一、檢測目的與標(biāo)準(zhǔn)
樹脂砂（Resin Sand）是鑄造行業(yè)常用的型砂材料，需檢測其強(qiáng)度、粒度、固化性能及環(huán)保指標(biāo)，確保鑄模質(zhì)量與生產(chǎn)穩(wěn)定性。核心依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：
- 中國標(biāo)準(zhǔn)：
- GB/T 9442-2020《鑄造用砂》
- JB/T 8583-2016《鑄造用樹脂砂性能試驗(yàn)方法》
- 國際標(biāo)準(zhǔn)：
- ISO 13517-2020（鑄造用化學(xué)粘結(jié)劑砂檢測方法）
- AFS 2020-03-S（美國鑄造協(xié)會樹脂砂標(biāo)準(zhǔn)）
二、核心檢測項(xiàng)目與方法
1. 物理性能檢測
| 檢測項(xiàng) |
方法及工具 |
合格標(biāo)準(zhǔn) |
| 抗壓強(qiáng)度（MPa） |
萬能材料試驗(yàn)機(jī)（標(biāo)準(zhǔn)試樣Φ50×50mm） |
終強(qiáng)度≥2.5 MPa（冷芯盒樹脂砂） |
| 透氣性（cm³/min） |
透氣性測定儀（快速法） |
80-150（鑄鐵用樹脂砂） |
| 粒度分布 |
篩分法（AFS標(biāo)準(zhǔn)篩）或激光粒度儀 |
主粒區(qū)（70-140目）占比≥70% |
2. 化學(xué)性能檢測
| 檢測項(xiàng) |
方法及工具 |
合格標(biāo)準(zhǔn) |
| 樹脂含量（%） |
灼燒減量法（550℃×2h，計算失重） |
樹脂砂：1.2-2.5%；固化劑：0.8-1.5% |
| 游離甲醛（mg/kg） |
乙酰丙酮分光光度法（GB/T 5543） |
≤200（環(huán)保型樹脂砂） |
| pH值 |
pH計（水萃取法，砂水比1:5） |
6.5-8.0（避免腐蝕金屬液） |
3. 工藝性能檢測
| 檢測項(xiàng) |
方法及工具 |
合格標(biāo)準(zhǔn) |
| 固化時間（s） |
熱板法（150℃下試樣完全固化時間） |
初始固化≤90s，終固化≤300s |
| 熱穩(wěn)定性 |
高溫焙燒（1000℃×1h，檢測殘留強(qiáng)度） |
殘留強(qiáng)度≤0.5 MPa（易潰散性要求） |
| 發(fā)氣量（mL/g） |
發(fā)氣性測定儀（鋁液澆注模擬） |
≤15（防止鑄件氣孔缺陷） |
三、檢測流程與操作規(guī)范
1. 取樣與制樣
- 取樣方法：每批次樹脂砂取5點(diǎn)（表層與深層混合），四分法縮分至1kg實(shí)驗(yàn)室樣品。
- 試樣制備：按砂：樹脂：固化劑=100:1.5:0.5混合，用標(biāo)準(zhǔn)制樣機(jī)成型（壓力0.5MPa）。
2. 抗壓強(qiáng)度測試（示例）
- 步驟：
- 將試樣放入恒溫恒濕箱（23±2℃，RH 50±5%）養(yǎng)護(hù)24h。
- 萬能試驗(yàn)機(jī)加載速率1mm/min，記錄最大壓力值。
3. 游離甲醛檢測（分光光度法）
- 操作：
- 取10g砂樣與50ml水混合，超聲萃取30min。
- 濾液加入乙酰丙酮顯色劑，60℃水浴15min。
- 412nm波長測吸光度，對照標(biāo)準(zhǔn)曲線計算濃度。
四、檢測設(shè)備與工具
| 設(shè)備/工具 |
功能要求 |
示例型號 |
| 萬能材料試驗(yàn)機(jī) |
量程0-10kN，精度±1%FS |
Instron 3367、MTS Criterion |
| 激光粒度儀 |
測量范圍0.1-2000μm |
Malvern Mastersizer 3000、Horiba LA-960 |
| 發(fā)氣性測定儀 |
量程0-200mL，溫度控制±5℃ |
Foundry Automation IVD-3 |
| pH計 |
精度±0.01，自動溫度補(bǔ)償 |
METTLER TOLEDO SevenCompact |
五、常見問題與解決方案
| 問題 |
原因分析 |
解決方案 |
| 強(qiáng)度不足 |
樹脂/固化劑比例失調(diào)或混砂不均 |
校準(zhǔn)計量設(shè)備，延長混砂時間（≥3min） |
| 鑄件氣孔 |
樹脂砂發(fā)氣量過高或透氣性差 |
添加氧化鐵粉（≤3%），優(yōu)化排氣系統(tǒng) |
| 潰散性差 |
殘留強(qiáng)度過高或高溫穩(wěn)定性差 |
更換低殘留樹脂，增加潰散劑（如木質(zhì)素） |
| 游離甲醛超標(biāo) |
樹脂合成工藝缺陷或固化不完全 |
選用環(huán)保樹脂（酚醛替代脲醛），延長固化時間 |
六、質(zhì)量控制與優(yōu)化建議
- 原料管理：
- 石英砂含泥量≤0.3%（水洗砂），樹脂含水量≤0.5%。
- 工藝控制：
- 混砂溫度≤35℃，防止樹脂預(yù)固化。
- 舊砂再生：去除微粉（≤0.1mm顆粒占比≤10%），補(bǔ)充新砂與樹脂。
- 環(huán)保要求：
- 廢氣處理：安裝活性炭吸附塔，VOCs排放≤50mg/m³（GB 16297）。
通過系統(tǒng)化檢測與工藝優(yōu)化，樹脂砂的成型效率與鑄件質(zhì)量可顯著提升，建議鑄造企業(yè)建立全流程質(zhì)控體系，定期參與行業(yè)比對試驗(yàn)（如CNAS認(rèn)證），確保檢測數(shù)據(jù)可靠性。
CMA認(rèn)證
檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定證書
證書編號：241520345370
有效期至：2030年4月15日
CNAS認(rèn)可
實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可證書
證書編號：CNAS L22006
有效期至：2030年12月1日
ISO認(rèn)證
質(zhì)量管理體系認(rèn)證證書
證書編號：ISO9001-2024001
有效期至：2027年12月31日
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