制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。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。应用广的型砂粘结剂是粘土,也可采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、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。
优点:
粘土的资源丰富、价格便宜。使用过的粘土湿砂经适当的砂处理后,绝大部分均可回收再用;制造铸型的周期短、工效高;混好的型砂可使用的时间长;适应性很广。小件、大件,简单件、复杂件,单件、大批量都可采用;
缺点及局限性:
因为每个砂质铸型只能浇注一次,获得铸件后铸型即损坏,必须重新造型,所以砂型铸造的生产效率较低;铸型的刚度不高,铸件的尺寸精度较差;铸件易于产生冲砂、夹砂、气孔等缺陷。
精密铸造是将液体金属的水浇筑到与零件形状相同的铸造模型中,等铸件冷却后就可以形成我们的精密铸造产品。铸造的方法包括沙铸,特种铸造,精密铸造,V法铸造,精铸里面的精密铸造属于特种铸造。用这种方法铸造的零件不需要加工,或者需要少量加工就可以使用。普通铸造属锻铸的乏味,压铸是用压力铸造的铸造方法。在高压的状态下把液体的金属一较高的速度填充到铸造模型中。在压力的作用下让它凝固。普通铸造多原料加以外力,在凝固的状态变形。
一般情况下,精密铸造件尺寸精度是受铸件结构、铸件材质、制模、制壳、焙烧、浇注等多方因素影响的,其中任何一个环节设置、操作不合理都会使铸件的收缩率产生变化,导致铸件尺寸精度与要求有偏差。以下是可造成精密铸件尺寸精度缺陷的因素: (1)铸件结构的影响:a. 铸件壁厚,收缩率大,铸件壁薄,收缩率小。b. 自由收缩率大,阻碍收缩率小。 (2)铸件材质的影响:a. 材料中含碳量越高,线收缩率越小,含碳量越低,线收缩率越大。b. 常见材质的铸造收缩率如下:铸造收缩率K=(LM-LJ)/LJ×,LM为型腔尺寸,LJ为铸件尺寸。K受以下因素的影响:蜡模K1、铸件结构K2、合金种类K3、浇注温度K4。 (3)制模对铸件线收缩率的影响:a.射蜡温度、射蜡压力、保压时间对熔模尺寸的影响以射蜡温度明显,其次为射蜡压力,保压时间在保证熔模成型后对熔模终尺寸的影响很小。b.蜡(模)料的线收缩率约为0.9-1.1%。c.熔模存放时,将进一步产生收缩,其收缩值约为总收缩量的10%,但当存放12小时后,熔模尺寸基本稳定。d.蜡模径向收缩率仅为长度方向收缩率的30-40%,射蜡温度对自由收缩率的影响远远大于对受阻收缩率的影响(佳射蜡温度为57-59℃,温度越高收缩越大)。 (4)制壳材料的影响:采用锆英砂、锆英粉、上店砂、上店粉,因其膨胀系数小,仅为4.6×10-6/℃,因此可以忽略不计。 (5)型壳焙烧的影响:由于型壳的膨胀系数小,当型壳温度为1150℃时,仅为0.053%,因此也可以忽略不计。 (6)浇铸温度的影响:浇注温度越高,收缩率越大,浇注温度低,收缩率越小,因此浇注温度应适当。