什麼是鑄造用陶瓷砂?
鑄造用陶瓷砂是一種不同於傳統鑄砂的球形鑄砂。又稱陶粒砂。陶瓷砂自1990年代發明以來,已成為可回收鑄砂的主流產品。過去用於鑄造的型砂主要是矽砂、鉻鐵礦砂和鋯英砂。它們大多是天然材料。陶瓷砂是一種工業化大批量生產的人工鑄造砂。
鑄造用陶瓷砂的生產工藝:
陶瓷砂的原料是天然鋁土礦。首先對鋁土礦進行煅燒,可以提高氧化鋁的純度。第二步是通過熔合工藝在高溫下熔化鋁土礦。第三步,用高壓氣體將熔融的鋁土礦材料吹成大小不一的高鋁陶瓷珠。第四步是讓陶瓷珠冷卻,並根據直徑將砂子篩成不同的等級。然後分開存放。第五步,根據客戶要求的粒度混合陶瓷砂。
鑄造用陶瓷砂檢驗流程:
陶瓷砂的質量控製過程分為三個部分:
- 原材料檢驗。主要檢測鋁土礦的品位。
- 生產的半成品檢驗。主要測試陶瓷砂的化學成分和物理熱力學性能。
- 成品檢驗。主要檢測陶瓷砂混合後的化學成分和粒度分佈(AFS細度)。
鑄造用陶瓷砂性能特點:
- 陶瓷砂的耐火度高於矽砂。
陶瓷砂的耐火度超過1790℃,明顯高於石英砂。可克服澆注時鋼水的高溫。
2、熱膨脹係數低。陶瓷砂的熱膨脹率是鉻鐵礦砂的一半。而且,它是矽砂的25%。低膨脹率可以減少型砂熱膨脹引起的變形和鑄造缺陷。
陶瓷砂與其他鑄砂的熱膨脹係數比較如下:
砂型 | 熱膨脹率 |
陶瓷砂 | 0.31 |
矽砂 | 1.67 |
鉻鐵礦砂 | 0.64 |
3. 球形顆粒形狀。
陶瓷砂外觀為光滑的球狀和準球狀珠粒。其角度係數為1.06。小角度係數的型砂可以提高鑄型的充填率。因此,球形顆粒中間會有空隙,以提高型砂的透氣性。球形陶瓷砂具有良好的流動性,可以減少鑄件的氣孔缺陷。
4、陶瓷砂用作覆膜砂時,可以大大減少粘結劑的用量。從而降低綜合鑄造成本。同時,RCS的抗拉強度、抗彎強度等力學性能也將大大提高。此外,RCS的氣體輸出量也減少了約50%。能有效改善變形,降低鑄件不合格率。
5、陶瓷砂強度高。陶瓷砂的硬度和覆膜砂在回收過程中的粒徑變化率見下表:
RCS原砂 | 莫氏硬度 | 粒度減小 |
矽砂 | 7 | 19% |
鉻鐵礦砂 | 5.8 | 14% |
鋯英砂 | 8.0 | 4% |
陶瓷砂 | 8.7 | 3.4% |
可以看出,以陶瓷砂為覆膜砂的原砂在二次使用過程中的粒徑降低非常低,提高了覆膜砂的回收利用率。
6、陶瓷砂SiO2含量低,產生粉塵少,可改善鑄造企業的生產環境。
鑄造用陶瓷砂的應用:
- 消失模鑄造原砂和V法鑄造。主要用於消失模鑄造,生產鑄鐵件、鑄鋼件、高錳鋼。
- 自硬砂鑄造原砂。例如用呋喃樹脂、鹼性酚醛樹脂、水玻璃等結合劑的鑄件。
- 殼型鑄造型砂。多用於精密零件的冷芯盒、熱芯盒的精密鑄造和芯砂,特別是發動機零件。
- 覆膜砂。熔模鑄造中的殼型砂和型芯砂。
- 鑄造塗料和耐火塗料。
- 鋼包排水砂的原料。
- 用於 3D 打印的材料。