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覆膜砂的特点
1、具有适宜实物强度性能,既可制成高强度的壳芯覆膜砂,又可制成中强度的热芯盒覆膜砂,还可制成低强度非铁合金用覆膜砂。
2、流动性好,制出的型(芯)轮廓清晰,组织致密,能够制造复杂的砂芯,如缸盖、缸体水套芯。
3、砂芯表面质量好,少上或不上涂料,就可以得到较好的铸件表面质量,表面粗糙度可达Ra=6.3~12.5μm,尺寸精度可达CT7~CT9级。
4、溃散性好,铸件容易清理。
5、砂芯抗吸湿性强,存放时间长,有利于贮存、运输及使用。
6、覆膜砂成本高、能耗较大,在造型、制芯及浇注过程中会产生刺激性的气味,在高温、高湿季节长时间贮存时可能产生结块等。
覆膜砂制备工艺
覆膜砂的制备工艺主要有冷法覆膜、温法覆膜和热法覆膜三种,其中最常用的是热法覆膜,该法具有数值用量少、生产效率高等特点。
1、冷法覆膜工艺。将原砂及热固性粉状酚醛树脂加入混砂机中混拌均匀,然后加入适量的溶剂继续混合,直到粉状树脂被融化粘覆到砂粒表面、熔剂挥发完,出砂后经破碎、过筛即可。此法混砂时间长,溶剂耗量大,而且挥发的溶剂气体易产生爆炸,很少使用。
2、温法覆膜工艺。将热固性液态酚醛树脂与60~80℃的原砂混合,混制2~3min后出砂,然后冷却、破碎、筛分即可。
3、热法覆膜工艺。先将原砂加热到一定温度,然后分别与树脂、乌洛托品水溶液和硬脂酸钙混合搅拌,经冷却、破碎和筛分而成。由于设备及配比的差异,混制工艺有所不同。
覆膜砂储存需放在密封良好的容器或袋中,在室温(≤20℃)的干燥条件下,保存时间为0.5~1年。覆膜砂存放时间过长易出现局部结块现象,如结块不严重的,可将其捣碎,经筛分后继续使用。
覆膜砂制芯工艺
覆膜砂应用范围很广泛,其工艺方法不尽相同。无论是制芯还是造型,其基本工艺要求是(湿态手工类除外):加热温度200~300℃、固化时间30~150s、射砂压0.15~0.6Mpa。具体参数应根据设备型号、型(芯)重量及复杂程度、覆膜砂的种类等进行调整,原则是:形状简单的砂芯、流动性好(或粒度较粗)的覆膜砂可选择较低的射砂压力,细薄砂芯选择较低的加热温度,加热温度低时可适当延长固化时间等;反之亦然。
覆膜砂的主要品种
1、普通类覆膜砂。由石英砂、热塑性酚醛树脂、乌洛托品和硬脂酸钙组成,不加有关添加剂。适用于生产一般铸铁件。
2、高强度低发气类覆膜砂。是普通覆膜砂的更新换代产品,通过加入有关添加剂和采用新工艺配制而成,其强度比普通覆膜砂高30%以上,发气量也明显降低,适用于生产复杂精密铸铁件。
3、高温类覆膜砂。在高温下具有强度高、耐热时间长的特性,适用于生产汽车发动机缸体、缸盖、集装箱角等复杂薄壁铸铁件。
4、易溃散类覆膜砂。具有较好的强度,同时具有优异的低温溃散性能,适用于生产有色金属铸件。
5、其它特殊要求覆膜砂。为适应不同产品的需要,开发出了系列特种覆膜砂如:离心铸造用覆膜砂、激冷覆膜砂、湿态覆膜砂、防粘砂、防脉纹、防橘皮覆膜砂等。
覆膜砂的原辅材料
覆膜砂一般由原砂、粘结剂、固化剂、润滑剂及特殊添加剂组成。
1、原砂。
原砂是构成覆膜砂的主体,对原砂的要求是:耐火度高,挥发物少,颗粒较圆整、自身强度高等。,一般选用天然硅砂,这主要是由于其储量丰富,价格便宜,能满足大多数铸件的要求。只有特殊要求的铸件才采用特种砂(如锆砂、铬铁矿、陶粒砂、磁铁矿砂等)作为覆膜砂的原砂。
2、粘结剂
目前普遍采用热塑性酚醛类树脂作为粘结剂。热塑性酚醛树脂,对其性能要求是:A.聚合速度(热板法):25-75S;B.软化点(环球法):90-105℃;C.流动性(斜板法):60-110mm;D.游离酚含量(溴化法):≤4%。
3、固化剂、润滑剂、添加剂。
覆膜砂常规的固化剂是乌洛托品,其加入量是树脂的5%~20%。为满足一些特殊要求(如防脱壳、快聚速等),一些企业开发出了特种固化剂。润滑剂的作用是防止结块,并提高覆膜砂的流动性及脱模性.主要有硬脂酸钙、硬脂酸铣铵等。润滑剂应尽量选用熔点高的产品,以防止覆膜砂在使用过程中产生脱壳现象。添加剂的主要作用是改善覆膜砂的性能。目前广泛使用的添加剂主要有耐高温添加剂、易溃散添加剂、增强增韧添加剂、防粘砂添加剂和湿态添加剂等。许多覆膜砂厂都有独特的添加剂配方,添加剂的性能对特种覆膜砂的生产具有重要作用,是目前覆膜砂市场的核心竞争力之一。
山东创新了再生覆膜砂应用范围,本文详细阐述覆膜砂在闸阀不锈钢铸件中的运用。
1、闸阀不锈钢铸件用覆膜砂:一般覆膜砂一般由硅砂、热固性脲醛树脂、乌洛托品和硬脂酸钙构成,因而不具有高强度、耐热、低膨胀、低发气等特点,故只适用一些规定不高、构造简易的铸造铁件的生产。鹤砂建材覆膜砂在闸阀不锈钢铸件对覆膜砂的锻造规格精密度、表层质量和产供气量有较高的规定。因而,在闸阀不锈钢铸件的覆膜砂中添加一定的添加剂,使其具备高强度、耐热、低澎涨、气压低等特性。
2、高强度覆膜砂:高强度遮盖砂在一般覆膜砂的基本上,根据加上有关添加剂并挑选新机器设备技术性,在添加同样总数的环氧树脂的状况下,鹤砂建材生产的覆膜砂的抗拉强度比一般涂砂高30%之上。提升 覆膜砂的强度方式关键有:①对传统式脲醛树脂开展有机化学改性材料及物理学改性材料,以提升 其中聚强度;②提升硅砂表层活性,以提升 硅砂与环氧树脂粘接桥的内聚力强度及粘附强度。
3、耐热低膨胀覆膜砂:一般来说,耐热覆膜砂就是指高溫强度高、耐高温时间长、高溫下形变小,而不是覆膜砂的高阻燃性。覆膜砂的耐热性主要与原砂及环氧树脂的高温工作性能开展相关,原砂的功效是在高溫下坚持不懈一个样子,膨胀越小实际效果越好,环氧树脂的功效是在高溫下坚持不懈其强度,分化程度越小結果越好。
4、低发气覆膜砂:低发气覆膜砂一般有两层面研究意义:①在同样工作中强度设计方案规定下,低发气覆膜砂环氧树脂应用量低,其发供气量开展当然风险性较低;②应用一些独特工艺处理技术性秘方制做出的覆膜砂,具备发气速度比较慢的特点。金属材料浇筑 进行后,机壳凝固成外壳,待外壳成形后,外壳才逐渐汽化,随后汽体就不容易进到金属材料产生出气孔,放气速度比较慢的特性十分有益于防止锻造出气孔。
报告类型:产业研究
报告格式:电子版、纸介版、电子+纸介
出品单位:智研咨询-产业信息网
当前,国际形势深刻复杂演变,百年变局和世纪疫情交织。经济全球化、世界多极化、社会信息化、文化多样化深入发展,有着巨大韧性和潜力的中国经济将为世界经济提供动力。未来企业之间竞争将愈发激烈,对信息资源和商业情报的掌握关系着能否在竞争中赢得主动权,一份专业、严谨的调研报告能使企业提前对市场趋势进行科学的预测,可为企业应对市场的变化做准备,为企业拓展市场和谋求利益,并增强企业的核心竞争力与可持续发展能力,这将是企业取胜的利器。
智研咨询发布的《2023-2029年中国覆膜砂行业市场运行态势及投资决策建议报告》依据国家统计局、政府机构、行业协会发布的权威数据,结合深度调研数据、专家反馈数据、内部运营数据等全域数据的收集与分析,提升客户的商业决策效率。本报告对中国覆膜砂行业现状与市场做了深入的调查研究,并根据行业的发展轨迹对未来的发展前景与趋势作了审慎的判断,为投资者寻找新的市场投资机会,进入覆膜砂行业投资布局提供了至关重要的决策参考依据。
报告目录:
第一章 覆膜砂概述
第一节 覆膜砂产品定义
第二节 覆膜砂产品特点
第三节 覆膜砂产品用途分析
第二章 2022年中国覆膜砂行业发展环境分析
第一节 覆膜砂行业经济环境分析
一、经济发展现状分析
二、经济发展主要问题
三、未来经济政策分析
第二节 覆膜砂行业政策环境分析
一、覆膜砂行业相关政策
二、覆膜砂行业相关标准
第三节 覆膜砂行业技术环境分析
第三章 国际覆膜砂行业市场运行形势分析
第一节 2018-2022年国际覆膜砂行业发展概况
第二节 国际覆膜砂行业发展走势
一、国际覆膜砂行业市场分布情况
二、国际覆膜砂行业发展趋势分析
第四章 2018-2022年中国覆膜砂行业供给与需求情况分析及预测
第一节 2018-2022年中国覆膜砂行业总体规模
第二节 中国覆膜砂行业盈利情况分析
第三节 中国覆膜砂行业供给概况
一、2018-2022年中国覆膜砂供给情况分析
二、2022年中国覆膜砂行业供给特点分析
三、2023-2029年中国覆膜砂行业供给预测
第四节 中国覆膜砂行业需求概况
一、2018-2022年中国覆膜砂行业需求情况分析
二、2022年中国覆膜砂行业市场需求特点分析
三、2023-2029年中国覆膜砂市场需求预测
第五节 覆膜砂产业供需平衡状况分析
第五章 2018-2022年中国覆膜砂所属行业进、出口情况分析及预测
第一节 2018-2022年中国覆膜砂所属行业进、出口分析
第二节 2022年中国覆膜砂所属行业进、出口特点分析
第三节 2023-2029年中国覆膜砂所属行业进出口情况预测
第六章 中国覆膜砂所属行业规模与效益分析
第一节 2018-2022年中国覆膜砂制造所属行业盈利能力分析
第二节 2018-2022年中国覆膜砂制造所属行业发展能力
第三节 2018-2022年覆膜砂制造所属行业偿债能力分析
第四节 2018-2022年覆膜砂制造企业数量分析
第七章 覆膜砂上、下游行业发展现状与趋势
第一节 覆膜砂上游行业发展分析
一、覆膜砂上游行业发展现状
二、覆膜砂上游行业发展趋势预测
第二节 覆膜砂下游行业发展分析
一、覆膜砂下游行业发展现状
二、覆膜砂下游行业发展趋势预测
第八章 2018-2022年覆膜砂行业竞争格局分析
第一节 覆膜砂行业集中度分析
一、覆膜砂市场集中度分析
二、覆膜砂企业集中度分析
三、覆膜砂区域集中度分析
第二节 覆膜砂行业竞争格局分析
一、行业内竞争
二、供应商议价能力
三、客户议价能力
四、进入威胁
五、替代威胁
第九章 覆膜砂行业重点企业竞争力分析
第一节 重庆长江造型材料(集团)股份有限公司
一、企业发展简况分析
二、企业经营情况分析
三、企业经营优劣势分析
第二节 北京仁创科技集团有限公司
一、企业发展简况分析
二、企业经营情况分析
三、企业经营优劣势分析
第三节 金莹铸造材料(苏州工业园区)有限公司
一、企业发展简况分析
二、企业经营情况分析
三、企业经营优劣势分析
第四节 通辽市大林型砂有限公司
一、企业发展简况分析
二、企业经营情况分析
三、企业经营优劣势分析
第五节 河南天祥新材料股份有限公司
一、企业发展简况分析
二、企业经营情况分析
三、企业经营优劣势分析
第十章 覆膜砂行业企业经营策略研究分析
第一节 覆膜砂企业多样化经营策略分析
第二节 大型覆膜砂企业集团未来发展策略分析
第三节 对中、小型覆膜砂企业生产经营的建议
第十一章 中国覆膜砂产业市场竞争策略建议
第一节 覆膜砂行业发展战略研究
一、战略综合规划
二、技术开发战略
三、业务组合战略
四、区域战略规划
五、营销品牌战略
六、竞争战略规划
第二节 中国覆膜砂产业竞争战略建议
一、覆膜砂竞争战略选择建议
二、覆膜砂产业升级策略建议
三、覆膜砂产业转移策略建议
四、覆膜砂价值链定位建议
第十二章 2023-2029年中国覆膜砂行业未来发展预测及投资前景分析
第一节 未来覆膜砂行业发展趋势分析
一、未来覆膜砂行业发展分析
二、未来覆膜砂行业技术开发方向
第二节 2023-2029年覆膜砂行业运行状况预测
一、2023-2029年覆膜砂行业产量预测
二、2023-2029年覆膜砂行业需求预测
第十三章 中国覆膜砂行业投资的建议及观点
第一节 覆膜砂行业投资机遇
第二节 覆膜砂行业投资风险
第三节 覆膜砂行业应对策略
第四节 覆膜砂市场的重点客户战略实施
一、实施重点客户战略的必要性
二、合理确立重点客户
三、对重点客户的营销策略
四、强化重点客户的管理
五、实施重点客户战略要重点解决的问题
数据说明:
1、研究报告核心数据以中国大陆地区数据为主,少量涉及全球及相关地区数据;
2、除一手调研信息和数据外,国家统计局、中国海关、行业协会、上市公司公开报告(招股说明书、转让说明书、年版、问询报告等)等权威数据源亦共同构成本报告的数据来源。1)一手资料来源于研究团队对行业内重点企业访谈获取的一手信息数据,主要采访对象有企业高管、行业专家、技术负责人、下游客户、分销商、代理商、经销商以及上游原料供应商等;2)二手资料来源主要包括全球范围相关行业新闻、公司年报、非盈利性组织、行业协会、政府机构及第三方数据库等;
3、报告核心数据基于公司严格的数据采集、筛选、加工、分析体系以及自主测算模型,确保统计数据的准确可靠;
4、本报告所采用的数据均来自合规渠道,分析逻辑基于智研团队的专业理解,清晰准确地反映了分析师的研究观点。
智研咨询作为中国产业咨询领域领导品牌,以“用信息驱动产业发展,为企业投资决策赋能”为品牌理念。公司融合定量分析与定性分析方法,用自主研发算法,结合行业交叉大数据,通过多元化分析,挖掘定量数据背后根因,剖析定性内容背后逻辑,客观真实地阐述行业现状,审慎地预测行业未来发展趋势,为客户提供专业的行业分析、市场研究、数据洞察、战略咨询及相关解决方案,助力客户提升认知水平、盈利能力和综合竞争力。主要服务包含精品行研报告、专项定制、月度专题、可研报告、商业计划书、产业规划等。提供周报/月报/季报/年报等定期报告和定制数据,内容涵盖政策监测、企业动态、行业数据、产品价格变化、投融资概览、市场机遇及风险分析等。
生产园区1
山东鹏博工业科技有限公司成立于二零二零年,是一家铸造材料研发、生产、
销售为一体的优质企业,目前客户遍布全国。
承蒙客户的认可推荐,现已成为铸造专用材料行业内有口皆碑的企业之一,
业务飞速发展,工厂不断扩建,现已拥有占地面积 6200 平米,年产近 4500 吨
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同时持有“浩宇”膨润土品牌。
“管理创造价值,服务提升优势,品质至上,服务至优"是公司的发展理念。
团结、创新、务实、奋进是公司矢志不渝的追求。
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优取胜"的经营宗旨,不断将优秀产品提供给合作伙伴,与各位合作伙伴共同发
展、不断进步、更创辉煌。
覆膜铁材料不含BPA(双酚A)、三聚氰胺、塑化剂,产品更加安全、健康。
覆膜铁材料制造过程不使用VOC,二氧化碳的排放也大幅减少,生产过程绿色环保。
覆膜铁采用干式制罐,不需要内喷补涂,无需工业用水,没有污水排放,大大简化了制罐流程。
覆膜铁浅冲DRD、深冲DRD两片罐的质量远高于涂料罐,促进了两片罐替代三片罐的进程。
覆膜铁罐为食品企业和消费者提供了更长的保质期,更好的风味保存,是更美观、更高品质的选择。
首先,让我们深入探讨覆膜砂再生线的背景情况。覆膜砂是一种在铸造行业中被广泛应用的优质材料,它具有良好的流动性、抗压强度和耐久性,能够满足复杂铸造工艺的需求。然而,与此同时也带来了大量的废料。这些废料如果未得到合适的处理,将会对环境产生极大的污染,对生态环境造成不可逆的破坏。 正因如此,覆膜砂再生线的出现显得至关重要。它不仅可以减少废料的产生,降低对环境的影响,还可以帮助企业节省大量的成本。通过覆膜砂再生线的处理,废料可以被重新利用,实现资源的循环利用,进而减少企业的生产成本,提高生产效率。 总的来说,覆膜砂再生线不仅有助于提高生产效率、改善铸造产品的质量,同时也有利于保护环境、降低企业生产成本。这一技术的应用,充分展现了绿色环保、可持续发展的理念,对于推动铸造行业的健康发展具有重大意义。
世界各国铸造行业中所用的原砂,一直都是以硅砂为主。目前,全世界铸造行业每年耗用的原砂不下6000万吨,其中,硅砂所占的比重约在97%以上。硅砂中,又以天然颗粒状沉积砂的用量最大,由破碎石英岩制成的人工硅砂用量很小。硅砂最可取之处是储量丰富、价廉易得,这一点是任何其他矿砂都无法与之相比的。此外,还具有能适应铸造工况条件的一些特性,如:
有足够高的耐火度,能耐受绝大多数铸造合金浇注温度的作用;
颗粒坚硬,能耐受造型时的舂、压作用和旧砂再生时的冲击和摩擦;
在接近其熔点时仍有足以保持其形状的强度。
但是,硅砂也有不少的缺点,主要是:
热稳定性差,在570℃左右发生相变,伴有甚大的体积膨胀,是铸件产生各种“膨胀缺陷”的根源,也是影响铸件尺寸精度和表面粗糙度主要因素;
高温下化学稳定性不好,易与FeO作用产生易熔的铁橄榄石,导致铸件表面粘砂;
破碎产生的粉尘易使作业人员罹患矽肺病。
在对铸件质量的要求日益提高,对环保和清洁生产的法规日益严格的今天,“硅砂并非理想的原砂”已成为大家的共识,寻求硅砂的代用材料已是当前铸造行业中重要的研究课题之一,各工业国家对此都相当重视。
目前铸造行业中广泛应用的非硅质砂主要有镁橄榄石砂、锆砂和铬铁矿砂。
锆砂具有多种适于作铸造原砂的特性,是比较理想的造型材料,但是,全世界锆砂的储量不多,主要产于澳大利亚和南非,而且价格很高,制约了其在铸造生产中的应用,只在熔模精密铸造中使用较广。
镁橄榄石砂和铬铁矿储量较多,价格也比锆砂便宜,但两者都是由破碎矿石制得的,粒形不好,而且价格也比硅砂贵得多,目前都只用于某些铸钢件。
寻求硅砂代用品的另一途径是开发人工制造的颗粒材料。在这方面进行研究开发工作,迄今已有40多年了,近10多年来逐渐进入了实际应用阶段,并已在各国铸造行业显现了很好的效果。
在人造砂的开发方面,应该特别提到:我国在这方面已经有非常重要的自主创新成果,研制了高铝质的“宝珠砂”。
“宝珠砂”具有多种优异的性能,适用于各种铸造合金和多种特种铸造工艺,而价格低于锆砂和铬铁矿砂。“宝珠砂”问世之初,立即受到了外国的重视,早期的产品主要出口到日本,并由日本转销到其他国家。近几年,我国铸造行业中也已开始采用,并取得了很好的效果,但迄今为止尚未得到应有的重视。
为了使读者对各种人造砂的特点和发展过程有所了解,将对四种主要的人造砂的情况作简单的介绍。
1、碳粒砂
美国最早用以代替硅砂的碳粒砂,是由破碎石墨电极块得到的角形颗粒。这种碳粒砂虽然有很多优点,但缺点也不少,如:砂粒的比表面积大,需用粘结剂量增多;配制的型砂流动性差,难以舂实;反复使用时易于碎裂等。因而,未能推广应用。
1960年,美国的J.Gentry由煅烧液态石油焦制得球形碳粒砂,并在铸造生产中试用,取得了较好的效果。1984年,开始在美国加州投入商品生产,并向铸造行业推销。1989年起,由美国胶体公司经营,此后,其应用逐渐推广。
(1) 碳粒砂的特性
碳粒砂主要特性是:
热膨胀少,用其配制型砂,铸件不会产生膨胀缺陷;
颗粒为球形,型砂的流动性好,易于舂实,而且透气性好;
用以配制的型砂、芯砂脱模性能很好,即使模样上有深的凹部也易于脱出;
无矽粉尘危害;
不为金属液所润湿,也不与金属氧化物作用,可消除粘砂缺陷;
颗粒不易破碎,回用率高于硅砂。
(2)碳粒砂的应用
铸造行业中所用的各种粘结剂,都可用于碳粒砂;用碳粒配制的型砂、芯砂,适用于任何造型工艺和制芯工艺;可用于制造铸铁件和各种有色合金铸件,如果铸型或芯子上涂以适当的涂料,也可用以制造铸钢件。
碳粒砂中的含硫量虽较高(5%左右),但所有的硫都是与碳紧密结合的,对铸件质量和环境都无影响。
碳粒砂的价格低于锆砂,但比硅砂高得多,一般都将其与硅砂配合使用。用50:50的混配砂制芯,在同样射砂条件下,芯子的紧实度提高,从而可使芯子的尺寸精度提高。而且,芯子还可不施涂料。
用加有碳粒砂的粘土湿型砂造型,型砂中的煤粉加入量可按混配砂中碳粒砂所占的比例减少,从而可减少浇注时散发的有害气体。
用混配砂制造球墨铸铁件时,因碳粒砂的热导率高,而且铸型的紧实度高,可减少甚至消除缩松缺陷。
美国一家铸造厂曾在生产条件下考核碳粒砂的耐用性:用碳粒砂配制粘土湿型砂,用震、压式造型机双面模板造型,型砂每天周转2~3次,每次混砂时只补加膨润土和水,不补加新砂。经8个月的验证,砂量未见减少,系统砂中碳粒砂的粒度组成也基本上没有变化。
2、顽辉石砂
顽辉石砂是利用冶炼铁镍合金的炉渣制成的,顽辉石砂的开发可以说是废弃物的再利用,成品砂的价格只略高于硅砂。
冶炼铁镍合金的原矿,是由含镍的橄榄岩风化而成的。熔炼时产生的炉渣,化学成分也大体上类似于天然的橄榄岩,主要组分是SiO2和MgO,也含有少量氧化铁、氧化铝、氧化钙等成分。从矿物组成来看,以顽辉石为主,也有部分镁橄榄石和透辉石等,不存在游离的MgO、CaO和SiO2。
目前,生产顽辉石砂的厂家都是冶炼铁镍合金的厂家。美国主要的生产厂是Green Diamond Products公司。日本则由生产铁镍合金的太平洋金属八户制作所和生产铸造材料的山川产业株式会社合作制造。
顽辉石砂的化学成分范围大致见表1.
目前,有两种不同粒形的顽辉石砂供应,其基本情况如下。
(1) 顽辉石砂的品种
早期的顽辉石砂,是将熔融的炉渣淬入水中,使之碎裂,然后再加以破碎而制得的。这样制成的颗粒,粒形为尖角形,粒度也不易控制,不适于作为铸造用的原砂,主要用于喷砂清理和建筑业。
1985年前后,日本山川产业株式会对此种顽辉石砂的生产工艺上作了改进,使之能用作铸造用原砂。工艺的要点是:将熔融的炉渣淬入水中冷却,并加以破碎,得到尖角形顽辉石颗粒,然后置山川公司专有的槽式磨矿机中加水研磨,以改善粒形和表面性状。这种顽辉石砂的商品名称为“NE 砂”,粒形为尖角形-多角形,见图1。
图1 角形顽辉石砂(NE 砂)的粒形
此后,美国也生产这种顽辉石砂,商品名称为“Green Diamond aggregate”,大约从1995年起在铸造行业中应用,代替硅砂和镁橄榄石砂。
鉴于角形顽辉石砂的粒形仍不理想,配制的型砂不易舂实。1998年,日本山川株式会社与太平洋金属合作,成功地制成了球形顽辉石砂。其制备工艺的要点是:不将熔融状态的铁镍合金炉渣淬入水中冷却,改用空气流将其吹散,冷却后成为细小的球状颗粒。然后再置槽式磨矿机内加水研磨,得到非常适于作铸造原砂的球形砂,商品名称是“太阳珠”,粒形见图2。
图2 球形顽辉石砂(太阳珠)的粒形
(2)顽辉石砂的特性
顽辉石砂的主要特点是:表面清洁;热膨胀少;不产生有害的硅粉尘;由于是熔融材料制成的,质地坚实、耐用性好;球形顽辉石砂还具有球形砂的各种优点。
两种顽辉石砂的几项性能指标见表2,为便于对比,表中还列出了一种优质硅砂的性能。
(3)顽辉石砂的应用
顽辉石砂的耐火度较低,主要用于制造铸铁件。也可用于制造熔点较低的高锰钢铸件。
角形顽辉石砂的粒形不佳,不易舂实,故热导率较低。用以配制的覆膜砂,不易硬化。实际上生产中,很少单独用角形顽辉石砂制覆膜砂,往往与硅砂配合使用。
角形顽辉石砂可以代替镁橄榄石砂,用于制造高锰钢铸件。美国俄勒冈州的Eagle Creek铸造厂,原用水玻璃粘结的镁橄榄石砂造型,制造高锰钢铸件。改用顽辉石砂后,由于此种原砂的一致性优于镁橄榄石砂,铸型质量的稳定性较好,此外,由于较易于再生回用,原砂的耗用量减少,生产成本有所下降。
球形顽辉石砂是更为理想的造型材料,用的配制覆膜砂,可明显减少树脂加入量,从而可以降低生产成本并减少气体的散发量。但是,由于其需酸量较高,采用酸硬化的树脂时,需用作用较强的硬化剂。
日本的山川公司是日本生产、供应覆膜砂的厂家,其顽辉石砂产品(太阳珠)也多用于配制覆膜砂,供铸造厂制作内燃机缸体、缸盖以及液压阀等重要铸件的芯子。日本一些铸造厂使用球形顽辉石砂的情况见表3。
特别值得提到的是,球形顽辉石砂表面非常光滑,旧砂再生时,只要施以轻微的摩擦就可将砂粒表面的粘结膜脱除。用于各种有机粘结剂的型砂、芯砂时,砂再生工序的能耗少,旧砂再生率高,从而可带来多方面的效益。即使是砂再生一直是难题的水玻璃粘结砂,改用球形顽辉石砂后,也可能会出现一个新的局面。
3、莫来石陶粒
莫来石陶粒首先由美国 Carbo Ceramics公司于上世纪80年代研制问世,商品名称为“Ceramacore”,是人工烧制的陶瓷球形颗粒,最初作为支撑剂用于油、气工业中。90年代初,美国和日本先后将其用于铸造行业,作为锆砂的代用品。日本的制造厂商为伊藤忠陶业株式会社,产品的名称是“Cerabeads”,简称CB砂。
(1)莫来石陶粒的特性
作为铸造行业用的原砂,莫来石陶粒有以下优点:
颗粒为球形,流动性好,易于舂实;
透气性好,用于油、气工业时,油、气都可通过;
热膨胀率小,可以和锆砂媲美。曾试用陶粒配砂造型,浇注1650℃的金属液,铸件未见膨胀缺陷;
再生、回用性能好。
(2)莫来石陶粒的应用
在美国,原先莫来陶粒主要用于消失模铸造工艺,例如,Citation铸造公司是采用消失模工艺的主要厂家,改用陶粒作填充砂后,效果很好。据报道,该厂认为采用陶粒后,造型所耗的能量大幅度减少,铸件尺寸精度明显改善,特别是,他们认为陶粒的耐用性极佳。
由于其热导率低,制造薄壁铸铁件时,在粘土湿型砂中配入陶粒,不仅有利于铁液充型,而且还可避免铸件上出现过冷组织,这对于汽车的轻量化至关重要。
美国的Ashland公司很重视莫来石陶粒的各种优点,1997年与Carbo Ceramics公司签署了排他性的销售协议。
原则上,莫来石陶粒可适用于现有的各种粘结剂。
近几年,美国、日本开始将陶粒用于配制膨润土粘结的湿型砂,制造球墨铸铁件,并已得到满意的效果。
使用莫来石陶粒的问题是其价格高,大体上与锆砂相近。其次则是目前供应的产品粒度规格尚不齐备。
4、我国出产的“宝珠砂”
我国河南洛阳一带,高铝矾土资源丰富,十多年前就由生产企业与高等学校合作研制高铝质人造砂,现由凯林铸材公司、金珏铸材公司、宝珠砂铸材公司等企业生产,这种产品最初的名称为“宝珠砂”,后来金珏公司又称之为“钰珠砂”,实际上都是相同的产品。
宝珠砂的制造方法是:选取优质铝矾土原料,置电弧炉中熔融,当熔融液自炉中流出时,用压缩空气流将其吹散,冷却后,得到球形或接近于球形的颗粒,表面光滑。就制造方法而言,与日本山川公司制造“太阳珠”的方法基本相同,但化学成分则完全不同。
(1)宝珠砂的特性
宝珠砂的化学成分大致如表4所示。
宝珠砂的粒形为球形或接近于球形,颜色为黑棕色。粒径可在0.5~2.0 mm之间,可由客户根据工艺要求选定。
宝珠砂的耐火度在1800℃以上,比顽辉石砂高很多,高温化学稳定性远优于硅砂,可用于铸钢、铸铁和各种有色合金。
宝珠砂是电熔材料质地致密,耐用性优于“Ceramacore”。
宝珠砂受热后的膨胀率是硅砂的1/5,铬铁矿砂的1/2,作为造型材料可有效地防止铸件产生膨胀缺陷。
宝珠砂的价格比较便宜,大约是锆砂的1/3,铬铁矿砂的1/2。
(2)宝珠砂的应用
在型砂、芯砂中配用部分宝珠砂,能有效地防止铸件产生膨胀缺陷。近年来,我国一些覆膜砂制造厂商,已在原料砂中加入部分宝珠砂,从而可以使制成的壳型、壳芯具有耐高温、低膨胀、易溃散、高强度、发气量低等性能。对于形状特别复杂的芯子,还可以解决射砂不易紧实的问题。
大中型铸钢件,造型时通常都在热节部位敷以铬铁矿面砂,以改善铸件的表面质量。现在,可用宝珠砂代替铬铁矿砂,既能提高铸件的表面质量,又可降低生产成本,而且还有利于旧砂的再生、回用。
采用消失模铸造工艺或V-法造型工艺的铸造厂,如用宝珠砂代替硅砂,在同样的紧实条件下,填砂的紧实度更高,铸件的尺寸精度和表面质量都将明显改善。更为重要的是,可消除生产车间内的硅粉尘,使作业环境大为改善。
目前,我国宝珠砂的年产量大约在40000吨以上,其中,大部分都出口供外国,国内还未广泛应用。近几年,国内的用量虽逐渐有所增加,但仍然未能充分利用我们自己的优势,希望铸造行业的同仁,对此予以更多的关注。
覆膜砂射芯机是一种以覆膜砂为原料,利用热芯盒原理制作覆膜砂砂型的机器,射芯机制作覆膜砂型芯的原料为酚醛树脂覆膜砂,其特点为生产效率高、尺寸精确、外貌光洁、能够生产内腔比较复杂的铸件,近年来为众多铸造企业所看好。
覆膜砂射芯机的工作原理:
当压缩空气进入储砂器后,将芯砂从射砂孔高速射入泥芯盒,而进入泥芯盒的压缩空气经泥芯盒上特别制作的排气孔出,因为填砂和紧实是同时经行的,生产,射砂过程在一秒之内即可以完成。将以液态或固态热固性树脂为粘结剂的芯砂混合料射入加热后的芯盒内,砂芯在热的芯盒内很快硬化到相应厚度(约5~10mm)将之取出,表面光滑、尺寸准确的优良砂芯成品。覆膜砂射芯机
覆膜砂射芯机在实际应用的时候体现出了以下几方面特点:
1、如选配气体发生系统,则本机可满足冷芯盒制芯的要求。
2、可以省去很多制芯用辅助设备及工具、如烘芯炉、烘干器、芯骨、腊线等。
3、砂芯质量好:能射制任何复杂程度的砂芯,而且尺寸准确、表面光洁,从而可以减少铸件加工余量。
4、减轻劳动强度、操作灵活轻便、容易掌握,采用电加热,温度可自动控制,工作地易保持清洁,为制芯过程的机械化、自动化创造条件。
5、生产效高:热芯盒覆膜砂射芯机工作过程是填砂与紧实同时完成的,并立即在热的芯盒中硬化,一个循环周期仅需十几秒至几十秒,便可生产出供浇铸用的砂芯。覆膜砂射芯机
覆膜砂射芯机的制芯工艺是一种高速率的机械化制芯方式,它以压缩空气为动力将芯砂以高速射入芯盒并获得紧实。其射砂紧实原理为:将具有相应压力和容量的压缩空气,瞬时打开闸门,使压缩空气骤然冲入砂腔(储砂筒或储砂头),形成砂气混合流高速射入芯盒。靠芯砂所获得的动能和芯盒内砂层之间所形成的压力差(P1-P2)的作用,使芯砂在芯盒内紧实。对于覆膜砂射芯机的砂芯,是外协铸件滑动座的砂芯。滑动座内腔不加工,却有较高的尺寸和光洁度要求。
射芯机近些年运用较为普遍,因为应用射芯机造型设计能够省掉巨额的造型设计工工资。由于是多箱叠起来浇筑还能降低浇冒口的浪费,浇筑后的覆膜砂奔溃性好,有利于清砂。射芯机制造速率不错,砂模规格准确,可适度降低产量;实际操作简单,铸造件产出率不错。许多轧钢厂亲睐于应用射芯机造型设计。射芯机
射芯机的主要用途
1. 汽车制造业:射芯机用于制造汽车零部件,如汽车灯罩、车门饰板、车内套件、地板板等。
2. 电子行业:射芯机用于生产电子零部件,如手提电脑外壳、手机外壳、键盘、鼠标等。
3. 塑料制品行业:射芯机用于塑料制品生产,如各种塑料杯、盘子、餐具、家居用品等。
4. 医疗器械制造业:射芯机用于生产医疗器械,如各种医用打针器、试管、医用注射器等。
射芯机普遍运用于铸造业中,用射芯机生产制造的型芯规格,表面光洁。射芯机原理是将以液体或固体热固性塑料环氧树脂为粘接剂的芯砂混和料射进加温后的芯盒里,砂芯在芯盒里加热硬底化到适当薄厚(约为5~10mm)将之取下,产生表层光洁、规格准确的砂芯制成品。