硅砂,又名二氧化硅或石英砂。是以石英為石英砂烘干主要礦物成分、粒徑在 0.020mm-3.350mm 的耐火顆粒物,根據(jù)開采和加工方法的不同分為人工硅砂及烘干擦洗砂、焙燒砂、 覆膜砂等天然硅砂。硅砂是一種廣東石英砂烘干堅(jiān)硬、耐磨、化學(xué)性能穩(wěn)定的硅酸鹽礦物,其主要礦物成分是SiO2 ,硅砂的顏色為乳白色或無色半透明狀,硬度7,性脆無解理,貝殼狀斷口,油脂光澤,相對密度為2.65,其化學(xué)、熱學(xué)和機(jī)械性能具有明顯的異向性,不溶于酸,微溶于KOH溶液,熔點(diǎn)1750℃。顏色呈乳白色、淡黃、褐色及灰色,硅砂有較高的耐火性能。
使用的設(shè)備主要是熱芯盒造型機(jī),廢砂再生無法采用機(jī)械再生方式,需經(jīng)700°C的高溫焙燒再生,再生成本較高,但再生后的砂子膨石英砂烘干廠家脹系數(shù)小,性能優(yōu)于新砂。覆膜砂造型用在尺寸精度要求較高的復(fù)雜鑄件,例如發(fā)動機(jī)機(jī)體等的鑄造上,近年來流行鐵模覆砂使覆膜砂的應(yīng)用得到提高。樹脂砂鑄造就是廣東石英砂烘干把原砂和樹脂、固化劑混合均勻后放入沙箱、模樣中造型制芯,合箱后進(jìn)行澆鑄。也叫冷凝樹脂砂造型,是現(xiàn)在廣泛采用的一種鑄造方式,雖然尺寸精度比覆膜砂造型差一些,但其成本相對較低,尤其適合于多品種小批量的鑄件。
干型砂和表干型砂的配比和性能控制(1)配比干型砂和表干型砂主要由新砂、舊砂、粘土、膨潤土、附加物和少量的水所組成。鑄鐵件和非鐵合金鑄件用的干型砂和表干型(芯)砂,舊才回用量一般占50~80%。鑄鐵表干型砂中膨潤土加入量在5~10%之間,石英砂烘干總含泥量要求控制在16~18%以下;如采用鈣基膨潤土還須在配砂時加入占膨潤土量4%左右的碳酸鈉進(jìn)行活化處理。石英砂烘干廠家鑄鐵件的干型砂中粘土和膨潤土的總量控制在8~12%,兩者比例一般在1:1左右,可根據(jù)鑄件大小適當(dāng)調(diào)整。表干型砂和芯砂中一般還加入0.5~1.5%的木屑,還可加入2~3%的石油瀝青乳濁液或其它有機(jī)水溶性粘結(jié)劑。干型和表干砂型很重要的一個環(huán)節(jié)是烘干工藝的控制。表干砂型在每刷一次水基石墨涂料后,要經(jīng)過自然干燥(如24h)或噴烘才可刷下一遍涂料。厚大鑄鐵件往往要刷2~3遍涂料。砂型的烘干溫度見表3。烘干后的砂型,干燥層深度一般都在50mm以上,砂芯的干燥層深度更大一些。
鑄鋼覆膜砂的平整度:鑄造石英砂烘干主要與覆膜砂的耐高溫性差有關(guān)。 可以添加一些耐高溫添加劑。 這種高溫下的附加固態(tài)燒結(jié)使鑄件光滑。 砂粒的表面覆蓋有固態(tài)樹脂膜砂或芯砂。涂層方法有兩種:冷法和熱發(fā)法:冷法使用乙醇溶解樹脂,并在砂混合過程中添加烏托品,從而使兩者結(jié)合在砂粒表面,乙醇 揮發(fā)以石英砂烘干獲得覆膜砂; 熱法將砂子預(yù)熱至一定溫度,將樹脂轉(zhuǎn)變成熔融的溫度,通過攪拌將樹脂引入砂粒表面,并加入烏托品水溶液和冷卻液, 冷卻,破碎和篩分。 用于鑄鋼和鑄鐵。
現(xiàn)已發(fā)展成用熱塑性酚醛樹脂加潛伏性固化劑與潤滑劑通過一定的覆膜工藝配制成膜砂,覆膜砂受熱時包覆在砂粒表面的樹脂熔融,在烏洛托品分解出的亞甲基的作用下,熔融的樹脂由線性結(jié)構(gòu)迅速轉(zhuǎn)變成不熔體的體型結(jié)構(gòu),從而使覆膜石英砂烘干廠家砂固化成型。使用的設(shè)備主要是熱芯盒造型機(jī),廢砂再生無法采用機(jī)械再生方式,需經(jīng)700°C的高溫焙燒再生,再生成本較高,但再生后的砂子膨脹系數(shù)小,性能優(yōu)于新砂。覆膜砂造型用在尺寸精度要求較高的復(fù)雜鑄件,例如發(fā)動機(jī)機(jī)體等的鑄造上,近年來流行鐵模覆砂使覆膜砂的廣東石英砂烘干應(yīng)用得到提高。樹脂砂鑄造就是把原砂和樹脂、固化劑混合均勻后放入沙箱、模樣中造型制芯,合箱后進(jìn)行澆鑄。