铝合金铸件--砂型铸造之砂型的介绍

制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。 常用的铸造砂是硅质砂。硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。为使制成的砂型和型芯具有一定的强度，在搬运、合型及浇注液态金属时不致变形或损坏，一般要在铸造中加入型砂粘结剂，将松散的砂粒粘结起来成为型砂。应用 广的型砂粘结剂是粘土，也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。 粘土湿砂型以粘土和适量的水为型砂的主要粘结剂，制成砂型后直接在湿态下合型和浇注。湿型铸造历史悠久，应用较广。湿型砂的强度取决于粘土和水按一定比例混合而成的粘土浆。型砂一经混好即具有一定的强度，经舂实制成砂型后，即可满足合型和浇注的要求。因此型砂中的粘土量和水分是十分重要的工艺因素。 粘土湿砂型铸造的优点是：①粘土的资源丰富、价格便宜。②使用过的粘土湿砂经适当的砂处理后，绝大部分均可回收再用。③制造铸型的周期短、工效高。④混好的型砂可使用的时间长。⑤砂型舂实以后仍可容受少量变形而不致破坏，对拔模和下芯都非常有利。缺点是：①混砂时要将粘稠的粘土浆涂布在砂粒表面上，需要使用有搓揉作用的高功率混砂设备，否则不可能得到质量良好的型砂。②由于型砂混好后即具有相当高的强度,造型时型砂不易流动，难以舂实,手工造型时既费力又需一定的技巧，用机器造型时则设备复杂而庞大。③铸型的刚度不高，铸件的尺寸精度较差。④铸件易于产生冲砂、夹砂、气孔等缺陷。 20世纪初铸造业开始采用辗轮式混砂机混砂，使粘土湿型砂的质量大为改善。新型大功率混砂机可使混砂工作达到高效率、高质量。以震实为主的震击压实式造型机的出现，又显著提高了铸型的紧实度和均匀性。随着对铸件尺寸精度和表面质量要求的提高，又出现了以压实为主的高压造型机。用高压造型机制造粘土湿砂型，不但可使铸件尺寸精度提高，表面质量改善，而且使紧实铸型的动作简化、周期缩短，使造型、合型全工序实现高速化和自动化。气体冲击加压的新型造型机，利用粘土浆的触变性,可由瞬时施以0.5兆帕的压力而得到非常紧密的铸型。这些进展是粘土湿砂型铸造能适应现代工业要求的重要条件。因而这种传统的工艺方法一直被用来生产大量优质铸件。 粘土干砂型制造这种砂型用的型砂湿态水分略高于湿型用的型砂。砂型制好以后，型腔表面要涂以耐火涂料，再置于烘炉中烘干，待其冷却后即可合型和浇注。烘干粘土砂型需很长时间，要耗用大量燃料，而且砂型在烘干过程中易产生变形，使铸件精度受到影响。粘土干砂型一般用于制造铸钢件和较大的铸铁件。自化学硬化砂得到广泛采用后，干砂型已趋于淘汰。 化学硬化砂型这种砂型所用的型砂称为化学硬化砂。其粘结剂一般都是在硬化剂作用下能发生分子聚合进而成为立体结构的物质，常用的有各种合成树脂和水玻璃。

铝合金铸造件的各类表层工艺处理的特点

铝合金铸件所选用的锻造工艺便是砂模铸造，用于生产制造砂模的基本上原料则是覆膜砂铸造和型沙粘接剂，在其中常见的覆膜砂铸造是硅质砂，而型沙粘接剂的应用则是为使做成的砂模和型芯具备一定的抗压强度，在运送、合型及浇筑形状记忆合金时不至于形变或毁坏。 在砂模铸造铝合金铸件的全过程中，常用的外砂模按型沙常用的粘接剂以及创建抗压强度的方法不一样，能够分成黏土湿砂模、黏土干砂模和有机化学硬底化砂模，分别又有什么特性呢？ 铝合金铸件生产制造中所应用的黏土湿砂模，主要是以黏土和适当的水为型沙的关键粘接剂，做成砂模后立即在湿态下合型和浇筑。湿型沙的抗压强度在于黏土和水按一定占比混和而成的黏土浆。对比别的砂模而言，用它来进行铝合金铸件生产制造需要的周期时间短，作用高，但因为铸型的弯曲刚度不高，铸造件的规格精密度较弱，因而铝合金铸件便于造成冲砂、夹砂管、出气孔等缺点。 而生产制造黏土干砂模的型沙湿态水份稍高于湿型用的型沙，砂模制完之后，凹模表层要涂以防火建筑涂料，再放置加热炉中烘干处理，待其制冷后就可以合型和浇筑，并资金投入铸造件的生产制造。但自有机化学硬底化砂获得普遍选用后，干砂模已趋向取代。