粘土砂和树脂砂

A. 铸造实习使用的型砂主要由什么组成

型砂一般由铸造用原砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按一定的比例混合而成。
芯砂：由铸造砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按一定的比例混合而成。
简介：
型砂在铸造中用来造型的材料。型砂一般由铸造用原砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按一定的比例混合而成。型砂按所用粘结剂不同，可分为粘土砂、水玻璃砂、水泥砂、树脂砂等。以粘土砂、水玻璃砂及树脂砂用的最多。
芯砂按所用粘结剂不同分为粘土芯砂、水玻璃芯砂、油芯砂、合脂芯砂、树脂芯砂等。形状简单的型芯，一般可用粘土芯砂制成；形状复杂、断面较细较薄、要求干强度高、溃散性好的型芯，则使用植物油芯砂、合脂芯砂或树脂芯砂。

B. 铸造生产过程中，酚醛树脂砂与二氧化碳自硬砂、粘土砂相比有什么优点、

酚醛树脂砂用于壳型铸造比较多，铸件尺寸精度高，材料消耗少。
二氧化碳硬化不是自硬砂，在水玻璃砂中用的较多，铸型强度高，但回用比较困难。粘土砂适用范围广，但强度低，铸件表面质量差。

C. 分型砂的作用是什么

分型砂的作用是造型时上下箱容易分离，造型容易，方便取模。

型砂是在铸造中用来造型的材料。型砂一般由铸造用原砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按一定的比例混合而成。型砂按所用粘结剂不同，可分为粘土砂、水玻璃砂、水泥砂、树脂砂等。以粘土砂、水玻璃砂及树脂砂用的最多。由于有粘结剂存在，因此要用到分型砂。

因为在铸造生产中大部分造型都需要分上下箱，对于复杂的铸件有时要分箱3个以上。因此在箱与箱之间需要撒些分型砂使造型时箱子之间容易分离，方便取模。

以粘土砂、水玻璃砂及树脂砂用的最多。由于有粘结剂存在，因此要用到分型砂。因为在铸造生产中大部分造型都需要分上下箱，对于复杂的铸件有时要分箱3个以上。因此在箱与箱之间需要撒些分型砂使造型时箱子之间容易分离，方便取模。

型砂性能

型砂性能主要有两方面因素决定，一是构成型砂的材料组成；二是型砂的混碾状况 。

型砂的材料构成主要是由旧砂、原砂、膨润土和添加剂（FS粉）等组成。由于型砂95%以上是旧砂，而旧砂由于浇注铸件的砂铁比不同、芯砂混入量不同等因素的影响，导致材料构成的波动非常大。

以粘土砂、水玻璃砂及树脂砂用的最多。由于有粘结剂存在，因此要用到分型砂。因为在铸造生产中大部分造型都需要分上下箱，对于复杂的铸件有时要分箱3个以上。因此在箱与箱之间需要撒些分型砂使造型时箱子之间容易分离，方便取模。

D. 型砂的种类有几种

按粘结剂的不同，型砂可分为下列几种：

1.粘土砂 是以粘土上（包括膨润土和普通粘土）为粘结剂的型砂。其用量约占整个铸造用砂量的（70～80）％。其中湿型砂使用最为广泛，因为湿型铸造不用烘干，可节省烘干设备和燃料，降低成本；工序简单，生产率高；便于组织流水生产，实现铸造机械化和自动化。但湿型砂强度不高，多用于中小铸件生产。

为节约原材料，合理使用型砂，往往把湿型砂分成面砂和背砂。与模样接触的那一层型砂，称为面砂。其强度、透气性等要求较高，需专门配制。在面砂背后，只作为填充加固用的型砂称为背砂，一般使用旧砂。在大量生产中，为提高生产率，简化操作，往往不分面砂和背砂，而用一种砂，称为单一砂。铸铁件常用湿型砂的配比和性能见(表1-1)。

2.水玻璃砂 是由水玻璃（硅酸钠的水溶液）为粘结剂配制而成的型砂。水玻璃加入量为砂子质量的（6～8）％。

水玻璃砂型浇注前需进行硬化，以提高强度。硬化方法有：通CO2气化学硬化和加热表面烘干，还可以在型砂中先加入硬化剂，起模后砂型自行硬化。由于取消或大大缩短了烘干工序，水玻璃砂的出现使大件造型工艺大为简化。但水玻璃砂的溃散性差，落砂、清砂及旧砂回用都很困难。在浇注铸铁件时粘砂严重，故不适于做铸铁件，主要应用在铸钢件生产中。

3.树脂砂 是以合成树脂（酚醛树脂和呋喃树脂等）为粘结剂的型砂。树脂加入量约为砂子质量的3～6％。树脂砂加热后1～2min可快速硬化，且干强度很高，做出的铸件尺寸精确、表面光洁；溃散性极好，落砂时只要轻轻敲打铸件，旧砂就会自动溃散落下。由于有快干自硬特点，使造型过程易于实现机械化和自动化。树脂砂是一种有发展前途的新型造型材料，目前主要用于制造复杂的砂芯。

四、型砂的制备

型砂的制配工艺对型砂的性能有很大影响。浇注时，砂型表面受高温铁水的作用，砂粒粉碎变细、煤粉燃烧分解，型砂中灰分增多而透气性降低，部分粘土丧失粘结力，均使型砂的性能变坏。所以，落砂后的旧砂，一般不直接用于造型，需掺入新材料，经过混制，恢复型砂的良好性能后才能使用。旧砂混制前需经磁选及过筛以去除铁块及砂团。型砂的混制是在混砂机中进行的，在碾轮的碾压及揉搓作用下，各种原材料混合均匀并形成图1-2所示的型砂结构。

型砂的制配过程是：先加入新砂、旧砂、膨润土和煤粉等干混2～3min，再加水湿混5～12min，性能符合要求后即从出砂口卸砂。混好的型砂应堆放4～5 h，使粘土膜内水分均匀（调匀）。使用前还要用筛砂机或松砂机进行松砂，以打碎砂团和提高型砂性能，使之松散好用。

E. 什么是“树脂砂”。

砂铸的一种，使用的砂子为树脂砂。树脂砂为树脂与砂子按一定比例混合，不需其它材料及方法，常温下砂子即可硬化，变成需要的砂型。以树脂为粘结剂，加入催化剂混制出型砂，不需烘烤或通硬化气体，即可在常温下使砂型自行固化的造型方法。

F. 请问，铸造中什么是“潮模砂、粘土砂、水玻璃、覆膜砂、树脂砂”

潮模砂、粘土砂、水玻璃、覆膜砂、树脂砂 都属于铸造中的砂铸，不过是不同的粘结剂的区别。
潮模砂、粘土砂、湿型砂是一样的，粘结剂都是普通粘土或膨润土，由于在混砂过程中要加入水，所以就叫潮模砂。
水玻璃砂的粘结剂是钠水玻璃，一般通过吹二氧化碳硬化或加硬化剂自硬化。
覆膜砂的粘结剂一般是酚醛树脂，有微毒，一般用来说砂芯用。
树脂砂的粘结剂为呋喃树脂，树脂砂造型在浇注后发气量比较大。目前用树脂砂造型的铸件质量在砂铸中是最好的。

G. 粘土砂，水玻璃砂和树脂砂哪一个生产的铸件尺寸精度高

用粘土砂铸造是比较传统的老工艺，精度差。
用树脂砂铸造，精度明显高于粘土砂工艺。
水玻璃主要用在精密铸造方面，铸造小件最合适。大型铸件不行。

H. 型砂按用途一般可分为哪两种砂

型砂，可分面砂、填充砂和单一砂等。面砂是紧贴铸件的一层型砂，质量要求高。填充砂在面砂层之后，不和金属液接触，质量要求不严格。单一砂是不分面砂与背砂的型砂， 主要用于机器造型。另外大型铸件的砂型常需烘干后再浇注，它所用的型砂中含有较多的黏土，这种型砂叫干模砂；中小型铸件常用潮型浇注，它所用的型砂中合黏土量较少，这种型砂称为潮模砂。
型砂一般由铸造用原砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按一定的比例混合而成。型砂按所用粘结剂不同，可分为粘土砂、水玻璃砂、水泥砂、树脂砂等。以粘土砂、水玻璃砂及树脂砂用的最多。
型砂在铸造生产中的作用极为重要，因型砂的质量不好而造成的铸件废品约占铸件总废品的30~50%。
通常对型砂的要求是：
①具有较高的强度和热稳定性，以承受各种外力和高温的作用。
②良好的流动性，即型砂在外力或本身重力作用下砂粒间相互移动的能力。
③一定的可塑性，即型砂在外力作用下变形，当外力去除后能保持所给予的形状的能力。
④较好的透气性，即型砂孔隙透过气体的能力。
⑤高的溃散性，又称出砂性，即在铸件凝固后型砂是否容易破坏，是否容易从铸件上清除的性能。

种类

粘土砂
由天然硅砂、粘土、辅加物和水混合而成。制造湿砂型的粘土砂所用粘土为膨润土，湿抗压强度一般为0.05～0.1MPa。含水量为3.5～5%，透气性为80以上，常用于机器造型，也可用于手工造型。
制成的砂型不经烘干可直接浇注金属液，具有生产效率高、成本低和生产周期短等优点。湿型用粘土砂在铸造生产所用的型砂中约占60%。由于湿砂中水分较高，强度和透气性较低，铸件易于产生气孔、夹砂、粘砂、胀砂等缺陷，手工造型，尺寸精度较低，一般只用于生产中小型铸铁件及铸造有色合金铸件；机械造型，尺寸精度高，适用于大批量铸件的生产。
制造干砂型的粘土砂所用粘土为高岭土，其湿态水分较高。制成的砂型要在250～400℃左右温度下烘干后再合型浇注，一般用于铸钢件。干砂型由于能源消耗大，生产周期长，尺寸精度差，已逐渐被淘汰。

水玻璃砂
由硅砂、水玻璃和辅加物混合配制而成。制成的砂型可吹以

实现硬化，也可采用加热硬化或在有机酯的作用下自行硬化等方法。

这种型砂可用于制造铸钢件和铸铁件的砂型。过去水玻璃砂有落砂困难和旧砂不易再生等缺点，应用受到一定的限制。
1999年，新型水玻璃酯硬化自硬砂问世，水玻璃加入量1.8-3.0%，可使用时间可调节，可实现机械化造型、制芯，旧砂可再生，80-90%可回用，现已在铁路机械、冶金机械、重型机械、矿山机械、通用机械厂几十家企业推广使用，成功浇注从几公斤到几百吨重铸件，经济效益、社会效益显著。新型水玻璃酯硬化自硬砂是公认的环境友好型造型材料。

树脂自硬砂
由硅砂、树脂和硬化剂等混合配制而成。
常用的树脂有呋喃树脂、甲阶酚醛树脂、碱性酚醛树脂及尿烷树脂。用这种型砂制成的砂型强度高、尺寸偏差小、溃散性好、能源消耗少，可用于铸钢、铸铁及铸造有色合金铸件的生产，铸件的表面质量和尺寸精度高。树脂自硬砂是一种很有发展前途的造型砂。

型砂性能

型砂性能主要有两方面因素决定，一是构成型砂的材料组成；二是型砂的混碾状况 。
型砂的材料构成主要是由旧砂、原砂、膨润土和添加剂（FS粉）等组成。由于型砂95%以上是旧砂，而旧砂由于浇注铸件的砂铁比不同、芯砂混入量不同等因素的影响，导致材料构成的波动非常大。
因而要控制型砂的构成，就必须对型砂中的有效膨润土含量、有效添加剂含量及含泥量进行检验，以便确定混砂时膨润土、添加剂（FS粉）和原砂的补加量。
型砂紧实率的控制范围、型砂的混碾效率反映了型砂的混碾状况。型砂紧实率的控制范围是指紧实率的波动范围，波动范围越小，型砂紧实率的控制水平越高。型砂的混碾效率是指混制出的型砂性能与经过充分混碾后的型砂性能的百分比，混碾效率越高越好。

I. 粘土砂和树脂砂处理系统的异同点

成分-树脂砂是抄树脂袭、砂和固化剂混合，粘土砂主要是膨润土、水和砂混合;性能和使用条件上-树脂砂成本要远高于粘土砂，树脂砂比粘土砂强度要高，特别是高温强度;溃散性上，个人觉的粘土砂更好些，但也不是说树脂砂差多少。回收性上两者都可以回收!但就工艺上来说，树脂砂要好于粘土砂，比如固化时间，素材表面的光洁度等!