什么是热芯盒法和温芯盒法?其发展历程如何?

热芯盒法一般指用呋喃树脂作粘结剂的芯砂在预热到200～250℃的芯盒内成型、硬化到起模强度后取出,依靠砂芯的余热和硬化反应放出的热量使砂芯内部继续硬化的制芯方法。热芯盒法一般适用于制造截面厚度小于50mm的砂芯。

热芯盒法在国外约在20纪50年代中后期用于生产,国内约在60年代初开始在大量生产的汽车、拖拉机铸件上应用。20世纪70年代热芯盒用的粘结剂主要是呋喃I型(糠醇脲醛树脂)和呋喃Ⅱ型(糠醇酚醛树脂)。

对于呋喃I型树脂,采用含氮量高(5%～13.5%)的脲醛呋喃树脂,用氯化铵水溶液作固化剂。此法的优点:树脂价廉、硬化强度高、在芯盒内的硬化时间短。缺点:树脂的粘度高,冬季不易定量；硬化过程中产生甲醛气体对人体、眼睛和粘膜有刺激；树脂分解温度低、发气速度快,不适于作细薄砂芯；球墨铸铁件或铸钢件,易产生皮下气孔缺陷等。

对于呋喃Ⅱ型树脂,采用糖醇改性的碱性水溶液甲阶酚醛树脂,两者质量比为1∶1,用苯磺酸的饱和水溶液作固化剂。因树脂和固化剂都不含氮或只含微量氮,可用于球墨铸铁件或铸钢件。(https://www.daowen.com)

热芯盒法制芯的优点:生产率高,砂芯在硬化后取出尺寸精度高,能减少制芯、清砂的劳动量,能代替桐油制造较复杂的砂芯。缺点:粘结剂品种较少；制芯过程中产生甲醛或苯酚的刺激性气体；砂芯存放过程中易吸湿等。

温芯盒法常指芯盒温度低于175℃时使树脂和固化剂体系硬化的制芯方法。采用一种低氮呋喃树脂(糖醇含量约70%,含氮量0.5%～4%),用氯化铜水溶液或醇溶液作固化剂,这种固化剂在常温下非常稳定,80～120℃开始分解,150℃以上完全分解。

温芯盒法的优点:甲醛气味显著减小,没有苯酚气味,芯砂的流动性好,砂芯变形小,存放性好,发气量低；芯盒温度较低、降低能耗。缺点:高活性的树脂及固化剂品种很少。目前国内温芯盒法制芯工艺几乎没有应用。

由于热芯盒法用树脂及配套的固化剂品种很少,近些年来,其用量逐渐下降,并逐步由壳法和冷芯盒法所取代。