这种砂子有何魅力？铸造行业离不开它！

中国粉体网讯   高性能覆膜砂是通过在石英砂等基砂表面均匀覆盖一层具有高强度、耐高温和良好流动性的树脂而形成的铸造材料，相比传统的铸造砂，覆膜砂在改善铸件表面质量、减少铸造缺陷和提高生产效率等方面具有显著优势。

来源：彰武鑫营铸造材料有限公司

覆膜砂的特点及优势

覆膜砂具有较高的强度和硬度，能够在高温下保持稳定，不易变形，这会使覆膜砂能够承受复杂砂型铸造过程中产生的各种应力，确保铸件的尺寸精度和表面质量；优选的粒度分布确保了足够的渗透性和紧实性，从而在铸造过程中减少气孔和夹杂物的形成；圆整性好的砂粒可以减少铸造时的空隙，进一步提升铸件的密实度和机械强度；此外，砂粒的高熔点和低热膨胀系数是保持铸件尺寸稳定性的关键因素，尤其是在高温条件下。

在实际的铸造应用中，覆膜砂的优势体现在它可以提高铸造效率和产品质量。首先，由于其低气体发生率，覆膜砂能显著减少铸造过程中的气孔和气泡，这对于提高铸件的内部质量和外观光洁度至关重要。其次，高强度的覆膜层保证了在铸造过程中的尺寸稳定性，特别是对于那些结构复杂或承载要求高的部件。最后，覆膜砂的优良热稳定性和热传导性确保了在整个铸造周期内砂型的完整性，避免了因热应力而产生的裂纹和变形，从而直接提升了成品率和生产效率。

覆膜砂的组成

覆膜砂技术的核心在于其独特的化学组成，这一组成赋予了其优异的物理和化学属性。基础的石英砂提供了结构稳定性，而热塑性酚醛树脂作为粘合剂，通过热固化过程形成坚固的覆膜层。固化剂促使树脂在加热时迅速硬化并形成三维网络结构，增强了覆膜砂的热稳定性和机械强度。添加剂则改善了流动性和脱模性，在高温铸造过程中尤为关键。

原砂

铸造用原砂主要有硅砂、再生砂、特种砂。原砂粒形一般圆形为好，因砂粒表面积小，粘结剂加入量少，砂粒间空隙大，有利于通气和排气；由于矿源不同的砂子粒形各异，要求的型砂强度有高有低，透气性、发气量各不相同，要获得合适的性能，需要将砂各目数适当调配；硅砂中SiO₂的含量高低要求，要根据铸件材质具体情况具体分析。总体来说，如果SiO₂的含量过低，则易造成粘砂，导致铸件表面光洁度降低，但热膨胀率低，抗脉纹性好。

再生和焙烧硅砂因高温受热砂粒表面杂质减少，热膨胀率降低，所以其常温和高温抗拉、抗弯蠕变减小，抗脉纹性好。

粘结剂

覆膜砂用树脂是热塑性酚醛树脂，对于树脂而言，影响覆膜砂强度的因素有：树脂本身的内聚强度，树脂在砂表面的附着力及润湿性。树脂内聚强度取决于相对分子的质量，质量越大，内聚强度越高。但随着质量的增大，树脂流动性变差，软化点升高，型砂抗弯强度降低，热膨胀率变小。由于树脂质量小、粘度小、流动性好、具有很好的润湿性，所以现在出现了液体树脂覆膜，其溶液能较快、较均匀地覆在砂粒表面，形成较多的“连接桥”，提高了覆膜砂的强度。

固化剂

固化剂是使树脂在热作用下进行固化反应，选择好的固化剂（比如乌洛托品）和确定合适加入量对覆膜砂性能有重要作用。

覆膜砂的应用

覆膜砂技术凭借其卓越的高温性能和机械强度，已在全球铸造工业中占据重要地位，尤其在汽车、航空和重型机械制造领域的应用尤为突出。

汽车行业

汽车发动机缸体作为发动机的核心部件，其铸造质量直接影响发动机的性能和寿命，其中高性能覆膜砂因其优异的成型性和稳定性，成为缸体铸造的理想材料。在汽车行业，覆膜砂不仅用于生产发动机部件，如缸体和缸盖，还广泛应用于制造高精度的传动系统组件。这些部件通常承载高压力，对材料的精度和耐热性有极高要求。

航空领域

涡轮叶片作为航空发动机和燃气轮机的关键部件，其铸造过程要求极高的精度和质量，其中高性能覆膜砂因其优异的流动性和成型性，能够精确复制叶片复杂的内部结构和外形轮廓。在航空领域，涡轮叶片和燃烧室的制造广泛采用覆膜砂，因为这些部件在飞行中会面临高达数千度的温度和强烈的机械压力。覆膜砂的优良性能确保了这些关键部件在极端条件下的性能和可靠性。

参考来源：

高昕.高性能覆膜砂在复杂砂型铸造中的应用研究

高昕.覆膜砂技术在提升冶金产品质量中的应用

张江等.覆膜砂在铸造生产中的应用

陈建国等.覆膜砂的制作方法以及应用研究

（中国粉体网编辑整理/初末）

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