寶珠砂應(yīng)用

寶珠砂在大型鑄件上的應(yīng)用

目前，寶珠砂廣泛應(yīng)用于樹(shù)脂砂（呋喃樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂），水玻璃砂（有機(jī)脂、 CO 2 硬化），覆膜砂。適于各種金屬鑄件：如：碳鋼、合金鋼（高錳鋼、高鉻鑄鐵），鑄鐵、鑄銅等。

寶珠砂在大型復(fù)雜鑄件上的應(yīng)用

玉林柴油機(jī)廠采用寶珠砂制作柴油發(fā)動(dòng)機(jī)水套件，保持了原用砂的特性，克服了原用砂膨脹系數(shù)大、粘結(jié)劑加入量大、發(fā)氣量大等缺點(diǎn)，減少了樹(shù)脂的加入量，提高了產(chǎn)品的成品率。

寶珠砂在大型鑄鋼件上的應(yīng)用

目前，寶珠砂廣泛應(yīng)用于樹(shù)脂砂（呋喃樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂）、水玻璃砂（有機(jī)脂、CO 2硬化）、覆膜砂。適于各種金屬鑄件，如：碳鋼、合金鋼（高錳鋼、高鉻鑄鐵），鑄鐵、鑄銅等。

1）呋喃樹(shù)脂造型

利用呋喃樹(shù)脂將寶珠砂和大林砂分別加入1.2%的呋喃樹(shù)脂和40%重量的呋喃樹(shù)脂的固化劑，固化時(shí)間按1、2、3、4、5、24小時(shí)排列檢測(cè)，測(cè)試隨時(shí)間變化的抗拉強(qiáng)度（用“8”字試塊）如表2所示。

表2 ?寶珠砂與大林砂抗拉強(qiáng)度對(duì)比

從表2中可知，寶珠砂用呋喃樹(shù)脂做粘接劑時(shí)，其硬化速度比硅砂要快，且同樣的樹(shù)脂加入量，強(qiáng)度提高也很多，特別是24h放置后的抗拉強(qiáng)度，比硅砂提高了53.6%，可見(jiàn)，寶珠砂用呋喃樹(shù)脂時(shí)不僅可減少樹(shù)脂的加入量，降低成本（樹(shù)脂約1.2萬(wàn)元/噸），也能提高生產(chǎn)效率。

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，將寶珠砂應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)水套芯子，取得了良好的效果。

2）酚醛樹(shù)脂做覆膜砂造型、制芯

利用寶珠砂的抗拉強(qiáng)度高以及發(fā)氣量低等特性，通過(guò)樹(shù)脂覆膜后可制作耐高溫、低膨脹、易潰散、高強(qiáng)度、低發(fā)氣量的覆膜砂。對(duì)于特別復(fù)雜類(lèi)芯子，還可解決射不實(shí)的問(wèn)題。

3）堿性酚醛樹(shù)脂造型、制芯

表3 ?堿性酚醛樹(shù)脂寶珠砂與標(biāo)準(zhǔn)砂抗拉強(qiáng)度對(duì)比表

4）水玻璃造型

在寶珠砂中加入3%~5%的水玻璃，混砂，把混制好的水玻璃寶珠砂先填充于易粘砂部位A處，其余部位再填充水玻璃石英砂，硬化后施涂。澆注后，鑄件易清理，表面光潔度高，起到防粘砂的作用。

圖5、6、7、8、9是局部（夾角、芯）采用寶珠砂生產(chǎn)大型鑄鋼件示意圖。在填充寶珠砂的局部部分都是易產(chǎn)生燒結(jié)、粘砂和鐵包砂的地方。

其中活動(dòng)支架（圖6）的四個(gè)夾角填充寶珠砂后，不僅改變了粘砂的現(xiàn)象，而且消除了因水玻璃石英砂燒結(jié)后退讓性差，造成鑄件裂紋斷裂的現(xiàn)象。

總之，在大型鑄鋼（鑄鐵）件內(nèi)夾角、凹槽、細(xì)長(zhǎng)小孔熱結(jié)集中處等易粘砂部分使用寶珠砂，能消除其局部粘砂或鐵包砂現(xiàn)象，可減少鑄件的清理費(fèi)用，提高鑄造件的表現(xiàn)質(zhì)量，能防止內(nèi)角處發(fā)生裂紋。

寶珠砂除了直接使用CO2硬化水玻璃造型以外，其在酯硬化水玻璃方面也有顯著的優(yōu)勢(shì)。表4為酯硬化水玻璃寶珠砂與標(biāo)準(zhǔn)砂抗拉強(qiáng)度的對(duì)比。

表4 ?酯硬化水玻璃寶珠砂與標(biāo)準(zhǔn)砂抗拉強(qiáng)度對(duì)比表

5）消失模鑄造

利用寶珠砂的上述特性，用于消失模鑄造，可使鑄件的成品率上升，成本下降，勞動(dòng)環(huán)境改善。

消失模鑄造為干砂負(fù)壓造型，許多鑄件的內(nèi)夾角部分、細(xì)長(zhǎng)孔部分及復(fù)雜的內(nèi)腔部分，砂子不容易（振動(dòng)）充實(shí)，再加上耐火溫度不夠，很容易在這些部位產(chǎn)生燒結(jié)或鐵包砂現(xiàn)象，從上述寶珠砂的特性可以看出，寶珠砂很容易地就解決了這些問(wèn)題。

圖11為油田上的一個(gè)零件，名稱(chēng)：大四通；材質(zhì)：ZG310-570；重量：195Kg。從圖中可以看出￠47×500的細(xì)長(zhǎng)孔如果用普通的石英砂，就（振動(dòng)）充填不實(shí)，易造成鐵包砂、燒結(jié)等現(xiàn)象，無(wú)法清理。

采用寶珠砂，以上兩個(gè)問(wèn)題就不存在。利用寶珠砂的球形結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生良好的透氣性，良好的流動(dòng)性和充填性能以及它自身的耐高溫特性和它的高強(qiáng)度、不破損、不粉化、回用性能好的特點(diǎn)，使鑄件的成品率上升，成本下降，勞動(dòng)環(huán)境改善。

圖12為發(fā)動(dòng)機(jī)缸體。用寶珠砂做為填充砂，可以使這種復(fù)雜的鑄件實(shí)現(xiàn)澆注，且成品率達(dá)到97%。

.熱膨脹系數(shù)小，性能可與鋯英砂媲美，用其配制型砂，鑄件不會(huì)產(chǎn)生膨脹缺陷；

.砂粒為球形，流動(dòng)性好， 易舂實(shí)，且透氣性好

.表面光滑 ，結(jié)構(gòu)致密 ，使得粘結(jié)劑能均勻覆蓋

.寶珠砂屬中性材料， 酸、堿粘結(jié)劑均可使用　

.回用再生性能好，性?xún)r(jià)比高　

與鉻鐵礦砂、鋯英砂相比，其價(jià)格只有鋯英砂、鉻鐵礦砂 25 － 50% 。同時(shí)，因砂粒為球形，其表面積小，故樹(shù)脂的加入量可減少 30 － 50% ，水玻璃的加入量≤ 4% ；并減少了粘結(jié)劑所產(chǎn)生的鑄造缺陷，提高了鑄件的成品率

. 耐火度高，易潰散　　　

寶珠砂的莫來(lái)石相大大高于燒結(jié)產(chǎn)品，具有良好的耐火性

.熱導(dǎo)率大，穩(wěn)定性好，不龜裂

.應(yīng)用范圍廣　

樹(shù)脂砂、水玻璃砂、粘土砂、消失模、V法、熔模及銅、鋁件的拋光清理

長(zhǎng)期以來(lái)，汽車(chē)工業(yè)穩(wěn)居鑄造工業(yè)的最大市場(chǎng)，近年來(lái)我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展更是不斷拉動(dòng)鑄造工業(yè)進(jìn)入一個(gè)全新發(fā)展期，而其在迅猛發(fā)展的同時(shí)，也帶動(dòng)了鑄造業(yè)市場(chǎng)的急速擴(kuò)大，并賦予其廣闊的發(fā)展前景。我國(guó)汽車(chē)零部件鑄造市場(chǎng)前景廣闊，預(yù)計(jì)我國(guó)汽車(chē)總產(chǎn)量到2015年達(dá)到1500萬(wàn)輛左右，以均價(jià)12萬(wàn)元售價(jià)計(jì)算，全車(chē)配套件一般在8萬(wàn)元左右，則新產(chǎn)汽車(chē)配套零部件鑄造市場(chǎng)規(guī)模在2015年將達(dá)到12000億元左右。

寶珠砂是一種非石英質(zhì)型人造砂，適用于各種鑄造方式；如：V法，VRH，消失模，熔模，一般砂型（粘土砂、水玻璃+CO2硬化）、樹(shù)脂砂等；適用于各種粘結(jié)劑、各種金屬材料的鑄件生產(chǎn)，不但能大幅度提高鑄件質(zhì)量，而且清砂容易，配砂工藝簡(jiǎn)單方便（大型鑄鋼廠單件小批量局部用砂，少量用砂人工混制即可），對(duì)大多數(shù)鑄件可以省去涂料，尤其適宜制作質(zhì)量要求高的鑄件。

值得注意的是：在使用水玻璃CO2硬化砂中，吹干的芯、型，不宜再上窯烘干（如烘干一定要控制加熱速度）。隨著鑄造業(yè)的發(fā)展和社會(huì)環(huán)保的要求，局部和全部使用寶珠砂的廠家會(huì)越來(lái)越多，它已被譽(yù)為環(huán)保型（GREEN BEADS）鑄造材料，有很好的推廣使用前景。

寶珠砂回用性能好，對(duì)砂處理設(shè)備要求低，砂處理能耗低、費(fèi)用低。砂子回收率達(dá)到98%。產(chǎn)生鑄造垃圾少。消失模填充砂由于沒(méi)有粘接劑，砂子再回收利用率更高，成本更低，達(dá)到1.5~2kg/t鑄件耗砂量。

消失模鑄造企業(yè)近年來(lái)受到眾多因素的影響，導(dǎo)致生產(chǎn)的鑄件成品合格率不高，其中，鑄件生產(chǎn)成本高、次品率高、質(zhì)量偏低等特征已經(jīng)成為擺在國(guó)內(nèi)消失模鑄造企業(yè)的三座巨山，如何解決這些難題、早日提升鑄造產(chǎn)品性?xún)r(jià)比成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)鑄造企業(yè)的首要任務(wù)之一。眾所周知，在鑄造過(guò)程中型砂的選擇是整個(gè)工藝流程中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，一旦砂子選擇不恰當(dāng)則會(huì)影響整個(gè)全局，所以消失模鑄造企業(yè)應(yīng)該在型砂的選擇方面多下功夫。

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)鑄造企業(yè)已經(jīng)在型砂選擇方面有了改進(jìn)，摒棄了傳統(tǒng)低價(jià)的石英砂或鎂橄欖石砂，而采用新型的寶珠砂來(lái)改善鑄件問(wèn)題，這一新型的砂子是校企聯(lián)合的產(chǎn)物，集中了耐火度高、流動(dòng)性好以及高透氣性等優(yōu)點(diǎn)，在一定程度上解決了有關(guān)鑄造生產(chǎn)中的缺陷問(wèn)題，因而受到國(guó)際鑄造行業(yè)的廣泛關(guān)注，成為消失模鑄造的新寵。消失模鑄造企業(yè)的鑄件成本、次品率、質(zhì)量三大問(wèn)題得到了有效的緩解，同時(shí)寶珠砂也得到了眾多企業(yè)的喜愛(ài)。