什么是宝珠砂和覆膜砂?
宝珠砂:
本质:一种人造砂,主要成分是氧化铝(Al₂O₃),由高铝矾土经高温熔融、喷吹成球而成。
特点:球形或近似球形,表面光滑,角形系数小。
覆膜砂:
本质:一种铸造用造型材料,是在原砂(如石英砂、宝珠砂等)表面包裹一层一层固态的酚醛树脂膜制成的。
工艺:通常采用“热法覆膜”或“冷法覆膜”,使树脂均匀包裹在每颗砂粒表面。
用途:主要用于制造复杂的砂芯,通过加热(通常约250-300°C)使树脂熔化、固化,将砂粒粘结成高强度的砂芯。
二、 为什么用宝珠砂作为覆膜砂的原砂?
耐火度高:
宝珠砂的主要成分是氧化铝,其耐火度(可达1800°C以上)远高于石英砂(约1700°C)。这使得宝珠砂覆膜砂非常适合铸造高熔点合金,如铸钢、合金钢、高铬铸铁等,能有效防止粘砂缺陷。
热膨胀率低:
这是宝珠砂最突出的优点之一。其热膨胀系数远低于石英砂。石英砂在573°C会发生相变,导致体积急剧膨胀,容易引起铸件产生脉纹、毛刺等缺陷。
使用宝珠砂覆膜砂制作的砂芯,在高温金属液冲刷下尺寸稳定,能极大减少甚至消除脉纹缺陷,显著提高铸件尺寸精度和表面光洁度。
球形颗粒、流动性好:
宝珠砂颗粒接近球形,表面光滑,使得覆膜砂的流动性极佳。这在制芯(尤其是复杂薄壁砂芯)时,能轻松充满模具的各个角落,保证砂芯密度均匀,强度一致。
强度高、用量省:
由于球形颗粒的堆积密度高,在达到相同砂芯强度的情况下,通常可以比石英砂覆膜砂减少约10%-20%的树脂加入量。这不仅降低了成本,也减少了发气量。
易溃散(清砂性好):
铸件冷却后,宝珠砂覆膜砂制作的砂芯有较好的溃散性,易于从铸件内腔中清除,降低了清理工作量,特别适用于结构复杂、内腔曲折的铸件。
再生回用性好:
宝珠砂强度高,耐破碎,经过多次使用后产生的粉尘少,再生回用率远高于石英砂,符合绿色铸造的发展趋势。
三、 应用场景
宝珠砂覆膜砂因其卓越性能,主要用于生产质量要求高的铸件:
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汽车发动机:缸体、缸盖、曲轴等复杂、薄壁、高精度的砂芯。
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液压件:液压阀体、泵体等内腔要求光洁、无毛刺的铸件。
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工程机械:耐高压、高强度的铸钢件。
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高铁、风电等大型重要铸件的关键砂芯。