覆膜砂鑄造工藝，主要用于汽車缸體、缸蓋、水套芯、各類管件、閥體等復(fù)雜鑄件的生產(chǎn)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，高品質(zhì)鑄件的需求越來越多，在普通覆膜砂工藝基礎(chǔ)上，逐步開發(fā)了特種覆膜砂制芯工藝，并推動了CC燒結(jié)陶粒砂、寶珠砂等特種砂的快速發(fā)展。
但近兩年，由于國家環(huán)保整治力度加大，寶珠砂的生產(chǎn)經(jīng)營受到限制，導(dǎo)致市場供應(yīng)不穩(wěn)定、成本增加，越來越多的鑄造企業(yè)開始選擇CC燒結(jié)陶粒砂作為覆膜砂工藝的原材料，這是環(huán)保政策下的必然趨勢。
覆膜砂工藝
CC燒結(jié)陶粒砂的開發(fā)應(yīng)用
由于使用傳統(tǒng)硅砂覆膜砂制水夾層芯，斷芯、燒結(jié)、粘砂等質(zhì)量缺陷突出，究其原因是普通覆膜砂在高溫下的強(qiáng)度和膨脹等性能無法滿足復(fù)雜薄弱水夾層砂芯的需求，而CC燒結(jié)陶粒砂可以很好地解決這一問題，并在代替寶珠砂方面占有很大優(yōu)勢。
1.避免砂芯在高溫下因膨脹開裂，引起斷芯、脈紋等缺陷
制芯試驗前，在不增加覆膜砂采購成本的基礎(chǔ)上，確定了CC燒結(jié)陶粒砂的添加比例為50%，其他常規(guī)性能要求與40%寶珠覆膜砂相同，并對兩種特種覆膜砂及普通覆膜砂的各項性能進(jìn)行了系統(tǒng)檢測分析，結(jié)果如下：
表1-覆膜砂常規(guī)性能檢測結(jié)果
表2-覆膜砂高溫性能檢測結(jié)果
（檢測溫度1000℃）
圖1-覆膜砂1000℃膨脹曲線
綜合數(shù)據(jù)看：
?常規(guī)性能方面，50%CC砂覆膜砂與40%寶珠覆膜砂基本一致，且均高于普通覆膜砂，主要是因為特種覆膜砂的粒形優(yōu)于硅砂，有利于提高覆膜砂強(qiáng)度；
?1000℃高溫抗壓性能測試，以恒定壓力對標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行施壓直至試樣壓潰，抗壓耐熱時間結(jié)果為：50% CC燒結(jié)陶粒覆膜砂>40%寶珠覆膜砂>普通覆膜砂，CC砂高溫抗壓性能表現(xiàn)突出；
?高溫膨脹性方面，隨著測試時間的延長，膨脹率呈現(xiàn)先增長再下降的趨勢。普通覆膜砂在90秒達(dá)到最大值1.3%，40%寶珠覆膜砂在25秒達(dá)到最大值0.63% ，50% CC燒結(jié)陶粒覆膜砂在20秒達(dá)到最大值0.44%。相比普通覆膜砂、寶珠砂，CC燒結(jié)陶粒砂膨脹性能更優(yōu)，可以有效避免砂芯在高溫下因膨脹開裂引起斷芯、脈紋等缺陷。
2. 砂芯固化脫殼傾向更小
覆膜砂砂芯固化分層的根本原因是，砂芯固化過程中的底層芯砂沉降，進(jìn)而與上部固化殼層脫離。而寶珠砂密度大于CC砂，沉降傾向大、速度快，導(dǎo)致寶珠覆膜砂固化分層比陶粒覆膜砂嚴(yán)重。
從圖2可以看出，在相同設(shè)備和參數(shù)下，用兩種覆膜砂制砂芯相同位置的斷面，寶珠覆膜砂砂芯存在明顯的固化分層現(xiàn)象，CC燒結(jié)陶粒覆膜砂砂芯幾乎沒有分層。
圖2-覆膜砂砂芯固化情況
（左：陶粒覆膜砂、右：寶珠覆膜砂）
隨著覆膜砂鑄造工藝的廣泛應(yīng)用，高精度鑄造件需求的激增，CC砂以低成本、環(huán)保、性能穩(wěn)定的優(yōu)勢，成為越來越多鑄造企業(yè)的選擇，為優(yōu)質(zhì)鑄件的快速發(fā)展提供有力支撐！
