粘土砂鑄造工藝

　　粘土砂鑄造工藝是由粘土型砂爲造型材料的鑄造工藝方法。型砂由砂、粘土、水和附加材料按照一定比例混制而成。砂子爲耐火骨料，粘土（膨潤土）爲粘接劑，和水結合發揮粘結作用，附加材料用於改善型砂的某些鑄造工藝性能。按照是否烘烤鑄型，粘土砂鑄造工藝分爲粘土砂幹型鑄造工藝、粘土砂表面幹型鑄造工藝和粘土砂濕型鑄造工藝，其所用的型砂分别爲幹型砂、表面幹型砂和濕型砂。粘土砂幹型鑄造工藝一般採用粒度較粗的原砂，用塗料保證提高鑄件表面質量，型砂有較高的透氣性，烘幹後具有較高的強度，不易産生沖砂、粘砂、氣孔等鑄造缺陷，主要用於澆注中、大型鑄件。

　　粘土砂幹型鑄造工藝所用砂型需要有專門的烘幹設備烘幹，生産周期長、能耗大、工作環境惡劣、鑄件尺寸精度低，随著樹脂砂及水玻璃砂鑄造工藝的廣泛應用，粘土砂幹型鑄造工藝在鑄造生産中已很少使用。粘土砂表面幹型鑄造工藝所用型砂需在澆注前對型腔表面進行烘烤，得到具有一定厚度型腔表面（15-20mm）幹燥層的鑄型。表面幹型砂的性能及配制兼有濕型砂和幹型砂的要求，原砂的粒度較粗，常用12/30、20/40及30/50的石英長石砂，採用活化膨潤土作爲粘接劑並加入木屑，型砂的透氣性和濕強度要求高，鑄型表面需刷塗料以提高抗粘砂能力。與粘土砂幹型鑄造工藝相比，表面幹型砂的砂型不需進窯烘幹，可減少燃料和電力消耗，生産周期短，鑄件的落砂性能提高，清砂比較容易，工作環境較好，但對型砂性能和工藝操作要求提高。粘土砂表面幹型鑄造工藝主要用於澆注中大型鑄件，大鑄件可達十幾噸重，因樹脂砂及水玻璃砂鑄造工藝的應用，其應用有逐漸減少的趨勢，隻有少數企業在應用。

　　粘土砂濕型鑄造工藝和粘土砂幹型鑄造工藝及粘土砂表面幹型鑄造工藝相比，砂型不需烘幹就可直接進行合箱澆注並生産出合格的鑄件，去掉瞭烘幹環節，節省瞭烘幹費用，縮短瞭生産周期，方便瞭生産組織，易於實現鑄造生産的機械化及自動化，且鑄型的落砂性好，工作過程揚塵少，環境得到瞭改善，鑄件的表面精度和尺寸精度高，清理工作量少，生産成本降低。和粘土砂幹型鑄造工藝及粘土砂表面幹型鑄造工藝相比，粘土砂濕型鑄造工藝也存在一些不足，主要表現在鑄型的強度低，型砂的流動性差，含有水分，發氣量大，鑄件易産生砂眼、氣孔、夾砂等鑄造缺陷。嚴格的型砂質量控制及鑄造生産過程的管理可以有效解決粘土砂濕型鑄造工藝中的問題。濕型粘土砂的主要組成爲砂、粘土（膨潤土）、煤粉和水，少數還有重油、渣油或澱粉等附加物。原砂爲濕型粘土砂的耐火骨料，主要爲石英砂或石英長石砂，粒度多爲50/100、70/140或100/200，質量及尺寸較小的鑄件選用粒度較細的原砂，質量及尺寸較大的鑄件選用粒度較粗的原砂，以保證鑄件表面獲得光潔的表面。爲瞭提高型砂的濕強度，增強抗夾砂、粘砂及抗脈紋缺陷的能力，也可将兩種粒度的原砂混合使用。膨潤土多爲濕型砂的粘接劑，和水分結合發揮粘接作用。膨潤土被水濕潤後具有粘接性和可塑性，因而具有很好的複用性，但如果膨潤土收到高溫烘烤而失去結晶水，再遇水将無法恢複其粘接性能，這時的膨潤土不再是粘接劑，而稱爲泥分。煤粉是砂性鑄造鑄鐵件生産不可或缺的附加材料，具有防止鑄件表面粘砂、抑制膨脹類缺陷發生，減少氣孔類缺陷等作用，並可改善鑄件的表面質量。