型砂簡(jiǎn)介

型砂一般由鑄造用原砂、型砂粘結(jié)劑和輔加物等造型材料按一定的比例混合而成。型砂按所用粘結(jié)劑不同，可分為粘土砂、水玻璃砂、水泥砂、樹脂砂等。以粘土砂、水玻璃砂及樹脂砂用的最多。

型砂在鑄造生產(chǎn)中的作用極為重要，因型砂的質(zhì)量不好而造成的鑄件廢品約占鑄件總廢品的30~50%。

通常對(duì)型砂的要求是：

①具有較高的強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性，以承受各種外力和高溫的作用。

②良好的流動(dòng)性，即型砂在外力或本身重力作用下砂粒間相互移動(dòng)的能力。

③一定的可塑性，即型砂在外力作用下變形，當(dāng)外力去除后能保持所給予的形狀的能力。

④較好的透氣性，即型砂孔隙透過氣體的能力。

⑤高的潰散性，又稱出砂性，即在鑄件凝固后型砂是否容易破壞，是否容易從鑄件上清除的性能。

型砂粘土砂

由天然硅砂、粘土、輔加物和水混合而成。制造濕砂型的粘土砂所用粘土為膨潤(rùn)土，濕抗壓強(qiáng)度一般為0.05～0.1MPa。含水量為3.5～5%，透氣性為80以上，常用于機(jī)器造型，也可用于手工造型。

制成的砂型不經(jīng)烘干可直接澆注金屬液，具有生產(chǎn)效率高、成本低和生產(chǎn)周期短等優(yōu)點(diǎn)。濕型用粘土砂在鑄造生產(chǎn)所用的型砂中約占60%。由于濕砂中水分較高，強(qiáng)度和透氣性較低，鑄件易于產(chǎn)生氣孔、夾砂、粘砂、脹砂等缺陷，手工造型，尺寸精度較低，一般只用于生產(chǎn)中小型鑄鐵件及鑄造有色合金鑄件；機(jī)械造型，尺寸精度高，適用于大批量鑄件的生產(chǎn)。

制造干砂型的粘土砂所用粘土為高嶺土，其濕態(tài)水分較高。制成的砂型要在250～400℃左右溫度下烘干后再合型澆注，一般用于鑄鋼件。干砂型由于能源消耗大，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，尺寸精度差，已逐漸被淘汰。

型砂水玻璃砂

由硅砂、水玻璃和輔加物混合配制而成。制成的砂型可吹以

這種型砂可用于制造鑄鋼件和鑄鐵件的砂型。過去水玻璃砂有落砂困難和舊砂不易再生等缺點(diǎn)，應(yīng)用受到一定的限制。

1999年，新型水玻璃酯硬化自硬砂問世，水玻璃加入量1.8-3.0%，可使用時(shí)間可調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化造型、制芯，舊砂可再生，80-90%可回用，現(xiàn)已在鐵路機(jī)械、冶金機(jī)械、重型機(jī)械、礦山機(jī)械、通用機(jī)械廠幾十家企業(yè)推廣使用，成功澆注從幾公斤到幾百噸重鑄件，經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益顯著。新型水玻璃酯硬化自硬砂是公認(rèn)的環(huán)境友好型造型材料。

型砂樹脂自硬砂

由硅砂、樹脂和硬化劑等混合配制而成。

常用的樹脂有呋喃樹脂、甲階酚醛樹脂、堿性酚醛樹脂及尿烷樹脂。用這種型砂制成的砂型強(qiáng)度高、尺寸偏差小、潰散性好、能源消耗少，可用于鑄鋼、鑄鐵及鑄造有色合金鑄件的生產(chǎn)，鑄件的表面質(zhì)量和尺寸精度高。樹脂自硬砂是一種很有發(fā)展前途的造型砂。

型砂性能主要有兩方面因素決定，一是構(gòu)成型砂的材料組成；二是型砂的混碾狀況 。

型砂的材料構(gòu)成主要是由舊砂、原砂、膨潤(rùn)土和添加劑（FS粉）等組成。由于型砂95%以上是舊砂，而舊砂由于澆注鑄件的砂鐵比不同、芯砂混入量不同等因素的影響，導(dǎo)致材料構(gòu)成的波動(dòng)非常大。

因而要控制型砂的構(gòu)成，就必須對(duì)型砂中的有效膨潤(rùn)土含量、有效添加劑含量及含泥量進(jìn)行檢驗(yàn)，以便確定混砂時(shí)膨潤(rùn)土、添加劑（FS粉）和原砂的補(bǔ)加量。

型砂緊實(shí)率的控制范圍、型砂的混碾效率反映了型砂的混碾狀況。型砂緊實(shí)率的控制范圍是指緊實(shí)率的波動(dòng)范圍，波動(dòng)范圍越小，型砂緊實(shí)率的控制水平越高。型砂的混碾效率是指混制出的型砂性能與經(jīng)過充分混碾后的型砂性能的百分比，混碾效率越高越好。

當(dāng)前，鑄造業(yè)仍以普通濕砂型鑄造為主，型砂質(zhì)量對(duì)鑄件有著直接和重要影響。實(shí)際生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)表明，鑄件廢品中有60%以上源于型砂及鑄型質(zhì)量問題。為了降低鑄件廢品率，提高經(jīng)濟(jì)效益，幾十年來，鑄造工作者研制出多種型砂自動(dòng)檢測(cè)裝置及型砂質(zhì)量控制系統(tǒng) 。

但是到目前為止，還有很多的型砂性能和組分仍然局限于間接和近似的檢測(cè)與控制，尚待鑄造工作者進(jìn)一步開發(fā)。因此，型砂質(zhì)量的自動(dòng)檢測(cè)與控制一直是鑄造領(lǐng)域的重要前沿研究課題之一。

砂型鑄造生產(chǎn)的鑄件質(zhì)量與粘土砂的質(zhì)量關(guān)系重大。粘土砂質(zhì)量不好，將會(huì)造成大量鑄造廢品，統(tǒng)計(jì)顯示，造型及制芯成本占鑄件成本的一半，鑄件廢品中有60%是由造型及制芯因索引起的，鑄件焊補(bǔ)缺陷70%與造型、制芯材料有關(guān)，清鏟工作80%的工作量涉及造型材料。以缸體、缸蓋為代表，砂眼、氣孔、起皮、漏水等缺陷分別占廢品率的55%和60% ，影響生產(chǎn)的型廢率約占6% ~10% ，每噸鑄件的耗砂量需1.2~1.5t，這些數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的一般鑄造水平。

綜上所述，造型材料的改善，對(duì)提高鑄件質(zhì)量和產(chǎn)量、降低成本、改善車問工作環(huán)境等有著極為重要的意義 。

高密度造型方法對(duì)濕型砂性能的要求較普通的機(jī)器造型更高。作者在文章中分別說明了高密度型砂的緊實(shí)率、含水量、透氣率、濕態(tài)強(qiáng)度、含泥量、粒度、有效膨潤(rùn)土量、有效煤粉量、韌性、起模性、流動(dòng)性、可緊實(shí)性等性能對(duì)鑄件品質(zhì)的影響和控制范圍。為此，作者還用附表中的工廠實(shí)際情況作為例證。在本文的最后還提出獲得品質(zhì)優(yōu)良型砂的條件。

中文名稱：型砂儀器

英文名稱： instrument for mould sand testing

定義：用于測(cè)定鑄造用型砂以及相關(guān)造型材料各項(xiàng)性能的儀器，如強(qiáng)度、透氣性、緊實(shí)率、水分以及粒度、含泥量等。

應(yīng)用學(xué)科：機(jī)械工程；實(shí)驗(yàn)室儀器和裝置；鑄造儀器名稱-造型材料測(cè)試儀器

一種鑄造用型砂專利目的

《一種鑄造用型砂》的目的在于提供一種鑄造用型砂。

一種鑄造用型砂技術(shù)方案

為了實(shí)現(xiàn)上述目的《一種鑄造用型砂》采用如下技術(shù)方案：

《一種鑄造用型砂其特征在于其組成原料的重量份為：回型砂30-40 份、樹脂60-85 份、凹凸棒土10-15 份、滑石粉4-8 份、膨潤(rùn)土2-5 份和石膏粉3-6 份、水適量；以上材料通過均勻攪拌后即可得鑄造用型砂。

一種鑄造用型砂改善效果

《一種鑄造用型砂》制備方法簡(jiǎn)單，配方合理、成本低廉、可以廣泛的運(yùn)用于鑄造領(lǐng)域。