流態化自硬砂型法

以型砂和芯砂為造型材料製成鑄型,液態金屬在重力下充填鑄型來生產鑄件的鑄造方法。

基本原料,硬砂型——方式及特點,

硬砂型法鑄幣以型砂和芯砂為造型材料製成鑄型,液態金屬在重力下充填鑄型來生產鑄件的鑄造方法。鋼、鐵和大多數有色合金鑄件都可用砂型鑄造方法獲得。由於砂型鑄造所用的造型材料價廉易得,鑄型製造簡便,對鑄件的單件生產、成批生產和大量生產均能適應,長期以來,一直是鑄造生產中的基本工藝。
砂型鑄造所用鑄型一般由外砂型和型芯組合而成。為了提高鑄件的表面質量,常在砂型和型芯表面刷一層塗料。塗料的主要成分是耐火度高、高溫化學穩定性好的粉狀材料和粘結劑,另外還加有便於施塗的載體(水或其他溶劑)和各種附加物。
流態化自硬砂型法流態化自硬砂型法

基本原料

砂型製造砂型的基本原材料是鑄造砂和型砂粘結劑。最常用的鑄造砂是矽質砂。矽砂的高溫性能不能滿足使用要求時則使用鋯英砂、鉻鐵礦砂、剛玉砂等特種砂。為使製成的砂型和型芯具有一定的強度,在搬運、合型及澆注液態金屬時不致變形或損壞,一般要在鑄造中加入型砂粘結劑,將鬆散的砂粒粘結起來成為型砂。套用最廣的型砂粘結劑是粘土,也可採用各種幹性油或半幹性油、水溶性矽酸鹽或磷酸鹽和各種合成樹脂作型砂粘結劑。砂型鑄造中所用的外砂型按型砂所用的粘結劑及其建立強度的方式不同分為粘土濕砂型、粘土乾砂型和化學硬化砂型3種。20世紀初鑄造業開始採用輾輪式混砂機混砂,使粘土濕型砂的質量大為改善。新型大功率混砂機可使混砂工作達到高效率、高質量。以震實為主的震擊壓實式造型機的出現,又顯著提高了鑄型的緊實度和均勻性。隨著對鑄件尺寸精度和表面質量要求的提高,又出現了以壓實為主的高壓造型機。用高壓造型機製造粘土濕砂型,不但可使鑄件尺寸精度提高,表面質量改善,而且使緊實鑄型的動作簡化、周期縮短,使造型、合型全工序實現高速化和自動化。氣體衝擊加壓的新型造型機,利用粘土漿的觸變性,可由瞬時施以0.5兆帕的壓力而得到非常緊密的鑄型。這些進展是粘土濕砂型鑄造能適應現代工業要求的重要條件。因而這種傳統的工藝方法一直被用來生產大量優質鑄件。

硬砂型——方式及特點

硬砂型法鑄幣化學硬化砂型這種砂型所用的型砂稱為化學硬化砂。其粘結劑一般都是在硬化劑作用下能發生分子聚合進而成為立體結構的物質,常用的有各種合成樹脂和水玻璃。化學硬化基本上有3種方式。
①自硬:粘結劑和硬化劑都在混砂時加入。製成砂型或型芯後,粘結劑在硬化劑的作用下發生反應而導致砂型或型芯自行硬化。自硬法主要用於造型,但也用於製造較大的型芯或生產批量不大的型芯。
②氣霧硬化:混砂時加入粘結劑和其他輔加物,先不加硬化劑。造型或制芯後,吹入氣態硬化劑或吹入在氣態載體中霧化了的液態硬化劑,使其彌散於砂型或型芯中,導致砂型硬化。氣霧硬化法主要用於制芯,有時也用於製造小型砂型。
③加熱硬化:混砂時加入粘結劑和常溫下不起作用的潛硬化劑。製成砂型或型芯後,將其加熱,這時潛硬化劑和粘結劑中的某些成分發生反應,生成能使粘結劑硬化的有效硬化劑,從而使砂型或型芯硬化。加熱硬化法除用於製造小型薄殼砂型外,主要用於制芯。
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化學硬化砂型鑄造工藝的特點是:①化學硬化砂型的強度比粘土砂型高得多,而且製成砂型後在硬化到具有相當高的強度後脫膜,不需要修型。因而,鑄型能較準確地反映模樣的尺寸和輪廓形狀,在以後的工藝過程中也不易變形。製得的鑄件尺寸精度較高。②由於所用粘結劑和硬化劑的粘度都不高,很易與砂粒混勻,混砂設備結構輕巧、功率小而生產率高,砂處理工作部分可簡化。③混好的型砂在硬化之前有很好的流動性,造型時型砂很易舂實,因而不需要龐大而複雜的造型機。④用化學硬化砂造型時,可根據生產要求選用模樣材料,如木、塑膠和金屬。⑤化學硬化砂中粘結劑的含量比粘土砂低得多,其中又不存在粉末狀輔料,如採用粒度相同的原砂,砂粒之間的間隙要比粘土砂大得多。為避免鑄造時金屬滲入砂粒之間,砂型或型芯表面應塗以質量優良的塗料。⑥用水玻璃作粘結劑的化學硬化砂成本低、使用中工作環境無氣味。但這種鑄型澆注金屬以後型砂不易潰散;用過的舊砂不能直接回收使用,須經再生處理,而水玻璃砂的再生又比較困難。⑦用樹脂作粘結劑的化學硬化砂成本較高,但澆注以後鑄件易於和型砂分離,鑄件清理的工作量減少,而且用過的大部分砂子可再生回收使用。型芯為了保證鑄件的質量,砂型鑄造中所用的型芯一般為乾態型芯。根據型芯所用的粘結劑不同,型芯分為粘土砂芯、油砂芯和樹脂砂芯幾種。

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