3、耐破碎性好, 回收率高,排放的废弃物也相应地减少;
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4、热膨胀率小,热稳定性好,不会发生二次相变而引起膨胀缺陷,大大提高了尺寸精度
5、消失模实型铸造,树脂的用量可减少约1/3
Ⅰ 用于V-法铸造和消失模铸造
V 法铸造全部用干砂造型,消失模铸造大部分也采用干砂造型。如采用砂,落砂过程中散发粉尘很多,劳动条件很坏,这是亟待解决的问题。用宝珠砂代替砂,可大幅度减少散发的粉尘,而且粉尘中所含的质粉尘很少,对改善劳动条件和保护环境意义重大。
除此以外,还有以下好处:
1、宝珠砂的耐火度高于砂,而且造型时填充的紧实度高,因而,可使铸件的表面质量提高,生产中的废品率降低;
2、球形的宝珠砂流动性很好,对于形状复杂的铸件,内夹角、深凹处、平孔等难以填充的部位,都易于填紧。因而,可显著减少这些部位的包砂缺陷,大幅度减少清理和精整的工作量;
3、每吨铸件耗用的型砂量可减少90%,排放的废弃物也相应地减少;
4、消失模铸造采用树脂粘结砂造型时,树脂的用量可减少1/3。
虽然宝珠砂的价格比硅砂高不少,如使用得当,不仅可明显提高铸件质量,而且可降低生产成本。
宝珠砂的热膨胀率低是一项重要的优点,可防止铸件产生膨胀缺陷,但这一特性也有一定的负面作用。由于其受热后的膨胀率比砂低得多,生产铸铁件,特别是球墨铸铁件时,铸型制约铸件石墨化膨胀的作用较差,因而铸件易产生收缩缺陷,应适当地设置冒口。
Ⅱ 在熔模铸造中替代锆砂和锆砂粉
目前,我国熔模精密铸件的年产量在50万吨以上,型壳废料大约在100万吨以上,型壳材料的循环利用,是一项值得关注的重要课题。
质量较高的熔模精密铸件,型壳的面层耐火材料(包括涂料中的骨料和撒砂)大都采用锆砂粉和锆砂。铸件脱壳后,无法将其与背层耐火材料分离,不仅浪费了资源短缺、价格高昂的锆砂,而且增加了型壳废料回收利用的难度。
从1996年底开始,日本就将提高熔模铸造技术、开发型壳面层用人造材料,列为战略性基础技术研发课题之一,由日本铸造协会管理,日立金属、妙中矿业等知名铸造企业,以及忠陶瓷联合实施,这一课题于2009年11月完成。主要成果是用烧结陶粒代替锆砂,用陶粒粉代替锆砂粉,背层则仍然采用与陶粒成分相近的质耐火材料。
这种型壳可用于大气铸造和真空铸造,已用以制成燃气轮机的镍基合金喷嘴环。为了保证面层涂料中骨料的填充性能,面层涂料所用的陶粒粉予以表面烧熔处理。处理方法是:粉料通过高温火炎,使其棱角烧熔、表面光滑。
由于型壳所用的耐火材料全部是质材料,废弃的型壳,全部由忠陶瓷公司回收,经适当处理后,重新制成陶粒和陶粒粉,循环利用,既节省了锆砂,又保护了资源。
我国的宝珠砂,是经电熔后制得的,质地致密,表面光滑,性能优于烧结陶粒。特别应该提到的是:制造宝珠砂时,由于喷吹的作用,270目以下的微粒(粒径0.053㎜以下)可能有5%左右。这些微粒,保留在宝珠砂中是不适宜的。如果将其收集,用于配制面层涂料,填充性能一定明显优于经表面熔烧处理的粉料。