我國加入世貿組織以后，鑄鐵件的出口量增長迅猛，與此同時國際市場對鑄件的要求也越來越高。因砂型鑄造中呋喃樹脂粘結劑的應用，明顯的提高了鑄件的質量，給國內鑄造行業帶來了較為顯著的經濟效益，得到了鑄造界的一致認同。但在生產過程中，也存在著一些問題，如果不加以重視和解決，勢必會帶來不必要的經濟損失。因此，我們在樹脂砂生產技術方面，作了一些工作與探索，為我公司進一步加大國外來圖加工業務，拓寬出口范圍，作出了努力。
1.呋喃樹脂砂的優缺點
1.1優點
1) 鑄件的尺寸精度高、外部輪廓清晰；鑄件表面光潔，外觀質量好；組織致密，鑄件綜合品質高。由于樹脂砂具有較好的流動性、易緊實、脫模時間可調節、硬化后強度高、在其后的搬運及合箱過程中不變形；因樹脂砂的剛度高，在澆注和凝固過程基本上無形壁位移現象，所以鑄件的尺寸精度高，它比粘土砂及油砂生產的鑄件可提高1-2個級別。
2) 不用烘干，縮短了生產周期，節省了能源。
3) 省去了烘干工序，型砂易緊實，潰散性好易清理等，大幅度降低了工人的勞動強度，為實現機械化生產創造了條件。
1.2不足之處
1) 對原砂質量要求高；
2) 造型和澆注現場，在生產過程中有刺激性氣味?！?) 采用樹脂砂生產，成本較高，應綜合考慮。由上所述可以看出，樹脂砂的優點較為突出，因此在國內得到了推廣應用。
2.呋喃樹脂砂的生產工藝技術
2.1原材料的選用
1) 鑄造用砂的要求原砂對呋喃樹脂砂的性能粘結劑用量以及鑄件表面質量的影響很大，要求原砂中的SiO2含量要高，含泥量和酸耗值要低。粒度：大件42或30組別，中件21組別，小件15或10組別。
2) 呋喃樹脂含糠醇的樹脂稱為呋喃樹脂，其糠醇含量較高，樹脂的存放性能得以改善，熱強度高但增加了成本。樹脂中的游離甲醛是生產中產生刺激性氣體的來源，也是惡化環境的因素之一，應加控制。鑄鐵件生產應選用低氮或無氮樹脂，實際應用根據鑄件的技術要求和結構來選擇。
3) 固化劑一般采用有機磺酸溶液按其水溶液或醇溶液的濃度來調節固化速度。
4) 添加劑
為改善呋喃樹脂自硬砂的性能，配比中常加入一些添加劑。加入少量的硅烷作偶聯劑，可明顯的提高樹脂砂強度，但隨著時間的延長作用逐漸減弱，一般兩個月將消失。因此在國內由用戶在使用之前加入并攪拌均勻，應盡快用完。
2.2呋喃樹脂自硬砂的再生回用舊砂能很好的回收與再生是呋喃樹脂砂的一大優點之一。如何控制好再生砂的質量，是生產出高質量樹脂砂鑄件的關鍵質量樹脂砂鑄件的關鍵。 1) 砂溫調節
穩定砂溫是呋喃樹脂自硬砂的關鍵，因此砂溫調節是必不可少的，尤其是再生砂的砂溫。如果砂溫能控制好的話，它即可提高生產效率，減少砂型損壞和鑄造缺陷，又可減少數珠加入量，減低成本，改善作業環境。
2) 再生砂的質量指標
?、僮茰p量和發氣量灼減量是衡量樹脂砂型中硬化粘結劑的殘留量的大致標準。它隨回用次數的增加，其增長率逐次下降，一般經過10～15次循環后即可達到穩定值。鑄鐵件生產可控制在2.5%之內。灼減量和發氣量之間幾乎呈直線關系，可通過灼減量來推算發氣量。如果能控制好灼減量粒度分布微粉含量，就可以有效的防止鑄件出現氣孔缺陷。
?、谒岷闹岛蚉H值
對于用酸作固化劑的呋喃樹脂，酸耗值通常取負值；PH值過高就較難確定酸固化劑合適的加入量，一般PH值控制在3～6的范圍。
3) 再生砂反復使用以后，砂粒易細?；?，將會影響型砂的透氣性，生產過程應多加注意觀察。
2.3混制工藝
1) 配比及混制
a混合料配比
呋喃樹脂的加入量一般占砂重的0.8～1.5%，而固化劑的加入量占樹脂重的20～70%，依據季節的溫度變化來調節。b混制工藝
造型可以采用連續式混砂機混制。一般是將原砂、再生砂、固化劑、樹脂依次快速混合而成，隨混隨用。用間歇式混砂機時，應先加砂，開動混砂機后小心加入固化劑，混拌1～2min之后加入樹脂，混勻后立即卸砂。制芯采用碗型混砂機(間歇式)，按所制芯的重量大小選擇混制量的多與少。
2) 硬化工藝
樹脂砂硬化速度與砂溫、環境溫度、空氣濕度以及固化劑的種類、加入量關系很大。
a溫度
原砂溫度可以控制在20～35℃，原砂及工作環境溫度過低，硬化速度會變得很慢，延緩了脫模時間，降低了生產效率；而溫度過高，可使用時間過短，砂子的流動性變差，影響型芯的緊實。所以，應控制好硬化速度，合理控制樹脂砂的可使用時間與脫模時間。
b固化特性
用可使用時間與脫模時間的比值來表示粘結劑的固化特性，比值愈大，表示該固化劑的固化特性愈佳，一般為0.3～0.5。
3.鑄造工藝設計及生產現場工藝控制
3.1 工藝設計
1)起模斜度應比粘土砂大樹脂砂的型芯在起模時，已經具有一定的硬化強度，幾乎無退讓性，起模時摩擦力較大，一般不能采用敲模樣或芯盒框松動模樣來起模。因此，在制作模樣時，應適當增大拔模斜度，保證外觀質量，以便于起模。
2)工藝設計應充分考慮自硬砂特性，盡量減少活塊，能用砂芯的可以取消活塊，以提高生產效率。
3)砂箱設計
利用樹脂砂硬化后強度高這一特點，在滿足有效吃砂量的前題下(依據鑄件大小和復雜程度，吃砂量可在30-100mm之間選擇)，減小砂箱尺寸，降低砂鐵比，減少生產成本。
4)澆冒系統設計：
①設計澆冒口的原則是：宜少設補縮冒口，多設出氣和溢流冒口。因樹脂砂型剛度好，澆注初期鑄型強度高，有條件利用鑄鐵凝固過程的石墨化膨脹，有效的消除縮孔、縮松，實現灰鑄鐵、球墨鑄鐵鑄件的少冒口或無冒口鑄造。
?、诒M量避免在冒口處集中開設澆口，應在提高擋渣和充型能力的前提之下，采用分散、徑向引入加溢流的方式，橫澆口端面為高梯形，內澆口開設原則為短、薄、寬；擋渣措施首選離心集渣包改變橫澆道末端區截面形狀，防止澆道吸氣、鐵液二次氧化。
③生產重量大的鑄件，澆注系統優先采用陶瓷管制作，防止出現因沖砂造成的砂眼缺陷。
5)與粘土砂相比可適當減小加工余量，提高機加工效率。
3.2 現場工藝控制
1)造型工序可以使用震實臺提高鑄型的緊實度，保證型腔的幾何形狀和鑄件的尺寸精度。
2)加強型芯的排氣，多設出氣孔和氣道，澆注過程中保證型芯內的氣體及時排除型外。
3)應注意剛起模的型芯不宜立刻上涂料，因此時樹脂硬化反映還處于初期階段，若遇水基涂料中的水分會影響硬化的正常進行；若刷醇基涂料立刻點燃也會使未反映的樹脂過燒，影響型芯的表面溫度性。
4)夏天潮濕季節生產時，樹脂砂型要進行表干處理以去除潮氣，防止出現因“嗆火”引起的氣孔缺陷。鑄型存放小時后方可合箱澆注。
5)樹脂砂鑄件的材質控制：應充分利用樹脂砂的保溫性，生產過程分別采取措施，確保材質質量。
?、倩诣T鐵：
澆注樹脂砂灰鑄鐵材質的鑄件，因它獨到的保溫性，一般會降低0.5～2個牌號，生產時應根據鑄件的實際壁厚和大小靈活掌握。
?、谇蚰T鐵：
利用它的保溫性，采取壓火保溫、延長出活時間的工藝方法，在鑄態條件下可穩定生產以鐵素體為主的球鐵鑄件(如QT400-18、QT450-10等)；但生產珠光體球鐵和抗磨球鐵鑄件(如QT600-3、QT700-2等)，應采取特殊工藝加以保證。
?、凵a球鐵時，應注意球化不良現象的發生，這與采用磺酸固化劑中的硫滲入有關，預防措施為適當加大球化劑用量，使鐵液殘留Mg在0.045～0.055以上。
4.樹脂砂鑄件缺陷分析及對策
呋喃樹脂砂與其他砂型相比，具有鑄件缺陷少，廢品率低，鑄件尺寸精度高，表面光潔輪廓清晰等優點，但是，如果現場使用不當，也會出現質量問題，有時甚至引起成批報廢。
4.1氣孔：
主要有兩種：
一是因樹脂砂發氣量大，氣體來不及排出形成的侵入性氣孔；
二是樹脂中含氮的化合物，澆注后分解出的原子氮和氫進入鐵液，冷凝時溶入的氣體來不及析出，形成針孔。對鑄鐵件而言，防止措施是，在滿足型砂使用強度的條件下，降低樹脂加入量；再者加強型芯排氣，澆注時注意點火引氣。
4.2粘砂：
原因是，樹脂在500℃左右分解，樹脂模被燒蝕，砂粒間隙增大并喪失粘結力，鐵液滲入形成粘砂。
防止措施為：
(1)增加型芯緊實度；
(2)厚壁處可采用特殊原砂如鋯英砂鉻鐵礦砂及冷鐵等；
(3)刷耐火涂料及適當減低澆注溫度；
(4)選用合適的呋喃樹脂類型。
4.3熱裂：
澆注薄壁鑄件時，樹脂砂型不能被燒透，形成一層堅固的結焦殘碳層，阻礙鑄件收縮，產生熱裂紋。因生產時不能追求高的砂型強度，型芯采用中空結構，鑄型中可填入砂塊或埋入塑性好的材料，提高型砂的退讓性。