消失模鑄造工藝是全球公認的近凈成型工藝,可以通過集成一體化的鑄件設計和輕量化設計來降低成本。在消失模應用初期,原砂主要使用石英砂,但隨著消失模鑄造工藝的快速發展,石英砂受耐火度、熱膨脹率等性能上的限制,應用缺陷越發明顯,主要表現為鑄件表面粘砂嚴重,鑄件表面精度低,清砂困難。
中昂新材自主研發的CC燒結陶粒砂,因具有耐火度高、低熱膨脹、圓球度高、回收率高等特點,可有效解決鑄件粘砂等缺陷問題,是消失模鑄造的理想原砂。
CC燒結陶粒砂的性能
CC砂是經過原料精檢、研磨均化、數控配料、超強制粒、高溫燒結、精準級配而成。
表1 -CC燒結陶粒砂物理性能
幾種常見消失模鑄造用砂的性能對比
目前,消失模鑄造常用的砂子包括石英砂、寶珠砂以及CC砂,它們的性能對比如下:
1.石英砂耐火度低于寶珠砂、CC砂,鑄件局部(如:孔、槽等部位)粘砂嚴重,清理困難,在大型鑄鋼件生產中,粘砂情況更為嚴重;
2.石英砂熱膨脹率較高,是CC砂的10倍,在不同溫度下,石英砂發生多次晶體相變,體積變化較大;
3.石英砂易破碎粉化,車間粉塵量多,達不到環保要求,造成工人操作環境差,可循環使用次數低;
4.與寶珠砂相比,CC砂還有以下三大優勢:
①循環利用率高。CC砂砂粒顆粒機械強度高,內外瓷實,無中空現象,破碎率低,循環利用率高。
在消失模鑄造應用中,受生產工藝影響,寶珠砂的破碎率高于CC砂,循環利用次數低于CC砂,因此使用CC砂的新砂補充量小于寶珠砂。
CC砂(左)和寶珠砂(右)480h機械研磨后對比圖
②成本低。由于CC砂密度小于寶珠砂,使用量少,因此整體使用成本比寶珠砂更占優勢,性價比更高。
③更環保。受政策影響,寶珠砂因生產環境較差、能耗高的限制,市場價格上升,供貨不穩定,而CC砂生產過程更環保、成品率高、能耗低,因此成為眾多鑄造企業的首選材料。
CC砂在消失模工藝中的應用
總結
CC砂應用于消失模鑄造工藝,能有效減少鑄件粘砂等鑄造缺陷,幫助企業降低生產使用成本。