宝珠砂在消失模铸造上的应用

宝珠砂在消失模铸造上的应用

​随着消失模铸造的不断兴起，消失模铸造工艺也越来越被人们重视。消失模铸造离不开铸造用型砂，由于消失模技术近年来在不断更新，消失模使用什么型砂也是人们的一个争论点。目前常用的就是：石英砂和宝珠砂。

石英砂存在耐火度低、流动性差、透气性差等问题，在浇注过程中会产生很多的铸造缺陷，如夹砂、气孔、结疤、鼠尾等，尤其在合金钢铸造中更为明显。此外，该砂在后续砂处理过程中会产生的大量粉尘，使得生产车间环境非常恶劣，废砂数量增加，有效砂子降低，砂子的回用率低下，不。

宝珠砂集中了耐火度高、流动性好、透气性强等诸多优点，完全解决了夹砂、气孔、结疤、鼠尾等铸造缺陷。现将影响铸件质量的几大要素及宝珠砂的优良性能概述如下。
1 耐火度
宝珠砂采用山西铝矾土为原料，通过高温电炉熔制成。宝珠砂为 球形颗粒，主要成分是三氧化铝（Al2O3），它的耐火度可达 1900℃。石英 砂的主要成分是二氧化硅（SiO2），其耐火度低于 1700℃；石英砂在不同 的温度下会有多种晶体出现，从而在浇注过程中再次降低型砂的耐火度。 实践证明，采用宝珠砂可明显减少机械和化学粘砂，大大减少清砂的劳动强度，并且不易产生夹砂、冲砂、气孔等缺陷。例如，吉林创新消失模设备有限公司生产的高锰钢铸件，在使用宝珠砂之前，粘砂、夹砂现象非常严重，每次都要花费大量的人力物力进行铸件表面的清理、打磨工作，既增加了铸件的生产成本，还造成铸件表面质量不美观。在使用宝珠砂之后已完全消除了该类铸造缺陷。宝珠砂的耐火度可与铬铁矿砂媲美，现已广 泛应用到原铬铁矿砂的铸造中。
2 流动性
由于宝珠砂为球形颗粒，其流动性非常好，造型时易紧实，且能保持良好的透气性，而石英砂和镁橄榄石砂均为多边形砂，流动性较差。例如，成都正恒动力设备有限公司生产的发动机缸体，原采用镁橄榄石砂作为填充用砂，由于多边形砂的流动性差，多次发生鼠尾、结疤等缺陷。使用宝珠砂后这种现象已得到明显改观，提高成品率 5%。实践证明，宝珠砂的流动性优于现有的各种型砂。
3 透气性
型砂的透气性主要取决于砂粒的大小、粒度分布、粒型和粘结剂种类等因素。在浇注过程中，如果型砂的透气性差，内部因高温发热而产生的大量气体就无法即时排出，从而会发生呛火现象，在铸件中产生气孔、冷隔、浇不足等缺陷，甚至报废。石英砂和镁橄榄砂均为多边形砂，它的透气性很差，而宝珠砂为球型颗粒，且粒度分布均匀，具有良好的透气性，可避免出现该类铸造缺陷。新疆库尔勒开元铸钢厂，在生产高锰耐磨钢铸件时，先后使用过石英砂和镁橄榄石砂，但效果都不理想，由于该两种砂的透气性差，熔化的泡膜气体排不出，铸件表面产生大量结疤，而且浇注时因高温发热而产生的大量气体也无法排出，造成了气孔、结疤、浇不足等缺陷，后还是选用了宝珠砂才解决了这种问题，成品率提高了 7%。
4 膨胀系数
铸件在高温浇注过程中，由于型砂受热膨胀会造成型砂尺寸的微量改变，进而影响铸件尺寸的精度。型砂的热膨胀系数过大，还会造成夹砂、结疤、鼠尾等铸造缺陷。而宝珠砂的热膨胀系数极小，在浇注过程中几乎 没有膨胀现象，大大提高了铸件的精度，其性能可与锆英砂媲美。河南新 乡一带有很多厂家生产振动设备，其壁板上有很多小孔，由于其精度及耐 火度的原因，原来使用锆英砂作为铸造型砂，现使用宝珠砂，型砂成本降 低了 70%。
5 角形系数
角形系数差不利于型砂的均匀分布，砂粒间不易形成较好的粘结剂 桥，造成型砂分散、紧实度不足、铸型强度低；角形系数差还会使型砂的流动性下降，不易紧实，进而影响型砂的强度和透气性；易产生起模性不好、机械粘砂等缺陷。宝珠砂是球形砂，具有的角形系数，因而型砂集中、紧实度高，可避免该类缺陷的发生。河南辉县前进铸钢厂生产中、大型铸钢件，原来使用铬铁矿砂铸造型砂，使用宝珠砂后，节省了型砂成本 60%以上。
6 回用性能
由于石英砂是多边形砂，强度低，在造型及砂处理过程中型砂易碎裂，不但会产生很多的粉尘，污染生产环境，而且还会产生很多的废砂，导致砂子不，据统计，每次浇注清理出的废砂量是 5%左右。而宝珠砂是球形砂，它的强度高、不易碎裂，可大大减少生产车间的粉尘量，降低砂处理工人的劳动强度及生产成本，降低废砂数量，增加有效回用砂的数量，从而大大降低了型砂的损耗量。据吉林创新消失模设备有限公司统计，宝珠砂每年的损耗量在 5%以下。从而直接抵消了宝珠砂由于价格高而造成的高成本，大大降低了生产成本。据使用该砂的厂家测算，一次性增加的成本可在 8—10 个月中收回。</a></a>