覆膜砂芯起皮缺陷成因的探讨_黄乃瑜
覆膜砂铸件气孔问题的成因与防治
F Q U N D R V工艺技术Vol.70 No.12021覆膜砂铸件气孔问题的成因与防治巩建强，曹峤(江苏万恒铸业有限公司，江苏盐城224000)摘要：分析了覆膜砂造型工艺生产阀门类铸件气孔的各种成因，并提出相应的防治对策。
从原材料、工艺设计和生产过程三方面分析了铸件气孔缺陷的成因。
具体包括：覆膜砂的发气量和发气速度；铸造工艺设计及模具设计；制型（芯）、涂料、烘烤、合型、熔解、浇注等。
在产品设计之初，应考虑气孔缺陷产生的所有因素并加以预防，可以有效降低铸件气孔的产生，提高铸件质量，缩短试制周期并降低生产成本。
关键词：覆膜砂；铸件；气孔；排气道；烘烤覆膜砂性能优良，砂型（芯）成形性好，轮廓清晰，覆膜砂壳型生产的铸件尺寸精度高，表面质量好。
覆膜砂砂型一般是只有数十毫米的壳型，浇注时树脂粘结剂能完全燃烧，故其游离苯酚的排放与其他树脂砂系统相比最少，随着国家对环保问题的曰益重视，覆膜砂铸造工艺也越来越受到重视m。
随着化学、材料工业的发展和机械装备制造业的进步，覆膜砂及其制型（芯）工艺、设备取得了快速的发展，因覆膜砂粘结剂为树脂，且固化剂中含氮，浇注过程中，壳型（芯）在金属液的作用下，树脂、固化剂等挥发、分解、燃烧，使得气孔成为覆膜砂铸件最常见的铸造缺陷。
我司有一条生产阀门类覆膜砂铸件的自动化生产线，技术人员在解决生产过程因各种成因使铸件产生气孔的过程中积累了大量宝贵的技术经验。
依据实际生产经验，现从覆膜砂性能、工艺设计、模具设计、制型（芯）、涂料、烘烤、合型、熔解、浇注等各环节分析铸件产生气孔的可能成因，并提出相应防治措施。
作者简介：巩建强（1994-),男，铸 造工程师，主要从事阀门铸钢件开发和设计工作。
E-mail:m139****7147@163.中图分类号：TG245文献标识码：B文章编号：1001-4977(2021) 01-0090-04收稿曰期：2020-06-01收到初稿，2020-07-16收到修订稿。
湿态覆膜砂壳型铸造曲轴粘砂的防止
２ 成 因分 析
２１ 铸件粘 砂的分 类 ．
粘砂缺 陷通 常分为机 械粘砂 、 化学粘 砂 、 炸 爆
粘 砂 和热粘砂 ｌ Ｉ ｌ 。生产 中 ， 粘砂 主要有 由金属 液渗
湿态覆膜砂 壳型铸造 曲轴 粘砂 的防止
王 易千 ， 华林 龚
（ 海 圣 德 曼 铸造 有 限公 司 ， 海 上 上 ２ １０ ） ０ ８５
摘要 ： 分析了湿态覆膜砂壳型铸造 曲轴粘砂的原因 ， 确定该粘砂缺 陷主要为机械粘砂 。通过将 射砂压力从 Ｏ２ ０２ Ｐ ． ． Ｍａ － ５ 提高至 ０ ～ ． ＭＰ ； ． ０ ａ 控制成型性指数在 ９ ％～ ７ 调整流动性到 ｌ～ ２ｇ以提 高湿态覆膜砂的充型能力 ； ３ ４ ３ ９ ％， ５ ２ 调整制壳 温 度为 ２ ０ ２ ０℃； ２～５ 调整挡砂板与射砂板的间隙为 ８ １ ２ｍｍ使射砂过程更流畅 ； 加强对覆膜砂原砂和树脂 质量的控制等 措施后 ， 解决 了湿态覆膜砂壳型 曲轴的粘砂 问题 。 关键词 ： 湿态覆膜砂 ； 壳型铸造 ； 曲轴 ； 粘砂
覆膜砂 的流动 ｌ 生越好 ， 覆膜砂 的充型能力越强 。 先期 由于制壳 机的老化 ，制壳过程 中震 动增 大， 为了 防止制 壳过程 中引起坍 砂现象 的发生 ， 覆
失， 试管底部留下少数单个砂粒 ， 铁质部分 已被 盐 酸溶解 成 为氯 化铁 ； 偶 然也 发 现极 少量 絮状 但
透 所造 成 的机 械粘砂 及 由于造型材 料被熔 融或金 属 液与 造型材 料生成 低熔点 氧化物 渣而 引起 的化 学 粘砂 。化学 粘砂 与机械粘 砂 的简 易鉴别在 于前 者 粘砂层 中往往不 含有金属铁 。
砂眼缺陷的原因分析及消除
砂眼缺陷的原因分析及消除摘要：着重论述了砂眼的原因分析和对策。
简要介绍了铸造缺陷的工序联系，对砂眼夹渣的形成原因进行了展开，并例举了三种产品砂眼缺陷的对策。
关键词：砂眼对策热负荷构造前言在铸造生产中，我们经常会发现带有砂眼的铸件，或在表面，或在内部，情况轻的，一般可以不处理或者修磨、焊补处理，严重的会导致报废。
砂眼，往往与其他缺陷一起出现，或者说，砂眼经常是其他缺陷的直观现象，例如，有冲砂、掉砂、鼠尾、夹砂结疤、涂料结疤等。
1.砂眼的定义及鉴别铸件内部或表面包裹砂粒或砂块的孔洞，称为砂眼。
根据砂眼出现的位置，可分为表面砂眼和内部砂眼。
对于铸件表面的砂眼，用肉眼外观检查即可识别；对于铸件内部的砂眼，要用超声或者射线探伤进行检验。
通常，砂眼与夹渣的外观有相似之处，有时候容易混淆。
要区分两者的区别，图1 图2就要对各个方面进行分析，综合各因素来判断，有时候要通过气刨、加工或者剖分来确定。
消除砂眼和夹渣缺陷，要综合考虑、对策。
图1、图2所示即为砂眼缺陷。
2.原因分析图3即为常见的铸钢缺陷的工序联系和现状解析。
从图中可以看出，砂眼缺陷与工艺、模型、混砂、芯子造型、造型、下芯组合、浇注等工序有关，其中与工艺设计、下芯组合和浇注关系较大。
在考虑解决砂眼缺陷的时候，就要从这些方面着手，综合分析。
具体的原因分析：(1)由于砂型或砂芯膨胀，浇注系统设计不合理及浇注操作不当，造成砂型(芯)开裂，型(芯)砂脱落，产生冲砂、掉砂、鼠尾和夹砂结疤，脱落的型芯砂在铸件内形成砂眼。
(2)模型设计不良，造型、制芯后，局部存在尖砂。
(3)造型、制芯混砂配比、用砂不合理。
(4)由于造型、下芯、合型操作不当，发生塌型、挤箱、掉砂、压坏砂型或砂芯。
图3(5)合箱前，型腔内的浮砂在合型前未吹扫干净。
(6)合型后由浇注系统或冒口掉入砂粒或砂块。
(7)涂料不良，或砂型、涂料不干，浇注时涂层脱落，在造成涂料结疤的同时，形成涂料夹层。
图4 图5图4中型腔内的掉砂不吹，图4中砂芯上的尖砂不去处，均有可能形成砂眼。
覆膜砂性能影响因素的探讨
覆膜砂性能影响因素的探讨裴立威（阜新市产业技术创新推广中心，辽宁阜新123000）摘要：覆膜砂主要采用优质精选天然石英砂为原砂，热塑性酚醛树脂，乌洛托品及增强剂为原料。
通过对覆膜过程的试验进行分析比较，得出覆膜砂性能主要影响的因素有以下的几种，分别是覆膜的设备、原材料和覆膜工艺的参数，要想提高覆膜砂的性能就要从不同软化点树脂按一定的比例进行混合，并且用特定固化剂、增塑剂和多筛制砂做为最基本的原料。
关键词：覆膜砂；性能影响因素；探讨Metallurgy and materials作者简介：裴立威（1981-），男，辽宁阜新人，大学本科，主要研究方向：信息管理。
随着我国社会经济的不断发展，我国的科技实力也有了很大程度上的提升，汽车工业的发展也日益强大，覆膜砂工艺和以前相比也有了很大的进步，但是这也远远不够，随着汽车行业的发展，对覆膜砂材料和工艺的要求也在不断的提高。
所以，文章就覆膜砂性能影响的主要因素做了相关的分析和探讨，希望能进一步提高覆膜砂的性能。
1覆膜设备覆膜设备之间都会存在多多少少的差异，这些差异使得覆膜设备加热和搅拌的形式存在一定的差异，型砂混合料在覆膜设备中的运动状态都是不一样的，其效率也存在很大的不同，混制的覆膜砂在性能上也存在很大的差异。
为了比较设备之间差异，所以进行了以下的实验，用相同的混砂工艺、配方和原材料进行一次啊的实验，对混制覆膜砂进行强度的测试，并且对覆膜砂的效果进行了数据的收集和分析。
覆膜砂制作工艺的主要流程分为以下的几步：砂加热，加树脂，加表面活性剂和部分硬脂酸钙，加固化剂和部分硬脂酸钙，冷却，最后出砂。
根据相关的试验得出，在没有其他的因素干扰，以及在原材料和工艺流程相同的情况下进行的试验，使不同的类型的混砂机制混制出的覆膜砂，由于混砂机设备之间存在一定的差别，混砂的效率也不相同，所以最后得出的覆膜砂在性能上存在一定的区别。
性能最强的覆膜砂是由行星转子混砂机混制的，这说明行星转子混砂机适合覆膜砂的混制，因为行星转子混砂机混制出的覆膜砂不仅能促进树脂和原砂之间的混合，还能保证覆膜砂自身正常的强度。
耐高温覆膜砂在中小型铸钢件上的应用_张健
耐高温覆膜砂在中小型铸钢件上的应用张健，康德林（沈阳金安铸造材料有限公司，辽宁 沈阳 110101）摘要：本文根据覆膜砂的特性，介绍了作者公司生产的覆膜砂在铸钢件生产中遇到的质量问题，分析其产生的原因，针对不同的实际情况，采用不同的配方和工艺，完全可以用覆膜砂工艺生产出符合要求的铸钢件产品，尤其适合于熔模铸造工艺生产的铸钢件。
关键词：覆膜砂；铸钢件；熔模铸造由于铸钢件具有许多优良的性能，如碳钢、低合金钢兼有高强度、高韧性及良好的铸造、焊接性能；而特殊钢种又能满足耐磨、耐热、耐腐蚀、耐低温等特殊工况条件的要求。
因而，铸钢件在重型、矿山、交通、电站、机械、航天等许多行业得到了广泛的应用。
目前，从对铸钢件的需求来看，还是以中、大型铸件居多，而要求批量生产的、小型和中型偏小的铸件相对来说比较少些，但数量较多，而且，属于薄壁、精密、复杂的铸件，因此，它在各个工业领域里起到了十分重要的作用。
目前，生产小型和中型偏小的铸钢件的工艺方法颇多，而且各种方法又各具特色，各有各的优缺点。
根据铸钢的熔点高，钢液易氧化、钢水的流动性差、收缩大，铸钢件易出现浇不足、冷隔、缩孔和缩松、裂纹及粘砂等铸造缺陷的特点，寻找较优的小型和中型偏小的铸钢件生产工艺应是世界各国铸造工作者们亟待解决的技术关键。
从我国实际生产所应用的铸造生产工艺出发，在生产中已应用的工艺方法大致有如下三种：粘土湿型砂、树脂自硬砂和熔模铸造法。
(1) 粘土湿型砂采用粘土湿型砂，最大的制约是砂型的强度不高，导致该造型方法容易使铸件产生一些铸造缺陷，如夹砂、砂眼、气孔、缩孔缩松、表面粘砂、裂纹、胀箱等，需焊修处理的缺陷量比较大，清理成本高。
因此，从世界各国的情况看来，用粘土湿型砂生产的铸钢件不是很多，用自动造型生产线生产的则更少，所以，当前粘土湿型砂主要还是用于生产铸铁件。
(2) 树脂自硬砂我国从1973年开始研究应用呋喃树脂自硬砂以来，由于该造型工艺具有铸件尺寸精度高和表面质好（尺寸精度CT10～12，表面粗糙度为Ra25～50μm），型芯溃散性好，铸件落砂清理容易，旧砂干法再生回用容易，回用率高（90%以上）等优点。
必收藏之壳体粘砂篇，针对铸件粘砂的关键原因，提出7项改进措施
必收藏之壳体粘砂篇，针对铸件粘砂的关键原因，提出7项改进措施针对车间离合器壳体铸件粘砂问题，根据车间生产情况分析其产生的可能原因，利用质量分析方法，绘制离合器壳体铸件粘砂问题因果图，制定措施并在生产中验证，确定导致铸件粘砂关键因素，改进生产工艺，降低了铸件废品率。
一、引言车间离合器壳体采用湿型砂工艺铸造，砂芯采用覆膜砂工艺制芯，铸件返抛率高达30%，且其中10%的粘砂铸件因粘砂严重不能清除而报废。
报废的粘砂铸件粘砂部位包括内腔及铸件外表面，通过常规的补刷涂料、提高煤粉含量的措施也未能改善粘砂状况。
二、粘砂机理铸件粘砂大致可分为机械粘砂、化学粘砂、爆炸粘砂、热粘砂[1]。
机械粘砂又称为金属液渗透粘砂，是由液态金属通过毛细管渗透或气相渗透方式钻入型腔表面砂粒间隙，在铸件表面形成的金属和砂粒机械混合的粘附层。
两种力的对比和变化决定了铸件机械粘砂倾向，即必定有一种力促使液态金属渗入砂型孔隙，一种力阻止渗入。
渗透动力, 即促使金属液渗入砂型孔隙的力, 主要是金属液对铸型的动压力和静压力；渗透阻力, 即阻止金属液渗入砂型孔隙的力，主要有两种：一是砂型孔隙的阻力, 一是砂型孔隙中的气体压力(也称背压)。
化学粘砂就是高温金属液可能被氧化生成金属氧化物，主要产物是FeO，氧化铁与和铸型中SiO2相互产生化学反应, 生成硅酸亚铁，因其熔点低，易粘附在铸件表面上造成粘砂。
爆炸粘砂形成原理是：金属液在浇入砂型后冲击型腔表面形成高压，迫使金属液钻入型砂空隙。
若砂粒中发气物骤然发气、爆炸，但又因砂型空隙已被金属液堵住，从而在金属液中形成气泡，爆炸性气体对金属面产生压力，迫使金属液又钻入邻近部位的砂型空隙形成粘砂。
热粘砂主要是原砂的SiO2含量太低，高温金属液使砂型表面的型砂产生烧结所致。
三、离合器壳体粘砂原因分析通过对离合器壳体粘砂铸件统计分析发现，粘砂不严重能返抛干净的铸件，粘砂部位集中在外表面凹坑、凸台、转角部位。
而报废铸件外表面除大圆弧面及顶面都有粘砂，且内腔除砂芯刷涂部位都有粘砂（如图1、2所示），且粘砂密集、粘砂层厚。
潮模砂工艺夹砂缺陷的产生及对策
潮模砂工艺夹砂缺陷的产生及对策摘要：粘土湿型砂铸造生产中，由于铸件外部表面多由砂型形成，铁水直接与砂型接触，接触面大、温度高，所以夹砂缺陷成为粘土湿型砂铸造的主要缺陷之一1夹砂缺陷介绍：夹砂的生成原因是原砂中石英受热相变膨胀，同时型砂的热湿强度较低造成的。
湿型砂在型腔表面收到浇入金属液的烘烤，表面型砂中的石英颗粒在573℃发生相变而剧烈膨胀，于此同时型砂表面的水分向内迁移形成高湿度、低热湿强度的凝聚层。
由于型砂的热湿剪强度不够阻止膨胀砂层的横向滑移，热湿拉强度也不够阻止砂层的拱出，因而金属液就有可能钻入拱起砂层里面而形成块状夹砂块。
[1]1.1.1沟槽状：如果金属液没有钻进拱起的砂层，就会使铸件表面形成沟槽状夹砂。
沟槽状夹砂大多发生在型腔上表面。
当型砂上表面受热烘烤时，砂型变面层能够自动拱起。
而在型砂下面，如果有金属液整体覆盖压紧，砂层就不会拱起形成夹砂缺陷。
1.1.2块状：如果砂层开裂，金属液钻进拱起的砂层，则形成块状夹砂。
与通常的机械粘砂和化学粘砂不同之处是块状物并未与铸件本体完全连接，两者之间被一薄层型砂层相隔开。
用扁铲撬凿即可将块状物铲下来。
块状物背面有树枝状脉纹，这是金属液流入砂层间的通道。
如果在砂型表面不受阻碍的发生砂型开裂，则会出现块状夹砂。
如果这个砂层脱落，漂浮在金属液表面，最终会造成铸件结疤缺陷。
1.1.3细条纹状：又叫鼠尾，在砂型的下表面有金属液流过而不能立即覆盖时，可能在液流的两侧出现型砂膨胀滑移，向外翘起露出尖锐的砂条，浇注后砂条的缝隙处呈现出细条毛刺状金属和浅沟。
2产生夹砂原因分析：粘土湿型砂铸造生产中，由于铸件外部表面多由砂型形成，铁水直接与砂型接触，接触面大、温度高，所以夹砂缺陷成为粘土湿型砂铸造的主要缺陷之一。
现在比较认可的认识有二方面，一是铁液进入砂型型腔后，型表面层的水分受高热影响反向型壁内迁移，在离型表面3-5mm处形成高含水带，该处由于水分的集中，具有膨胀压力及型强度降低较大，表面层（干燥）会鼓起或直至破裂而钻入铁水造成夹砂；二是型砂材料中的硅砂成分的受热膨胀而引起型腔表面层的鼓起或破裂造成夹砂。
488-酚醛树脂粘度特性对覆膜砂性能的影响与在线粘度计(黏度-覆膜温度)
是 ＼ 趟 婆 锺 缝
时间／ｓ 图４三种树脂的熔融粘度（树脂和
砂脱壳的原理以及根据粘度变化曲线判断树脂抗脱壳性的原理。 关键词：酚醛树脂；粘度；覆膜砂；覆膜温度；性能
中圈分类号：１．Ｇ２２１＋．１
文献标识码：Ａ
文章编号：ｌ００１—３８１４（２００７）０１．００４４．０３
Ｐｅｒｆｂ珊ａｎｃｅ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ Ｃｈａｒａｃｔｅｒ ｏｆ ＰｈｅｎｏＨｃ Ｒｅｓｉ：ＩＩ ｏｎ
脂熔融粘度最小值越小，熔融粘度平台时间越长． 覆膜砂的抗脱壳性能越差。
分析脱壳机理如下：因为热塑性酚醛树脂固 体时是非晶凝聚态，所以它的软化过程是连续的 和不间断的，在５０度左右，大约５斗ｍ厚的树脂 膜已经发生软化，分子柔顺性增加，扩散能力增 强，树脂膜与树脂膜之间的表面逐渐消失。导致覆 膜砂可以互相连接。随着时间的延长，试样的整体 温度不断上升，处于软化点温度的区域也不断向 外推移。这时覆膜砂表面的树脂膜一直发生着两 个变化：软化和固化。软化使树脂膜拉长，砂粒之 间发生滑移，固化倾向于减少这种滑移。当位于软 化点的区域距离板面（热源）较近时，固化速度大 于软化速度，则试样的内部不会因为树脂软化而 分层。当软化点区域远离热源时。树脂的软化速度 将大于固化速度．在软化速度和固化速度相等的 截面上，将出现分层现象，于是出现脱壳。另外因 为树脂的软化需要一定时间．同样树脂的固化也 需要一定时间。时间的交错，使得壳型有时出现分 层但不脱壳的现象。
覆膜砂铸造常见缺陷特征与防治方法，附覆膜砂基础工艺
覆膜砂铸造常见缺陷特征与防治方法，附覆膜砂基础工艺传统的铸造涂料只是在铸件和铸型中间起到阻挡隔离作用，达到防粘砂目的，但普通铸造涂料高温下由于附着力差、强度低、耐火差、发气量大，容易造成铸件产生粘砂、砂眼、气孔、碳渣等缺陷。
铸件粘砂是因为涂料没有有效起到阻挡隔离作用，或涂料与高温金属液体发生化学反映。
1.涂料附着力差：填砂震动时造成涂料剥落，引起铸件粘砂，2.涂料膨胀系数大：与高温金属液体接触时涂料受热体积膨胀脱离铸型导致铸件粘砂。
3.高温液体金属被氧化与涂料和铸型发生化学反应生成金属氧化物，对涂料和型砂都有极强的粘结性，能够将型砂牢固粘附在铸件表面上形成一系列的低熔点化合物〔在铸件厚壁及转角处等，低熔点物更多，粘砂层更后），造成铸件粘砂，有时虽未产生粘砂，但在铸件表面粘附上一层难以清除的涂料，及产生粘灰。
铸件砂眼：1．铸型内有掉入的砂子。
2，涂料强度低，耐火差，经不住高温金属液体的冲刷，型砂被卷入铸件。
铸件气孔产生的原因很多，最常见的就是因为铸型中存在较多发气量大的物质，发气速度快，涂料或被砂透气性差，气体未及时排除所致。
研制的新型铸造涂料是在传统铸造涂料基础上加以改进，调整，高温下不开裂，不脱落，强度高，并且能有效防止高温液体金属氧化，与铸型和高温液体金属接触过程中不起化学反应。
同时能预防氮、硫、碳等气体的产生。
从而彻底解决:铸件粘砂，铸件砂眼，铸件粗糙，铸件气孔，铸件夹杂〔渣〕，球磨铁变异，铸钢渗硫裂纹，增碳缺陷等。
壳型铸造方法生产的铸件尺寸精度高,表面粗糙度低,可节省大量的金属切削消耗和机加工工时,并且由于型砂用量和造型方法的改变,为铸造生产的机械化和自动化创造了条件,因而特别适用于生产批量较大、精度要求较高的铸件。
用热芯盒覆膜砂工艺做壳形铸造不锈钢铸件跟铸铁的工艺区别在于覆膜砂工艺做壳形铸造不锈钢铸件跟铸铁的工艺区别是原砂SiO2含量不同，铸铁为SiO2含量90%，铸钢为大于95%。
壳形铸造铸件精度低于腊模精铸。
铁模覆砂铸件潜在失效模式检讨
机械性能失效通常表现为铸件断裂、 变形或磨损，这可能是由于铸造过程 中产生的缺陷、结构设计不合理或热 处理不当等原因所致。
热性能失效
总结词
热性能失效是指铸件在高温或低温环境下，其热稳定性、导热性等热性能无法 满足使用要求。
详细描述
热性能失效表现为铸件在高温下软化、变形或氧化，或在低温下脆化、开裂等 现象。这可能是由于材料选择不当、结构设计不合理或热处理工艺不成熟等原 因所致。
根据铸件用途选择具有合适热膨胀系数的材料，以降低因温度变化 引起的内应力，提高其物理性能。
05
结论
总结
01
铁模覆砂铸件在生产过程中存在多种潜在失效模式，如裂纹、 气孔、夹渣等。
02
这些失效模式主要与模具设计、材料选择、工艺参数等因素有
关。
通过优化模具设计和材料选择，以及调整工艺参数，可以有效
03
能要求。
表面防护处理
03
对铸件表面进行涂层或渗层处理，以提高其耐腐蚀性和抗氧化
性。
提高物理性能的措施
优化结构设计
通过合理的铸件结构设计，降低应力集中和热应力，提高铸件的 物理性能。
控制晶粒度
通过控制铸造过程中的冷却速度和热处理工艺，细化铸件材料的晶 粒度，以提高其物理性能。
选择合适的热膨胀系数材料
化学性能失效原因
化学性能失效主要表现在铸件的抗氧化性、耐腐蚀性和耐候性等方面。
铸造过程中，铁模覆砂铸件可能存在表面处理不当、保护层不完整等问题，导致铸 件与外界环境直接接触，发生化学反应，影响化学性能。
铸造材料的选择不当或处理不充分，也可能导致铸件化学性能不佳。
物理性能失效原因
物理性能失效主要表现在铸件 的密度、比热容和热容等方面。
探讨砂型铸造夹砂缺陷的成因及改进对策
探讨砂型铸造夹砂缺陷的成因及改进对策砂型铸造是一种常见的铸造工艺，广泛应用于制造各种铸件。
然而，在砂型铸造过程中，常常会出现夹砂缺陷，给产品质量和工艺效率带来了一定的影响。
本文将探讨夹砂缺陷的成因以及改进对策。
一、夹砂缺陷的成因夹砂是指在铸件内部或表面夹入一定量的砂芯或砂砾，从而形成明显的砂芯或砂砾纹理的缺陷。
夹砂缺陷的成因主要包括以下几个方面：1. 砂型材料问题砂型材料的颗粒形状、粒度分布和表面润湿性等特性会影响到夹砂缺陷的产生。
如果砂型材料颗粒不均匀或颗粒表面润湿性差，容易在液态金属进入砂型时夹入一些砂粒。
2. 塑性材料问题塑性材料主要是用于制造砂芯，如果砂芯中的塑性材料质量不合格或使用不当，容易在铸造过程中被液态金属冲刷或烧结，从而导致砂芯碎裂或产生夹砂现象。
3. 浇注系统问题浇注系统主要包括浇杆、浇口、过冷器和浇注道等部分。
如果浇注系统设计不合理或使用不当，造成金属液流过程中的冲刷力过大，会将砂型内部的砂芯或砂砾冲刷进铸件内部，形成夹砂缺陷。
4. 浇注操作问题浇注操作的不当也是夹砂缺陷的一个重要原因。
如果操作不慎或浇注速度过快，容易造成金属液动能过大，冲刷力太强，砂型内部的砂芯或砂砾被冲刷进入铸件内部。
二、改进对策为了降低夹砂缺陷的发生率，需要采取一系列的改进对策。
下面将介绍几种常见的改进措施：1. 优化砂型材料选择粒度均匀、表面润湿性好的砂型材料，并通过筛分和砂处理等措施，提高砂型材料的质量。
此外，可以在砂型材料中添加一些增湿剂，增加其润湿性，降低夹砂的概率。
2. 提高砂芯质量加强对塑性材料的质量控制，确保砂芯质量合格。
在砂芯的制作过程中，要控制好砂芯的湿度和质量，并合理选择砂芯的硬度，避免砂芯碎裂或变形，减少夹砂的发生。
3. 优化浇注系统设计合理设计浇注系统，减小金属液流经过冲刷力的大小。
可以增加过冷器、浇口或浇杆等部件，调整液态金属的流动速度和流动方向，减少砂芯或砂砾被冲刷的概率。
覆膜砂基础知识
項 目 矽 砂 鋯 砂 橄欖砂 鉻 砂 氧化鋁砂
主要成份
成因 結晶購造 硬度 比重 視比重
熔 點℃
粒型 特性 產地
pH
SiO2
堆積變成 六方晶系
6 2.7 1.3~1.5 1750 ○～△
台灣 5.5~7.5
ZrO2．SiO2
堆積 正方晶系
7.5 4.7 2.8~3.0 2200 ○ 耐燒結 澳洲 6.4
2.實心形式 疊模 實心形式 離心式 殼型鑄管 克難式 混柴油，使用木型成形，點火
按吹砂方式區分
上吹壓式 下吹壓式 側吹壓式 翻轉重力覆膜 翻轉吹壓覆膜 手工倒入
設備動作形式區分
全自動 半自動 手動
加熱方式區分 n 電加熱 n 瓦斯加熱 n 柴油加熱 n 煤炭加熱
五﹑原材料
，作業環境較惡劣。
三﹑生產工藝
鑄造砂
砂礦開採 → 磨洗機＋清水沖洗 → 螺旋 分級 → 入庫儲存(濕精砂) → 滾筒乾燥 (110～130℃) → 篩析 → 分級入庫(乾燥砂)
覆膜砂
鑄造砂 → 粒度調整 → 定量、批次加熱 (130～150℃) ＋添加劑 → 混練桶 →固 化劑 → 硬脂酸鈣 → 排砂 → 破碎 → 篩 析 →集塵、冷卻 → 包裝
半乾熱 覆膜法
乾熱 覆膜法
液態
固態 液態
硅砂加樹脂常溫投入混練機，吹入 150℃熱風，將酒精氣化。
硅砂加樹脂常溫投入混練機，吹入 80～120℃熱風，將酒精氣化。
硅砂加熱至130～160℃，用硅砂熱量 融化固態樹脂，並加入固化劑。
四﹑應用範圍
按型式區分： 外模 1.垂直分型壓力吹送式
2.水平分型壓力吹送式 砂芯 1.中空形式
•表面燒結
覆膜砂铸造常见缺陷分析，太实用了，铸造人请收藏！
覆膜砂铸造常见缺陷分析，太实用了，铸造人请收藏！覆膜砂铸造在铸造领域已有相当长的历史，铸件的产量也相当大；但采用覆膜砂铸造生产精密铸钢件时面临很多难题：粘砂（结疤）、冷隔、气孔。
如何解决这些问题有待于我们去进一步探讨。
一、对覆膜砂的认识与了解（覆膜砂属于有机粘结剂型、芯砂）：（1）覆膜砂的特点：具有适宜的强度性能；流动性好，制出的砂型、砂芯轮廓清晰，组织致密，能够制造出复杂的砂芯；砂型（芯）表面质量好，表面粗糙度可达Ra=6.3～12.5μm，尺寸精度可达CT7～CT9级；溃散性好，铸件容易清理。
（2）适用范围：覆膜砂既可制作铸型又可制作砂芯，覆膜砂的型或芯既可互相配合使用又可与其它砂型（芯）配合使用；不仅可以用于金属型重力铸造或低压铸造，也可以用于铁型覆砂铸造，还可以用于热法离心铸造；不仅可以用于铸铁、非铁合金铸件的生产，还可以用于铸钢件的生产。
二、覆膜砂的制备：1）覆膜砂一般由耐火材料、粘结剂、固化剂、润滑剂及特殊添加剂组成。
（1）耐火材料是构成覆膜砂的主体。
对耐火材料的要求是：耐火度高、挥发物少、颗粒较圆整、坚实等。
一般选用天然擦洗硅砂。
对硅砂的要求是：SiO2含量高（铸铁及非铁合金铸件要求大于90%，铸钢件要求大于97%）；含泥量不大于0.3%（为擦洗砂）--[水洗砂含泥量规定小于；粒度①分布在相邻3～5个筛号上；粒形圆整，角形因素应不大于1.3；酸耗值不小于5ml。
（2）粘结剂普遍采用酚醛树脂。
（3）固化剂通常采用乌洛托品；润滑剂一般采用硬脂酸钙，其作用是防止覆膜砂结块，增加流动性。
添加剂的主要作用是改善覆膜砂的性能。
（4）覆膜砂的基本配比成分配比（质量分数，%）说明原砂100 擦洗砂酚醛树脂 1.0～3.0 占原砂重乌洛托品（水溶液1：1）10～15 占树脂重硬脂酸钙 5～7 占树脂重添加剂0.1～0.5 占原砂重2）覆膜砂的生产工艺覆膜砂的制备工艺主要有冷法覆膜、温法覆膜、热法覆膜三种，目前覆膜砂的生产几乎都是采用热覆膜法。
覆膜砂相关知识培训
一、覆膜砂的生产、应用及发展1940年以前，国内外铸造在造型、制芯时大多数铸件都是用湿型和干型铸造的，90％以上的砂芯用烘干炉干燥的砂芯油作粘结剂。
到了1940年后，由德国人J.Croning开发了以酚醛树脂作粘结剂的壳型造型，使合成树脂粘结剂及合成树脂砂进入铸造工业。
以合成树脂作粘结剂的制型（芯）的方法主要有：1、热法：砂型（芯）的成型和硬化直接在模板上或芯盒内靠已加热的模板（芯盒）或通热热气流完成。
主要有壳法（壳型、壳芯的制造法）、热芯盒法、温芯盒法。
2、冷法：砂型（芯）的成型、硬化在室温下完成。
主要有自硬法、气硬冷芯盒法（三乙胺法、SO2法、无毒、低毒气体促硬法）。
上述新型制芯、造型技术的开发和应用，给铸造生产工艺带来了一场重大变革，其提高了砂型(芯)的尺寸精度，简化了制芯工艺，减少了能耗，降低了对熟练工人的需求，提高了生产效率，同时提高了铸件质量（铸件尺寸、表面粗糙度），使砂型铸造朝着近无余量铸件的铸造工艺迈出了一大步。
但应当指出，上述的制芯、制型法目前均在一定的范围内适用。
生产实际应用上具体选用哪一种工艺往往受多种因素的影响，除了考虑生产纲领、材质、尺寸的大小以及质量要求外，还需考虑投资大小、能源供应、人员素质、管理水平、以及公害、污染等因素。
我国在50年代末就开展了这方面的试验研究工作。
由于当时我国壳型用酚醛树脂的性能不过关和供应难以保证，价格也较高，而且当时我国还没有专用的覆膜砂生产设备，特别是汽车工业十分落后，对铸件也没有很高的质量要求等多方面的原因，壳型工艺在我国没有得到推广和应用。
80年代以后，随着我国汽车工业的迅速发展，对铸件的质量也提出了很高的要求，于是一汽从英国引进了一套热法树脂覆膜砂设备，并通过技术消化开发出了国产SZ7215型热法覆膜砂混砂装置。
随后济南铸锻机械研究所等一些科研单位和院校一方面改进覆膜砂混砂设备，提高它的牵引动力和搅拌速度，从而改善了酚醛树脂在硅砂表面的覆膜效果，另一方面，在方面过程中添加各种附加物，以提高覆膜砂的强度、耐热性和溃散性，于是树脂覆膜砂在我国的汽车、拖拉机、柴油机工厂中得到了广泛的应用。
粘土砂铸造缺陷产生的原因有哪些？
粘土砂铸造缺陷产生的原因有哪些？粘土砂是以粘土（陶土）作粘结剂的型（芯）砂。
粘土砂造型由于其成本低廉，适合于批量大规模生产，所以目前仍然作为铸件生产的最主要方式。
粘土砂旧沙由于在循环使用过程中各组份的热分解，发生物理性能的变化，如未经再生就加以使用，将使型砂质量不稳定。
据统计铸件废品率中30～40%为型砂质量引起，因此型砂质量的控制在粘土砂造型中起十分重要的作用。
随着目前对铸件要求的提高，对型砂质量的要求也越来越高。
二．粘土砂造型中几种与型砂质量有关的常见缺陷。
1.气孔、浇不到、冷隔粘土砂型砂的组成绝大部分为旧砂（85～95%），由于旧砂循环使用过程中经过反复热冲击，一些组分会出现热分解，发生物理性能的变化：a.粘土在砂型温度高于500度的区域，膨润土晶体结构受到完全破坏，就变成没有湿态粘结力的无效粘土以粉尘状态存在与旧砂中，成为旧砂泥份中的一种；b.煤粉炭化成为枯化物；c.不稳定的砂粒（包含杂质）会粉化。
这些衍生物共同成为旧砂的微粉。
微粉含量超过一定的限度，微粉堵塞砂砾空隙就会造成型砂透气性差。
而且无效粘土吸水能力比有效粘土强，从有效粘土中夺取有效水分，因此当无效粘土含量较多时，达到调匀所需的加水量就得增加。
加大了型砂加水量，在某种程度上也就加大了型砂的发气量。
由于发气量增加而透气性减少，浇铸时液体所收的阻力增大，必然导致侵入性气孔、浇不到、冷隔等缺陷的形成。
2.表面光洁度差（包括砂眼、毛刺、夹砂结疤等）大量的无效粘土造成型砂的抗拉强度差、韧性低、透气性差。
增大型砂的脆性，使型砂易塌箱、掉砂，在浇铸时砂粒容易掉落形成砂眼、毛刺、夹渣结疤等缺陷，进而影响铸件质量。
3.粘砂无效粘土（死黏土）部分约占整个砂型重的2～5%，无效粘土的一部分在高温作用下包裹在砂粒表面上，烧结形成一层牢固的膜，不能用水洗掉，成为砂粒的一部分，这层膜又称为惰性膜。
型砂经过无数次循环混制和浇铸受热，惰性膜将多层重叠包裹，这个过程又叫鱼卵石化现象。
高强度易填充覆膜砂工艺详解
覆膜砂是指在砂粒表面覆有一层固体树脂膜的型砂或芯砂，其混制方法有干混法、冷覆膜法、温覆膜法、热覆膜法，目前覆膜砂的生产几乎都采用热覆膜法。
由于覆膜砂具有强度高、发气量低、生产效率高、生产铸件尺寸精度高、表面质量好、便于保存等优点，近年被广泛应用于汽车发动机等复杂的精密铸件。
随着汽车工业的飞速发展，行业竞争日趋激烈，大批量、高效率生产将是广大铸造企业追求的目标。
同时随着环境保护要求的不断提高，对覆膜砂的低污染和再生利用提出了更高的要求。
随着汽车技术的发展，要求结构紧凑轻量化，对发动机的冷却提出更高要求，造成水道油道复杂化，进而水道油道砂芯的复杂化，最窄处仅2~3 mm，传统的覆膜砂的强度、刚度、变形量和流动性都很难满足形状复杂、壁厚相差较大的砂芯生产工艺。
原因一是填充困难良品率低，二是高温时强度不够，容易变形、断裂，难达到要求。
由于覆膜砂应用领域广泛，近年来不少企业和学者做了大量基础研究，并取得一定的成效。
聂越等人通过尝试宝珠覆膜砂在缸体铸造中的应用取得不错的效果，解决了缸体油道芯变形、缸筒缺口、粘砂、气孔和壁厚超差等铸造缺陷；王琳琳等对宝珠覆膜砂旧砂再生工艺研究，结果表明：热法再生最优加热温度为700℃ 左右，保温时间20 min，砂粒重新获得较高的表面能，其工艺性能基本接近同种新砂，具有良好的经济效益；张睿亭对宝珠覆膜砂固化的温度、时间对抗拉强度、抗弯强度等做了优化研究。
新型覆膜砂至今还在进一步的探索中，随着需求的要求增高，研究新型覆膜砂迫在眉睫。
本文从工程实践入手，以流体力学的理论为支撑，寻求一种新型高温强度高填充性好的覆膜砂。
通过实验统计分析，探索最优配置、对发气量、角形系数、高温强度、常温强度、灼减量、树脂熔点等进行测量比较。
有针对性的对新型覆膜砂高温强度和填充性进行了试验研究和理论分析。
1.试验材料及方法1.1 试验用材料试验用材料包括宝珠砂、原砂、酚醛树脂、固化剂、润滑剂以及添加剂等。
覆膜砂质量控制及检测
覆膜砂质量控制及检测覆膜砂质量控制及检测1 关于覆膜砂工艺1 1 砂子加热过程原砂要求加热快、热效率高、温度均匀、不污染原砂、重量和温度控制准确, 加砂斗的形状不易使原砂粒度出现偏析。
采用气体火焰沸腾加热和滚筒加热较为理想。
但是气体火焰加热燃烧不充分时, 易污染砂子。
搅拌加热较为简单实用。
1 2 热砂粒在混砂机中应较快的、三维的旋转加直线运动, 使粘稠态树脂受剪切力作用, 使其均匀地无缺陷地包覆在原砂表面, 完成覆膜过程。
显然能使原砂产生这种运动状态的混砂机是较为理想的。
显然混砂机的旋转速度是关键参数之一。
1 3 混合、冷却和分散过程当砂完成覆膜过程且温度降至120 以下时, 加入乌洛托品水溶液和硬脂酸钙使其分散均匀的分布, 完成混合、冷却和分散过程。
固化剂要以微小晶粒状态很均匀地分布在树脂膜表面( 表层), 带入的水分完全蒸发并能使覆膜砂很快温, 形成松散海棉状砂团后分离成砂粒,树脂膜完整和光滑是对这一过程的理想要求。
为了不使粘稠状的砂团在冷却的瞬间形成! 致密的团块?和受到太大应力, 应选择好混砂机结构和混砂工艺( 加固化剂时的温度, 砂团在混砂机还是在振动筛上破碎分离等) 。
1 4 覆膜工艺好的覆膜砂设备和合适的覆膜工艺( 加料顺序、加料时间、温度控制、配比等) 是制造高质量覆膜砂的重要保证。
不同的设备在工艺上亦有所不同, 这要靠试验来定, 不能照搬。
2 关于原材料2 1 原砂覆膜砂往往用于精密铸件的生产, 因此对原砂的质量要求应更高一些, 有时也有特殊的要求。
圆形粒形固然好, 但是粒形稍差一些的原砂在设备、工艺和其它材料较好的情况下, 也可以生产出高质量的覆膜砂。
砂粒表面无缺陷,SiO 2 含量高, 其中没有云母之类的毛状颗粒也是至关重要的。
建议采用图象分析仪测试原砂的粒形。
含泥量应控制在0 2% 以下, 建议采用擦磨脱泥处理工艺。
粒度分布的控制和级配处理应高度重视。
试验结果表明, 合适的粒度级配可提高强度10%~ 15% 。
2021年常见薄膜包衣问题及解决方法
1 片面磨损、膜边缘开裂和剥离欧阳光明（2021.03.07）片芯冠部表面的硬度最小, 在包衣过程中易受强烈的磨擦力和应力作用,片面掉粉或掉颗粒,致使片芯表面出现麻面或毛孔,这就是片面磨损,尤其是有刻痕的片子。
薄膜衣片中衣膜最脆弱的部分是边角,当衣膜的粘附力或强度不够时,易发生膜边缘开裂和剥离。
这是由于溶剂的挥发使薄膜收缩, 衣膜和片芯过度膨胀使薄膜内应力增加, 超过衣膜的拉伸强度所致。
1．1 主要原因分析就片芯角度而言,主要是片芯的质量不好,硬度和脆碎度都较小。
在包衣过程中, 片芯在包衣锅滚动时受到强烈的磨擦, 没有足够的硬度是难以承受如此作用力的,此与片芯的处方、制备方法有关。
我们在包硝苯地平缓释片时,曾由于片芯硬度较小,片面出现掉粉, 产生毛孔, 包出的薄膜衣片衣膜不平整,外观不佳。
此外, 这种包衣缺陷也与片型有关。
片型不适,特别是片子冠部有标识,就更易发生片面磨损。
在包衣操作上, 喷雾速度太慢和进风量大或进风温度高均会导致干燥速度快,使片芯成膜慢,片芯在包衣锅中的空转时间长,磨损时间长。
其次,雾化压力大,衣液粘度低, 雾化中心雾滴集中, 雾滴铺展后溶剂挥发,产生一个较大的内应力; 同时片面间相互磨擦也增加了膜的内应力, 加快了膜边缘开裂。
另外,包衣锅转速过快或挡板设置不合理,片子受到的磨擦力大,使包衣液铺展不好, 成膜慢, 都会出现片面磨损。
从包衣液看, 主要是处方中聚合物的选用和包衣液的粘度( 浓度) 低,致衣膜与片芯的粘附力较差。
1．2 解决方法一是调整片剂的处方或生产工艺, 提高片芯的硬度,片芯应坚固、耐磨, 片面与衣膜层的粘附力应强。
HPMC 为常用的包衣材料, 片剂赋形剂的粘附力大小与赋形剂分子上的羟基有关, 羟基与HPMC的相应基团形成氢键而产生较高的粘附力; 反之,则粘附力减弱,片面与衣膜趋向分离。
微晶纤维素分子链上的羟基数多,具有很高的粘附力,乳糖及其它糖制备的片子中有中等强度的粘附力。