鑄造用塗層陶瓷砂

鑄造用塗層陶瓷砂

塗層陶瓷砂是一種高性能材料，廣泛應用於鑄造行業，用於製造模具和型芯。與傳統的石英砂相比，它具有顯著的性能提升，尤其適用於生產高完整性、結構複雜的鑄件。

簡單來說，它是 由陶瓷砂（優良基材）塗覆熱固性樹脂黏合劑（“膠水”）製成，專門設計用於加熱固化。

1. 什麼是「陶瓷沙」底座？

其核心優勢在於基材，通常被稱為 陶瓷珠 或 球形陶瓷砂。它並非天然砂，而是一種人造產品，通常是將優質鋁土礦在電弧爐中熔化，然後噴塗成細小的球形珠子而製成的。

陶瓷砂基材質的主要特性：

• 球形： 完美的圓形顆粒具有極佳的流動性，能夠密集均勻地填滿複雜的模具圖案。

• 低熱膨脹係數： 這是陶瓷砂最重要的特性。與受熱膨脹係數顯著的石英砂不同，陶瓷砂的熱膨脹係數非常小。這幾乎完全消除了鑄造缺陷，例如 砂型中的裂縫 （金屬填充的裂縫）。

• 高耐火： 熔點非常高（超過 1790°C），因此適用於鑄造所有金屬，包括鋼和高合金鐵。

• 高強度和耐久性： 燒結緻密的珠粒非常堅固，能夠抵抗機械破壞，從而實現優異的回收和再利用性能。

• 化學性質穩定： 呈中性（既非酸性也非鹼性），因此可與各種黏合劑系統相容。

2. “塗層”工藝：製備塗層砂

「塗層」製程與生產標準樹脂塗佈砂的製程相同，即 熱塗層製程：

1. 加熱： 將陶瓷砂加熱到特定溫度（約 140-160°C）。

2. 混合/塗覆： 將熱砂放入攪拌機中混合。  加入熱固性酚醛樹脂，樹脂熔化後塗覆在每個球形砂粒的表面。

3. 添加催化劑：添加 硬化劑（通常是 六亞甲基四胺 或“尿托品”），以便在稍後加熱時催化樹脂固化。

4. 潤滑： 添加硬脂酸鈣等 添加劑 ，以改善流動性並防止儲存過程中結塊。

5. 冷卻和篩分： 將混合物冷卻並篩分，得到流動性好、可直接使用的產品。

3. 塗層陶瓷砂的主要優勢

透過將優質基材與樹脂塗層相結合，它具有卓越的優勢：

• 消除脈紋缺陷： 由於其熱膨脹係數接近於零，型芯/模具中不會形成裂紋，從而大幅降低了發動機缸體和缸蓋等複雜鑄件的廢品率。

• 優異的鑄件表面光潔度： 球形、光滑的顆粒和低反應活性使得鑄件具有非常乾淨、光滑的表面。

• 優異的流動性： 型芯和模具可以更緊密、更均勻地填充，以高尺寸精度捕捉精細細節。

• 降低樹脂用量： 由於球形顆粒表面積較小，有效黏結所需的樹脂量也較少，因此樹脂用量比使用稜角狀石英砂可 減少 15-30%  。這也有助於減少澆注過程中產生的氣體。

• 高芯材強度： 堅固耐用的砂粒和高效能的樹脂塗層造就了非常堅固的芯材，能夠處理複雜、薄的截面。

• 優異的可回收性： 陶瓷珠堅韌耐用，在熱去除樹脂後可多次回收利用，從而提高長期成本效益。

4. 常見應用

• 汽車業： 引擎缸體、汽缸蓋、排氣歧管。

• 液壓元件： 複雜的閥體和泵殼。

• 高合金鋼鑄件： 對耐燒蝕和抗滲透性能要求極高。

• 任何 容易出現紋理或需要高品質表面處理的複雜芯材。