铸造造型材料知识学习资料

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（一）造型材料的分类及特点

1.什么是造型材料？造型材料，传统的定义是指铸造造型、制芯时所用的材料。贵州工业涂料随着铸造工艺的发展，这种分类已不能达到教学、研究开发、学术和技能交流、采购、生产及商务合作等方面的需要。因此，较为的定义是，在砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、消失模铸造及其他特种铸造生产中，经造型、制芯及合箱浇注过程所使用的非金属的、金属的、消耗性的（一次或数次）、不直接参与铸件形成冶金过程的材料。

（二）.造型材料有哪些分类？

从造型材料的分类看，总体上可以分类无机矿物和化学品两大类。造型材料的类别及作用如下：

（1）原砂：原砂是砂型铸造和其他铸造工艺的基本骨料，包括硅砂及其他非石英砂、如锆砂、铬铁矿砂、镁砂、刚班砂、铝钒土砂、橄榄石砂以及碳质砂等。

（2）粘结材料：将原砂（再生砂）或耐火料粘结起来使之成为型、芯｛包括砂型、芯、熔（溶）模型、芯及消失模模型、芯等｝的有机和无机材料，应用多的是各样人工合成树脂｛包括相应的固（硬）化剂｝和膨润土，还有油类粘结剂，水玻璃、水泥、硅溶胶和磷酸盐等。

（3）添加材料：为改变型芯砂的某些性能而在型芯砂中添加的一些材料，如煤粉，淀粉、防脉纹添加剂、增强剂、防开裂剂、溃散剂、促硬剂。

（4）辅助材料：为好的造型、制芯以解决造型及浇注过程中出现的某些质量问题而配套使用的辅助材料，如涂料、脱模剂、修补膏、封箱条（膏）粘合胶、通气绳、泡沫塑料、密封垫等。

（5）工艺过程材料：为增加在浇注及凝固过程中的铸件质量，并解决有关的铸造缺陷而添加的材料，主要有保温冒口、发热保温冒口、补贴、过滤网、覆盖剂、陶瓷管等。

（三）造型材料有哪些特点？其所面临的问题又是什么？

造型材料的特点及面临的问题如下：

（1）涉及学科多：其开发、生产和应用涉及硅酸盐、矿物学、陶瓷、无机化学、高分子材料、有机合成、铸造工艺等诸多学科超出了铸造的研究范围，是多学科结合的产物。从事研究开发及应用的相关人员有较宽的知识面和合理的机构。

（2）品种及规格繁多：其品种及规格成百上千，给生产、应用、管理和质量控制带来了诸多问题，从而对其提出了高的要求。

（3）材料消耗量大：在砂型铸造中，每生产一吨铸件可能会消耗数公斤至数十公斤粘结剂，一般每生产一吨合格铸件需要1.2—1.4吨原砂以及其他辅料。

（4）与工艺和装备的联系密切：不同的工艺与装备都对铸型（芯）材料提出了不同的要求，都要有与之相适应的铸型（芯）材料，它们是互相结合发展的，同时，有些工艺和装备的不足可以通过改进铸型（芯）材料的笥能来弥补，反之亦然。因此，铸型（芯）是否vkwsk与工艺和设备结合，提高成型速度（固化速度），简化操作，方便使用，贵州工业涂料将会对铸造生产的效率产生重大影响。

（5）技能规范难统一：由于造型材料涉及铸造以外的多种学科，生产厂家和品种多，产品的特色强，存技能保密和技能交流的限制，同时铸造厂以及不同的工艺对其要求和习惯各不相同，且其性能检测的仪器开发滞后，导致了许多技能规范难统一，给行业技能管理和标准制定造成困难。

（6）对铸件质量、成品率、生产效率和成本的影响大：造型材料直接受高温金属熔体的多种作用，它们自身的物理化学变化和与金属熔体的多种反应，将会影响到铸件的尺寸精度和表面质量。造型材料均为消耗性的且大多为一次性消耗材料，造型、制芯费用占铸件生产总成本的二分之一左右，金属熔炼费用占四分之一，其余四分之的成本花费在铸件清理及其后处理工序上；铸件清理、精整工序成本中大约70%与造型材料有着密切关系。由此可见，铸件生产总成本的70%左右和一半以上的质量问题都与造型材料有关。

目前，我国铸件的废品率在10%--15%范围内，要达到世界水平（5%以下）的铸件废品率，造型材料承担着重要责任。

选择高质量、适合的铸型（芯）是否重复减少铸件的生产成本意义重大。大量和生产实践证明，质优的造型是否重复提高铸件和效益、改变作业条件都起着决定性作用。例如，采用树脂自硬砂代替粘土砂生产机床铸件，尺寸精度和表面粗糙度有提高，铸件废品率可下降3%以下，单位车间生产面积的产量可提高3倍。

（7）引起诸多的环境问题：造型车间、制芯车间、清理车间及浇注车间的操作者，都会接触到造型材料产生的有害粉尘，气体及各样分解物；铸造工厂大量废弃物也都是造型材料转化来的；造型（芯）时的有机粘结剂会散发出游离醛、游离酚、三乙胺；湿型砂、消失模、树脂自硬砂浇注后产生的碳氧、二氧化碳、二氧硫和甲苯、二甲笨等有害气体也严重污染环境；混砂、落砂、清理过程中产生粉尘污染。据统计，一吨合格铸件排放的粉尘50公斤；2017年，中国铸件总产量4700万吨，排放的总粉尘量达235万吨。

另据统计，我国每年共消耗新砂1300万吨以上，同时排放大量废弃桌面砂，如不能对旧砂进行在生处理及再利用，给工厂周围的自然环境带来污染和破坏，由此导致的环境问题直接关系到铸造业的生存。采用少污染和造型材料和工艺达到国家相关的环境排放标准，才是铸造厂发展的基础。

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