行业重要的工艺之一，在大件产品生产中占据着重要的地位。本文介绍的树脂砂型工艺具体指呋喃树脂自硬砂工艺，型砂用的是产自河北广源的擦洗砂，铜合金配方为锡青铜。有效控制工艺流程，可保证生产出高质量的产品。

1　树脂砂的调配

1.1选择原砂

选择原砂要有良好的热稳定性，二氧化硅的含量要大于或等于90%。如果达不到要求就会影响树脂砂的强度，从而影响树脂砂铸件的质量。

所选原砂中的水分越少越好，因为水分的增加也会使树脂自硬砂的强度降低，从而导致铸件产生气孔和夹砂等缺陷。

1.2调配树脂砂

青铜艺术铸造一般选用聚合好的呋喃树脂。适合青铜铸造的呋喃树脂的型号有DMF85-4K和DMF-114。DMF85-4K型号树脂的含氮量小于或等于4%，它适用于青铜雕塑表面肌理粗糙度高的铸件。DMF-114型号树脂的含氮量小于或等于1%，它适用于青铜雕塑表面机理精细度高的铸件。如果呋喃树脂使用不当，则会影响雕塑表面肌理或拉力，甚至铸件报废。原砂和呋喃树脂选好之后用混砂机进行混砂。一般树脂的加入量为原砂自重的0.6%到1.5%左右。固化剂的加入量一般为树脂加入量的30%到70%.把砂倒入混砂机中再加入相应的固化剂进行搅拌，在搅拌8 min～10 min之后再加入量好的树脂。再搅拌5 min～8 min之后就能出砂。在混砂过程中，无论是老式混砂机、半自动混砂机还是全自动混砂机都要把原砂、固化剂、树脂搅拌均匀。如果不按比例配置或搅拌不均匀，树脂砂在造型时固化不均匀，即有的地方凝固有的地方不凝固，从而使得树脂砂型缩松或砂箱报废，最后即浪费原材料又影响铸件质量。

2　树脂砂在造型过程中的规范操作技术

2.1模具清理

首先清理原模具上的脏污并做到清理干净。然后在模具上刷上脱模剂（即分型剂）。刷脱模剂时一定要均匀，尤其是凹槽和死角的地方。避免脱模剂堆积流挂，避免遮盖各种标记（定位销和表面肌理）。如果没有达到以上要求，在启脱模具的时候就会难脱，就会损害砂型。使得铸件和原模具表面肌理不一致。然后放好钢架和砂箱。放置砂箱时应检查钢架是否完好。如果使用焊缝开裂的砂箱，在浇注时就会涨箱使得铸件超厚或报废。

2.2混砂造型

2.2.1中小件

在制作中小件时可以一边往模具上放砂一边用木槌捣实。同时注意模具上活块的动向，有活块的地方应小心捣，使得活块不移位。如果活块外张，将来铸件的弯曲性、拉力性受影响。再有在制作外砂型时一定要注意表面肌理和凹槽深的地方。不能出现深凹槽的地方砂松散、强度降低，铸件就会粘砂。

2.2.2大件

在制作大型铸件时（如大平板或浮雕），应该从砂箱的一角开始放砂，注意边放砂边捣实。逐渐沿模具向其他方向连续扩展直到填满整个砂箱。必须保证浇冒口、出气孔有一定的高度。否则会浇注不成功，铸件不完整。另外，不管是中小件还是大件，在树脂砂放满砂箱后，树脂砂还没有完全固化，马上在砂型上面扎上气孔。并且控制在离模具三十到四十毫米的距离，不能扎透。如果扎透，将来铸件上会有小疙瘩。如果不扎气孔就会影响树脂砂的反应时间和放气，使得砂型强度降低影响铸件质量。

2.2.3启开模具的准确时间

当砂型外层完全硬化内层有强度但未完全硬化的时候为最佳时机。启模具时间控制的好，有利于保护模具和加快树脂砂的硬化速度增强砂的强度。启模具时间过早要塌箱致使砂型报废。时间过迟则启模具困难，碰伤砂型。

3　浇注系统和排气孔

在完成树脂砂造型的过程中，浇口和气孔的设计也是很重要的一面，将直接影响浇注的成功率和铸件质量。

3.1排气孔

树脂、固化剂在型腔内反应分解时会产生气体，浇注系统型腔内有空气、水汽等，以及涂料在浇注时产生的气体。这些气体在浇注时，如果不及时排出型腔，金属液将无法充满整个型腔和产生气泡，影响铸件成功率和铸件质量。

3.2浇注系统

树脂砂型的浇注系统有阶梯式、雨淋式、阶梯和雨淋相结合。浇冒口一般用圆椎型的木头，在放置浇口杯时要放置浇注系统的最高点。还要放水平，不能倾向放置。否则影响浇注的成功率。阶梯式浇注是在砂型内芯用软管设计的浇注系统。它的浇注方式是金属液由型腔底端逐渐溢满整个型腔的过程。这种方式有利于型腔内气体的排出。它的工艺设计复杂，工作量大，对铸件的拉力和强度有影响。相对阶梯式，雨淋式更有优势。雨淋式工作量小、工艺设计简单。雨淋式的浇注过程是金属液由上到下充满型腔。阶梯式适用于结构复杂、弯折性大的铸件。有利于铸件的浇注成功率。雨淋式适用于大平面（如大型浮雕）的铸件。因为大的铸件需要较强的拉力和较高的强度。而雨淋式在重力的作用下快速充满型腔。铸件的一体感增强、拉力增强、强度增大。总之这种两方式要灵活运用才能降低成本提高铸件质量。

4　涂料对铸件的影响

涂料一定要搅拌均匀才能刷在砂型上。刷涂料的目的是为了在浇注时，避免高温金属液和砂型的直接接触。也为了防止铸件粘砂和清砂方便，提高铸件质量。

刷涂料的时候一定要均匀，在刷完涂料后要用高温喷枪进行焙烘，烘干是有利于涂料中的水份快速蒸发，使涂料使用效果最佳，有效地防止铸件粘砂。

5　结语

只有严格控制树脂砂铸造工艺的操作过程，才能生产出高质量的艺术铸件，甚至可以做出精密铸造才能达到的表面肌理效果。

TG249.9

A

1674-6694（2016）02-0001-02

10.16666/j.cnki.issn1004-6178.2016.02.020

2016-01-13 作者简介：胡春良（1972-），男，山西夏县宇达青铜文化产业园。