化学硬化砂型铸造工艺以其独特的特点在铸造行业中独树一帜。首先,其砂型强度显著高于粘土砂型,硬化后具有高强度,且脱模无需修整,能够精确地复制模样尺寸和轮廓,减少了工艺过程中的变形,从而保证了铸件的尺寸精度。其次,由于化学硬化剂和粘结剂的粘度较低,混砂过程简单,设备要求轻便,生产效率高,砂处理过程得以简化。
化学硬化砂型在造型阶段表现出良好的流动性,便于舂实,无需大型复杂的造型机,对模样材料的选择也更为灵活,包括木材、塑料和金属等。粘结剂含量低且无粉末状辅料,使得砂粒间隙大,需要优质涂料覆盖砂型表面以防止金属渗入。水玻璃作为粘结剂的化学硬化砂成本低,无气味,但浇注后型砂不易溃散,回收需要再生处理,且再生困难。树脂粘结剂的砂型成本较高,但铸件与砂型分离容易,砂子回收利用率高,减少了清理工作量。
型芯制作上,为确保铸件质量,多采用干态型芯,包括粘土砂芯、油砂芯和树脂砂芯。粘土砂芯简单易制,油砂芯流动性好但需烘烤硬化,可能带来变形问题。树脂砂芯如热芯盒法、壳芯和冷芯盒法,各有优缺点,如热芯盒法虽精度高但工艺复杂,冷芯盒法则能源效率和环保性更优。
水玻璃砂芯是用水玻璃为粘结剂的另一种类型,有CO2法、酯硬化水玻璃自硬法和冷芯盒甲酸甲酯法等不同制造方法,各有其技术特点和应用场景。
砂型铸造——在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应,长期以来,一直是铸造生产中的基本工艺。