使用陶瓷熔融砂作為填充砂是複合成型系統的典型例子。這種方法不是用一種昂貴的材料來製造整個模具,而是根據不同砂的特性,在最需要的地方策略性地使用不同的砂型:
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面層砂: 內層(與熔融金屬接觸)。這通常是鉻鐵砂、鋯石砂或高性能樹脂塗層砂等特殊砂,選用這些砂是為了直接抵抗金屬滲透和化學反應。
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填充/背襯砂: 模具的主體部分,位於表層砂的後方。陶瓷砂在這方面表現出色。
| 化學分析[%] | |
| 氧化鋁 | 70-73 |
| 二氧化矽 | 8-20 |
| Fe2O3 | ≤3 |
| 二氧化鈦 | ≤3.5 |
| 高的 | ≤0.45 |
| 氧化鎂 | ≤0.35 |
| 氧化鉀 | ≤0.33 |
| 氧化鈉 | ≤0.08 |
| 物理性質 | |
| 顆粒形狀 | 球體 |
| 圓潤 | 90% |
| 耐火: | >1790℃ |
| 形狀係數 | ≤1.1 |
| 熱膨脹比 | 0.13%(1000℃加熱10分鐘) |
| 熱膨脹係數 | 6×10⁻⁶ /℃(20-1000℃) |
| 熱導率 | 0.698W/MK(1200℃) |
| 比重:: | 1.95-2.05克/立方厘米 |
| 堆積密度(LPD): | 3.4 克/立方厘米 |
| 顏色: | 黑色的 |
| 可選尺寸 | |
| AFS25-35、AFS35-45、AFS45-55、AFS55-65、AFS60-70、AFS70-80、AFS95-110
可根據要求提供客製尺寸 |
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為什麼陶瓷熔融砂是一種優良的填充砂
陶瓷鑄造砂(球形燒結鋁矽酸鹽)具有獨特的性能組合,使其成為此用途的理想選擇。
| 優勢 | 解釋與益處 |
|---|---|
| 1. 高難治性 | 由於其熔點通常高於 1790°C,因此可以輕鬆承受來自面層的熱量而不會發生燒結或熔化。這確保了模具保持其形狀,並且背襯砂不會與面層砂熔合。 |
| 2. 低熱膨脹係數 | 與在 573°C 左右會急劇膨脹的石英砂不同,陶瓷砂的膨脹量非常小。 這一點至關重要。 它可以防止因模具膨脹應力引起的鑄造缺陷,例如 脈紋 和 鼠尾紋 。它還可以降低開裂的風險,從而防止金屬滲入。 |
| 3. 高導熱性 | 它比石英砂能更快帶走鑄件的熱量。這能 加快凝固速度,使金屬晶粒結構更細,並提高造型線的生產效率。 |
| 4. 卓越的回收再利用 | 陶瓷砂粒呈球形,極為耐用。它們能夠承受機械回收,且破碎率極低。由於填充砂構成模具的主體,其 極高的可重複使用率(90%以上) 可大幅減少新砂的採購和廢砂的處理,從而帶來巨大的長期成本節約。 |
| 5. 優異的流動性 | 球形顆粒流動性極佳,如同水一般,因此在自動化成型生產線上能夠快速均勻地填充砂箱。這形成了一個緻密、均勻的砂層,沒有任何軟點。 |
鑄造廠的實際應用
在生產環境中,它通常是這樣運作的:
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塗層/研磨: 陶瓷砂通常在連續攪拌機中以適當的黏合劑(例如酚醛聚氨酯、呋喃)進行塗層。
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成型:
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首先在圖案盒中引入一層 表層砂(例如鉻鐵礦)。
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然後將塗有樹脂的陶瓷填料砂吹入 燒瓶中,以填充剩餘部分。
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固化和澆注: 模具固化後,澆注熔融金屬。
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脫模與回收: 澆鑄完成後,模具被拆解。砂混合物(陶瓷砂和麵層砂)送入回收系統。
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這種堅固的陶瓷砂在回收過程中得以保留,並重新投入生產過程中。
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可以回收一部分飾面砂,但要定期添加新鮮的飾面砂以保持飾面層的品質。
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