1 型砂和芯砂的制备
砂型铸造用的造型材料主要是用于制造砂型的型砂和用于制造砂芯的芯砂。通常型砂是由耐火度较高的原砂(山砂或河砂)、粘土和水按一定比例混合而成,其中粘土约为9%,水约为6%,其余为原砂。有时还加入少量如煤粉、植物油、木屑等附加物以提高型砂和芯砂的性能。型砂的各种原材料是在混砂机中均匀混合制成粘土砂,紧实后的型砂结构,如图1所示。
图1 型砂结构
芯砂由于需求量少,一般用手工配制。需求量大,用机器配制,有些要求高的小型铸件往往采用油砂芯(桐油+砂子,经烘烤至黄褐色而成);大中型铸件,芯砂已普遍采用树脂砂制造。
2 型砂的性能 型砂的质量直接影响铸件的质量,型砂质量差会使铸件产生气孔、砂眼、粘砂、夹砂等缺陷。良好的型砂应具备下列性能: ①透气性 型砂能让气体透过的能力称为透气性。高温金属液浇入铸型后,型内充满大量气体,这些气体必须由铸型内顺利排出去,否则将使铸件产生气孔、浇不足等缺陷。 铸型的透气性受砂的粒度、粘土含量、水分含量及砂型紧实度等因素的影响。砂的粒度越细,粘土及水分含量越高,砂型紧实度越高,透气性则越差。 ②强度 型砂抵抗外力破坏的能力称为强度。型砂必须具备足够高的强度才能在造型、搬运、合箱过程中不引起塌陷,浇注时也不会因金属液的冲击破坏铸型表面。型砂的强度也不宜过高,否则会因透气性、退让性的下降使铸件产生缺陷。 ③耐火性 指型砂抵抗高温热作用的能力。耐火性差,铸件易产生粘砂。型砂中SiO2含量越多,型砂颗粒度越大,耐火性越好。 ④可塑性 指型砂在外力作用下变形,去除外力后能完整地保持已有形状的能力。可塑性好,造型操作方便,制成的砂型形状准确、轮廓清晰。 ⑤退让性 指铸件在冷凝时,型砂可被压缩的能力。退让性不好,铸件易产生内应力或开裂。型砂越紧实,退让性越差。在型砂中加入木屑等材料可以提高退让性。 型芯所处的环境恶劣,所以芯砂性能要求比型砂高,同时芯砂的粘结剂用量(粘土、树脂、油类等)比型砂中的粘结剂的比例要大一些,所以其透气性不及型砂,制芯时要做出透气道(孔);为改善型芯的退让性,要加入木屑等附加物。本文关键字:铸造工艺 机床,应用领域 - 机床