⑴ 鑄造工藝學原砂的顆粒組成包括哪些內容
包括顆粒的尺寸大小、分布、顆粒形狀和表面形貌等內容。
⑵ 覆膜砂與樹脂砂的區別是什麼
樹脂砂原砂分為普通樹脂砂、水洗樹脂砂、擦洗樹脂砂等幾類,由於擦洗砂中含泥量已經很少,故可大大減少樹脂砂的浪費,應優先選擇。其次選水洗樹脂砂,但決不能使用未經處理的原砂。選擇樹型砂時,一要遵循就近選擇的原則,這樣一方面可減少昂貴的運費,另一方面可保障供應樹脂砂,不影響生產。二要盡量選用角形系數低的原砂。同時,由於各擦洗砂生產企業的技術水平和設備裝備水平不同,其生產的擦洗砂的質量也不同,因此,如果有條件的話,在確定用樹脂砂時,應對擦洗砂生產企業進行考察,考察其技術狀況、設備狀況及砂源狀況等,並從中發現對方的砂質量控制結果。總之,在選擇樹脂砂原砂的過程中,最好通過試驗對比的辦法,參照其它方面問題,在保證生產、保證質量的前提下,使樹脂砂生產成本降到最低程度。
覆膜砂是專業術語,指砂粒表面在造型前即覆有一層固化樹脂膜的型砂或芯砂。有冷法和熱法兩種覆膜工藝:冷法用乙醇將樹脂溶解,並在混砂過程中加入烏洛托品,使二者包覆在砂粒表面,乙醇揮發,得覆膜砂;熱法把砂預熱到一定溫度,加樹脂使其熔融,攪拌使樹脂包覆在砂粒表面,加烏洛托品水溶液及潤滑劑,冷卻、破碎、篩分得覆膜砂。用於鑄鋼件、鑄鐵件。
樹脂砂是由熱塑性壓克力或聚合熱固胺類製成的顆粒,有角的顆粒設計,為大部分乾式條狀表面鍍膜,提供了有效的處理方法。塑料具化學惰性,透過適當的使用與回收,這種乾式條狀方式可降低有害廢物的產生,減少環境污染。
⑶ 鑄造沙有什麼要求
中國在公元17世紀已使用硅砂作造型材料,用於製造鍾、鏡、鍋和火炮等鑄件。但早期使用的多為含粘土的天然硅砂即山砂和河砂,它有較好的可塑性,可直接用於製造鑄型和型芯,適於當時手工生產的條件。鑄件進入工業化的大規模生產後,特別是造型機械化後,這種含粘土的天然硅砂性能的均一性差,型砂的質量難以控制,不能滿足工藝要求,因此開始建砂廠,對天然硅砂進行水洗、擦洗、精選,得到各種高質量硅砂。 鑄造砂
或將硅石破碎製成的人工硅砂。同時,也擴大了各種非硅質砂的使用。樹脂砂造型造芯工藝的應用和發展,對鑄造用砂的質量又提出了更高的要求,如細粉少,比表面積小,耗酸值低等。此外,對砂粒大小形狀和粒度分布狀況也有了新的要求。一些缺乏優質砂源的國家還發展了硅砂浮選技術,以提高硅砂的品位和質量。
編輯本段基本要求
鑄造砂應滿足以下的要求:①較高的純度和潔凈度,以硅砂為例,鑄鐵用砂要求SiO2含量在90%以上,較大的鑄鋼件則要求SiO2含量在97%以上;②高的耐火度和熱穩定性;③適宜的顆粒形狀和顆粒組成;④不易被液態金屬潤濕;⑤價廉易得。
編輯本段顆粒形狀和組成
鑄造砂的顆粒形狀和顆粒組成對型砂的流動性、緊實性、透氣性、強度和抗液態金屬的滲透性等性能有影響,是鑄造砂質量的重要指標。
編輯本段顆粒形狀
鑄造砂的形狀一般分3種。①圓形砂:顆粒為球形或接近於球形,表面光潔,沒有突出的稜角。②多角形砂:顆粒成多角形,且多為鈍角。③尖角形砂:顆粒成尖角形,且銳角較多。鑄造砂的顆粒形狀一般以角形系數(砂粒實際比表面積/球形砂粒理論比表面積之比)來表示。(見圖)
編輯本段顆粒組成
砂子的顆粒組成是用篩號來表示的,測定的方法是將經水洗去泥分烘乾後的干砂倒入標准篩,再放到篩砂機上篩分,篩分後將各篩子上停留的砂子分別稱重,通常用標准篩篩分後砂粒最集中的3個相鄰篩子的頭尾篩號表示顆粒組成。
編輯本段種類和用途
鑄造砂按礦物組成不同分為石英砂和特種砂兩大類,石英砂俗稱硅砂。
編輯本段硅砂
主要礦物組成為石英,主要化學成分為SiO2。①天然硅砂:因其化學成分,粒度組成不同,分別用於有色合金鑄件、鑄鐵件及中小型鑄鋼件的型砂和芯砂。②精選天然硅砂:用於以有機物作為粘結劑的各種鑄鋼件型砂和芯砂。③人工硅砂:用於精鑄、打爐襯或鑄鋼件的型砂和芯砂。
編輯本段非硅質砂
非硅質砂種類較多,用途各異。①石灰石砂:由石灰岩破碎而成,主要礦物組成是CaCO3,用於鑄鋼件的型砂和芯砂。②鋯砂:主要礦物組成是ZrO2·SiO2,用於大型鑄鋼件及合金鋼件的芯砂或砂型的面砂,或將其粉料用作塗料。③鎂砂:主要礦物組成是MgO,用於高錳鋼鑄件的面砂、芯砂,其粉料可用作塗料。④鉻鐵礦砂:主要礦物組成是鉻鐵礦FeO·Cr2O3,用於大型或特殊鑄鋼件的面砂、芯砂,其粉料可用作塗料。⑤剛玉砂:主要礦物組成是剛玉α-Al2O3,用於熔模、陶瓷型鑄造的制殼材料。⑥橄欖石砂:主要礦物組成是橄欖石(MgFe)2SiO4,用於鑄鐵件、有色合金鑄件以及高錳鋼鑄件的型砂和芯砂。
編輯本段資源
自然界中硅砂資源充足,但適合鑄造用的SiO2含量高的天然硅砂並不太多。中國於1951年開始,對境內的鑄造砂資源陸續進行了普查,但主要限於交通干線和主要工業城市附近。普查結果表明,中國可用於鑄造的天然硅砂資源十分豐富,分布范圍很廣。內蒙古哲里木盟,天然硅砂儲藏量達數億噸,其顆粒形狀接近圓形,SiO2含量為90%左右。福建晉江、東山的海砂,SiO2含量為94~98%,含泥量低,均是較好的天然硅砂。江西的都昌、星子、永修縣均有大量第四紀河湖相積沉硅砂,SiO2含量為90%左右,含鐵量低,鹼性氧化物少,粒度均勻,是較好的湖砂。廣州、湖南等地有豐富的易破碎的風化砂岩,可加工成人工硅砂,其SiO2含量在96%以上,可用於鑄鋼件的生產。
⑷ 什麼叫樹脂砂鑄造,什麼叫覆膜砂鑄造
樹脂砂鑄造:是在鑄件和鑄型中間起到阻擋隔離作用,達到防粘砂目的,還能有效防止高溫液體金屬氧化,使鑄型和高溫液體金屬接觸過程中不起化學反應,並且能吸收消化含氮、硫、碳等氣體。
覆膜砂是一種採用優質精選天然砂為砂基,經過特殊性能的樹脂覆膜系統及最理想的工藝技術,根據不同用戶的技術需求,力求在常溫性能、高溫性能、潰散性、流動性、鑄件表面粗糙度等方面最完美的結合,廣泛用於汽車發動機、柴油機、液壓件等行業。
普通的鑄造塗料只是在鑄件和鑄型中間起到阻擋隔離作用,達到防粘砂目的,但普通鑄造塗料由於附著力差、強度低、耐火差、發氣量大,容易造成鑄件產生粘砂、砂眼、氣孔、碳渣等缺陷。
覆膜砂鑄造產品的特點:
1、快固化;
2、抗脫殼;
3、抗變形;
4、抗粘砂;
5、易潰散。
(4)樹脂砂原砂的顆粒形狀擴展閱讀:
樹脂砂鑄造的原理分析:
鑄件粘砂是因為塗料沒有有效起到阻擋隔離作用,或塗料與高溫金屬液體發生化學反應。
1、塗料附著力差:填砂震動時造成塗料剝落,引起鑄件粘砂,
2、塗料膨脹系數大:與高溫金屬液體接觸時塗料受熱體積膨脹脫離鑄型導致鑄件粘砂。
3、高溫液體金屬被氧化與塗料和鑄型發生化學反應生成金屬氧化物,對塗料和型砂都有極強的粘結性,能夠將型砂牢固粘附在鑄件表面上形成一系列的低熔點化合物〔在鑄件厚壁及轉角處等,低熔點物更多,粘砂層更後),造成鑄件粘砂,有時雖未產生粘砂,但在鑄件表面粘附上一層難以清除的塗料,及產生粘灰。
覆膜砂的主要品種如下:
1、普通類覆膜砂 由石英砂、熱塑性酚醛樹脂、烏洛托品和硬脂酸鈣組成,不加有關添加劑。適用於生產一般鑄鐵件。
2、高強度低發氣類覆膜砂 是普通覆膜砂的更新換代產品,通過加入有關添加劑和採用新工藝配製而成,其強度比普通覆膜砂高30%以上,發氣量也明顯降低,適用於生產復雜精密鑄鐵件。
3、高溫類覆膜砂 在高溫下具有強度高、耐熱時間長的特性,適用於生產汽車發動機缸體、缸蓋、集裝箱角等復雜薄壁鑄鐵件。
4、易潰散類覆膜砂 具有較好的強度,同時具有優異的低溫潰散性能,適用於生產有色金屬鑄件。
5、其它特殊要求覆膜砂 為適應不同產品的需要,開發出了系列特種覆膜砂如:離心鑄造用覆膜砂、激冷覆膜砂、濕態覆膜砂、防粘砂、防脈紋、防橘皮覆膜砂等。
⑸ 鑄造砂的顆粒形狀
鑄造砂的形狀一般分3種。①圓形砂:顆粒為球形或接近於球形,表面光潔,沒有突專出的稜角。②屬多角形砂:顆粒成多角形,且多為鈍角。③尖角形砂:顆粒成尖角形,且銳角較多。鑄造砂的顆粒形狀一般以角形系數(砂粒實際比表面積/球形砂粒理論比表面積之比)來表示。(見圖)
⑹ 顆粒形狀
(一)顆粒形狀的基本概念
礦物碎屑和岩屑在沉積岩中的形狀由幾種因素決定:原岩中礦物顆粒的原始形狀;基岩中裂縫的方向和間距影響其在風化時產生的碎屑形狀;沉積物搬運的性質和強度能夠磨蝕顆粒並且改變原始形狀;沉積物埋藏過程,例如壓實作用也能夠改變原始形狀。因此,沉積顆粒展現出來的多種形狀取決於它們的形成歷史。
碎屑形狀是由顆粒的三個相關但卻不同的方面定義的:形態/球度(sphericity)是指顆粒的總體輪廓(外形),反映了其三維比例的變化(圖3-6);圓度(roundness)是對顆粒稜角尖銳程度的度量(圖3-7);表面結構(surface texture)是碎屑顆粒表面的形態特徵(圖3-8),一般主要觀察表面的磨光程度及表面刻蝕痕跡兩個方面。
圖3-6 顆粒形狀類型
圖3-7 圓度的形狀及分級
圖3-8 來自鬆散的上新世—更新世砂岩中的石英顆粒電子顯微照片,顯示表面結構的細節。顆粒由於風力搬運已具有很好的圓度,並且具有砂丘砂的微細「上翻碟片」特徵
形態、圓度和表面結構是相互獨立的顆粒性質,如圖3-9所示。實際上,形態和圓度在沉積物中趨於高度相關;顆粒在形狀上高度球狀也趨於很好的磨圓度。表面結構的變化不會顯著更改形態或圓度,但形態或圓度的變化會影響表面結構。形狀的這三個方面可認為是一個連續的等級體系:形態是一級性質;圓度是二級性質,被疊置在形態上;表面結構為三級性質,疊置在顆粒的稜角上和稜角之間的表面(Barrett,1980)。
圖3-9 顆粒形狀基本要素簡圖:形態、圓度和表面結構
(二)顆粒形狀的意義
1.球度
沉積物中顆粒的球度是其原始形狀的函數,盡管礫級顆粒的球度能由於搬運過程的磨蝕和破碎而被稍微改變。球度影響小顆粒的沉積速度(球形顆粒沉積快於非球形顆粒)和通過牽引力搬動的礫級顆粒的易搬程度(球形和滾圓形礫石比其他形狀的礫石容易滾動)。盡管如此,尚未證明顆粒的球度能作為解釋沉積環境的可靠工具單獨使用。
2.顆粒圓度
沉積物中顆粒的圓度是顆粒成分、粒度、搬運過程的性質和搬運距離的函數。硬的、性質穩定的顆粒,例如石英和鋯石在搬運時與不穩定的顆粒,例如長石和輝石相比更不易被磨圓。礫級顆粒在搬運過程中通常比砂級顆粒更易磨圓。粒徑小於0.1mm的穩定礦物顆粒不論以何種方式搬運,圓度一般不會明顯增加。
砂級石英顆粒搬運過程中受磨蝕程度的水槽和風道實驗表明,風力搬運對顆粒磨蝕的程度比隨水搬運強100~1000倍(Kuenen,1959,1960)。事實上,隨水搬運100km的顆粒圓度幾乎沒有增加。很多對河流中小石英顆粒的圓度研究已經證實這些實驗結果。例如,Russell et al.(1937)觀察發現,密西西比河流經伊利諾伊州開羅鎮到墨西哥灣長約1770km的河段中石英顆粒圓度並無增加。對於海灘表面作用的影響對砂級石英顆粒的磨圓尚沒有清晰的理解。通常,海灘環境對顆粒磨圓的影響比風搬運過程小但比河流搬運過程大。
已經證實,石英顆粒圓度歷經多個沉積旋迴都可保存而不丟失。古代砂岩中磨圓度好的石英顆粒很可能指示其形成歷史中的一次風力搬運事件,但很難或無法確定好的磨圓是發生搬運事件的最後一幕還是由於在此之前的若干次搬運沉積旋迴造成的。
經歷搬運過程的卵石圓度與礫石成分和大小密切相關(Boggs,1969)。質地較軟的卵石,例如頁岩和石灰岩屑會比石英或燧石卵石更易被磨圓,並且粗礫和中礫通常比細礫更易被磨圓。雖然河流搬運過程對小石英顆粒的磨圓相對無效,但礫級顆粒在河流搬運過程中磨圓度會有明顯改善。考慮到成分和粒度,通過河流搬運的卵石級石灰岩顆粒和石英顆粒分別在歷經11km和300km後圓度變好(Pettijohn,1975)。
古代沉積岩中磨圓好的卵石通常指示河流搬運,盡管如此,圓度不能根據搬運距離進行估計。最大程度的磨圓發生在搬運的早期階段,通常在1km之內。同樣,礫石圓度並不是河流環境的確定指示,因為礫石在海灘和湖濱環境也能被磨圓。此外,已磨圓的河成礫石可能被搬運到濱海環境,並可能通過濁流再次搬運至深海並最終沉積下來。
3.表面結構
礫石和礦物顆粒表面的結構成因多樣,包括沉積物搬運時的機械磨蝕,變形時的構造磨光,化學腐蝕和侵蝕,成岩作用和風化過程中顆粒表面自生礦物的沉澱等。明顯的表面結構,例如磨光面和霜面能夠通過普通的雙目鏡或岩石顯微鏡觀察到;然而,對細微表面結構的研究則要求將其高度放大。Krinsley(1962)首先使用電子顯微鏡在高放大倍數下研究顆粒表面結構。
由於石英顆粒的物理硬度和化學穩定性使其表面特徵在長期的地質歷史過程中得以保存,因此,大部分沉積顆粒表面結構研究在石英顆粒中完成。通過對數以千計的石英顆粒的研究,研究者能夠識別出多種現代沉積環境中的顆粒表面結構(圖3-8)。目前已有超過25種不同的表面結構被定義,包括貝殼狀斷裂、直線和曲線劃痕及條紋、上翻碟片、曲流脊、「V」形化學侵蝕、「V」形機械侵蝕和盤形凹面等(Bull,1986)。
研究表明,顆粒表面結構在搬運和沉積時比球度和圓度更容易發生變化,現存的表面結構更多地記錄了沉積搬運的最後旋迴或最後沉積環境。由於相似類型的表面結構特徵能產生於不同的環境,在環境分析中表面結構的效用有限;同樣,在一種環境中產生的顆粒表面結構可能保存在顆粒上並被搬運到另一個環境。盡管如此,在被消除或新環境中產生的其他表面結構替代之前,繼承於先前環境的顆粒表面結構可能會被長時間保存。例如,北極大陸架上的顆粒可能仍然保留著顆粒隨冰川搬運到大陸架時的表面微細特徵。
當前,用電子顯微鏡能識別出至少三種環境下的石英顆粒:濱海環境(高能、中能、低能)、風成環境(沙漠)和冰川環境(冰川、冰水環境)。來自高能濱岸石英顆粒的特徵具有典型的「V」形坑、貝殼狀斷口,並且周圍伴有微細裂縫的麻點。風成環境中的石英顆粒具有霜面、不規則翻卷板片、二氧化硅溶解和沉澱等特徵。來自冰川沉積環境的石英顆粒則具有貝殼狀斷口和平行擦痕等特徵。
⑺ 樹脂砂用什麼樹脂什麼砂
樹脂砂原材料的選擇對鑄造成本有較大影響,這一點已得到絕大多數鑄造機械業的認可,因為樹脂砂的好壞,一方面影響著各種材料的加入量和消耗量,另一方面影響著鑄件的質量指標。如何降低樹脂砂鑄造成本?要從以下幾個方面來考慮。
1、樹脂砂原砂的選擇
樹脂砂原砂分為普通樹脂砂、水洗樹脂砂、擦洗樹脂砂等幾類,由於擦洗砂中含泥量已經很少,故可大大減少樹脂砂的浪費,應優先選擇。其次選水洗樹脂砂,但決不能使用未經處理的原砂。擦洗砂本身的價格不高,一般為50元/t至70元/t,但其運費較高。選擇樹型砂時,一要遵循就近選擇的原則,這樣一方面可減少昂貴的運費,另一方面可保障供應樹脂砂,不影響生產。二要盡量選用角形系數低的原砂。同時,由於各擦洗砂生產企業的技術水平和設備裝備水平不同,其生產的擦洗砂的質量也不同,因此,如果有條件的話,在確定用樹脂砂時,應對擦洗砂生產企業進行考察,考察其技術狀況、設備狀況及砂源狀況等,並從中發現對方的砂質量控制結果。總之,在選擇樹脂砂原砂的過程中,最好通過試驗對比的辦法,參照其它方面問題,在保證生產、保證質量的前提下,使樹脂砂生產成本降到最低程度。
2、樹脂砂樹脂的選擇
樹脂砂採用的樹脂價格較貴,一般在10000元/t左右,故其對鑄造成本影響較大,同時由於生產廠家的生產設備參差不齊,生產的樹脂的質量也有較大差別。如果選擇了質量較差的樹脂,既影響了樹脂砂型砂的質量,造成鑄件廢品增多,又增大了樹脂的加入量,直接結果是使鑄造成本增大,因此對樹脂砂原材料的選擇,不能只根據生產廠家提供的技術數據確定,而應對樹脂砂生產廠家的生產設備、生產過程及質量控制手段有所了解,並盡量自己對樹脂的各項指標進行檢驗或請有關的有較好信譽的檢驗部門進行檢驗,或借鑒同類使用廠家的經驗,或選擇信譽較好的知名大企業的樹脂砂產品。
3、樹脂砂其它原材料的選擇
樹脂砂其它原材料包括固化劑、塗料、粘結劑、脫模劑、封箱泥條等,這些原材料對鑄件質量的影響不是主要的,但對樹脂砂鑄造成本的影響也不容忽視,如固化劑加入量的不同,不但由於影響造型過程的生特種工具產效率而影響生產成本,而且還影響材料費用。因此,樹脂砂其它原材料的選擇原則是既考慮其質量問題,又要考慮其與主要材料的匹配如采購、運輸方便等問題。 總之,只要樹脂砂設備選擇合理、性能可靠、運行正常,原材料選擇匹配、質量穩定、供應及時,生產工藝參數制定合理、工裝器具保證,自硬樹脂砂鑄造就能夠控制並降低鑄造成本,給企業帶來發展和效益。
⑻ 樹脂砂鑄造工藝的優點是什麼
一種東西,兩個稱呼而已。常講的樹脂砂一般指的是呋喃樹脂砂,這種工藝是將樹脂、原砂、固化劑混勻後讓其自行硬化的。所以也可以叫做自硬砂。
但除樹脂之外也有其他的比如酯硬化改性水玻璃砂工藝也是講改性水玻璃和有機酯固化劑及砂子混勻後,讓其自行硬化的,因此也可稱為自硬砂。
但樹脂砂的種類其實很多,向呋喃樹脂、熱芯盒樹脂、鹼酚醛樹脂、派普樹脂、三乙胺冷芯樹脂等等很多。
所以你的問題實際上是一個事物採用兩種不同的劃分方法,不具備太大的可比性。
⑼ 什麼叫樹脂砂鑄造,什麼叫覆膜砂鑄造
在造型復、制芯前砂粒表面上已制覆有一層固態樹脂膜的型砂、芯砂稱為覆膜砂,也稱殼型(芯)砂。它最早是一種熱固性樹脂砂,由德國克羅寧(CRONING)博士於1944年發明。其工藝過程是將粉狀的熱固性酚醛樹脂與原砂機械混合,加熱時固化。現已發展成用熱塑性酚醛樹脂加潛伏性固化劑(如烏洛托品)與潤滑劑(如硬脂酸鈣)通過一定的覆膜工藝配製成膜砂,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構迅速轉變成不熔體的體型結構,從而使覆膜砂固化成型。覆膜砂一般為干態顆粒狀,近年來我國已有廠家開發出濕態和粘稠狀覆膜砂。
樹脂砂鑄造就是把原砂和樹脂、固化劑混合均勻後放入沙箱、模樣中造型制芯,合箱後進行澆鑄.
樹脂砂是統稱,覆膜砂是樹脂砂的一種
⑽ 樹脂砂的物理性能
形狀:顆粒狀
顏色:白或多種顏色混合顆粒
巴氏硬度:64-72
莫氏硬度:4.0
比重(克/厘米內3):1.461-1.53
體積密度(g/cm3):0.93-0.96
耐熱容溫度(℃):100
熱變型溫度(℃):205
PH值:6--8
氣味:無味
含鐵量:0.05%
含灰量:3%
含氯量:微量
堆積密度 g/cm3:0.6-0.7 g/cm3