流态化自硬砂型法
以型砂和芯砂为造型材料製成铸型,液态金属在重力下充填铸型来生产铸件的铸造方法。
硬砂型法铸币以型砂和芯砂为造型材料製成铸型,液态金属在重力下充填铸型来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,铸型製造简便,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。
砂型铸造所用铸型一般由外砂型和型芯组合而成。为了提高铸件的表面质量,常在砂型和型芯表面刷一层涂料。涂料的主要成分是耐火度高、高温化学稳定性好的粉状材料和粘结剂,另外还加有便于施涂的载体(水或其他溶剂)和各种附加物。

基本原料
砂型製造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。最常用的铸造砂是硅质砂。硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。为使製成的砂型和型芯具有一定的强度,在搬运、合型及浇注液态金属时不致变形或损坏,一般要在铸造中加入型砂粘结剂,将鬆散的砂粒粘结起来成为型砂。套用最广的型砂粘结剂是粘土,也可採用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土乾砂型和化学硬化砂型3种。20世纪初铸造业开始採用辗轮式混砂机混砂,使粘土湿型砂的质量大为改善。新型大功率混砂机可使混砂工作达到高效率、高质量。以震实为主的震击压实式造型机的出现,又显着提高了铸型的紧实度和均匀性。随着对铸件尺寸精度和表面质量要求的提高,又出现了以压实为主的高压造型机。用高压造型机製造粘土湿砂型,不但可使铸件尺寸精度提高,表面质量改善,而且使紧实铸型的动作简化、周期缩短,使造型、合型全工序实现高速化和自动化。气体冲击加压的新型造型机,利用粘土浆的触变性,可由瞬时施以0.5兆帕的压力而得到非常紧密的铸型。这些进展是粘土湿砂型铸造能适应现代工业要求的重要条件。因而这种传统的工艺方法一直被用来生产大量优质铸件。
硬砂型——方式及特点
硬砂型法铸币化学硬化砂型这种砂型所用的型砂称为化学硬化砂。其粘结剂一般都是在硬化剂作用下能发生分子聚合进而成为立体结构的物质,常用的有各种合成树脂和水玻璃。化学硬化基本上有3种方式。
①自硬:粘结剂和硬化剂都在混砂时加入。製成砂型或型芯后,粘结剂在硬化剂的作用下发生反应而导致砂型或型芯自行硬化。自硬法主要用于造型,但也用于製造较大的型芯或生产批量不大的型芯。
②气雾硬化:混砂时加入粘结剂和其他辅加物,先不加硬化剂。造型或制芯后,吹入气态硬化剂或吹入在气态载体中雾化了的液态硬化剂,使其弥散于砂型或型芯中,导致砂型硬化。气雾硬化法主要用于制芯,有时也用于製造小型砂型。
③加热硬化:混砂时加入粘结剂和常温下不起作用的潜硬化剂。製成砂型或型芯后,将其加热,这时潜硬化剂和粘结剂中的某些成分发生反应,生成能使粘结剂硬化的有效硬化剂,从而使砂型或型芯硬化。加热硬化法除用于製造小型薄壳砂型外,主要用于制芯。
流态化自硬砂型法
①自硬:粘结剂和硬化剂都在混砂时加入。製成砂型或型芯后,粘结剂在硬化剂的作用下发生反应而导致砂型或型芯自行硬化。自硬法主要用于造型,但也用于製造较大的型芯或生产批量不大的型芯。
②气雾硬化:混砂时加入粘结剂和其他辅加物,先不加硬化剂。造型或制芯后,吹入气态硬化剂或吹入在气态载体中雾化了的液态硬化剂,使其弥散于砂型或型芯中,导致砂型硬化。气雾硬化法主要用于制芯,有时也用于製造小型砂型。
③加热硬化:混砂时加入粘结剂和常温下不起作用的潜硬化剂。製成砂型或型芯后,将其加热,这时潜硬化剂和粘结剂中的某些成分发生反应,生成能使粘结剂硬化的有效硬化剂,从而使砂型或型芯硬化。加热硬化法除用于製造小型薄壳砂型外,主要用于制芯。

化学硬化砂型铸造工艺的特点是:①化学硬化砂型的强度比粘土砂型高得多,而且製成砂型后在硬化到具有相当高的强度后脱膜,不需要修型。因而,铸型能较準确地反映模样的尺寸和轮廓形状,在以后的工艺过程中也不易变形。製得的铸件尺寸精度较高。②由于所用粘结剂和硬化剂的粘度都不高,很易与砂粒混匀,混砂设备结构轻巧、功率小而生产率高,砂处理工作部分可简化。③混好的型砂在硬化之前有很好的流动性,造型时型砂很易舂实,因而不需要庞大而複杂的造型机。④用化学硬化砂造型时,可根据生产要求选用模样材料,如木、塑胶和金属。⑤化学硬化砂中粘结剂的含量比粘土砂低得多,其中又不存在粉末状辅料,如採用粒度相同的原砂,砂粒之间的间隙要比粘土砂大得多。为避免铸造时金属渗入砂粒之间,砂型或型芯表面应涂以质量优良的涂料。⑥用水玻璃作粘结剂的化学硬化砂成本低、使用中工作环境无气味。但这种铸型浇注金属以后型砂不易溃散;用过的旧砂不能直接回收使用,须经再生处理,而水玻璃砂的再生又比较困难。⑦用树脂作粘结剂的化学硬化砂成本较高,但浇注以后铸件易于和型砂分离,铸件清理的工作量减少,而且用过的大部分砂子可再生回收使用。型芯为了保证铸件的质量,砂型铸造中所用的型芯一般为乾态型芯。根据型芯所用的粘结剂不同,型芯分为粘土砂芯、油砂芯和树脂砂芯几种。