砂型铸造湿型砂功能详解

粒度指数 表示単位重量均得的总表面积 粒度指数大 ⇒ 粒度分布細 粒度指数小 ⇒ 粒度分布粗
粒度試験法
网眼 大
W Wｎ
処理後
小
摇砂机
粒度（％）＝Ｗn÷Ｗ×100 W：試料全重量(g)
Wn:留面上の砂重量(g)
粒度管理的注意点
分布（％）
与粒度指数相近硅砂粒度分布比較
60
50
粒度指数44.0
40
粒度指数47.7
添加剤 投入
混練
添加材的表面 包覆较好、
破碎较少的粒 形较好。
粒度
粒度分布（％）
日常管理測定値
28 35 48 65 100 150 200 270
AFS
PAN
mesh mesh mesh mesh mesh mesh mesh mesh
粒度指数
0.0 0.2 0.0 14.0 61.0 20.6 3.7 0.4 0.1 76.6
粉碎岩石、经过水洗・分級砂(经过粉碎加工的) 种类举例；台湾，日光，瀬戸
特殊砂
種類例；橄榄石矿砂，皓砂，セラビーズ
主成分 SiO２以外
変態膨涨張 硅砂(SiO2)既易买到又便宜,但是加热后易变态
573℃ 870℃ 1470℃ 1713℃
α-石 英 β-石 英 β-鳞石英 β-方英石
玻璃
二氧化硅在573℃左右易发生急剧变态。这 种变态膨胀是可逆的,每次通过这个温度时,都会 反复发生膨張⇔収縮。
30
粒度指数44.5
20
10
0 28 35 48 65 100 150 200 270 PAN 网眼（mesh）
像上图那样:粒度指数的近似値分布也有所不同 因此,日常管理希望进行粒度指数和粒度分布两种粒 度分布的理想形态,为了得到充填时的石垣効果,分布 的峰值 2 ~ 3 比较好。
粒度带来的影响
砂模的透气性
阳离子 Na +, Ca2 +, Mg +, etc
扩大
层间
单位层形成 数枚重叠的粒子
膨润土的分类
人工钠化Na+离 子交换
Na离子多的东西 → Na系膨润土
Ca离子多的东西 → Ca系膨润土
Ca系膨润土的层间以Na离子交换过的东西 → Na交換膨润土
膨润土的种类和砂的特性比较
膨润土分类
Na 系
Na交換
硅砂
活性粘土分（膨润土） 主要成分为漂白粘土的粘土矿物
○在硅砂的周围有添加剂包围（膨润土etc） ○オーリチックス，活性粘土分已被水分充分浸透
－Hoffman的概念－
注）图为被水充分浸透的状态
湿砂的组成分类（二氧化硅程序）
１０４％ １００％
水分 全碳素物質
活性粘土分
非活性微粉 オーリティック物質
金属物質
+
IgLoss
砂的特性
CB値,抗压力,透气 etc
砂的组成
全粘土分,活性粘土分etc
原 材 料
骨材（新砂） 膨润土 煤粉 淀粉
原材料
混练 工程
骨材 （中子砂）
回收
造型
工程
湿砂的
工程
机械方面 的影响
循环系 统
开箱 工程
注汤 工程
热方面的 影响
湿砂构成概念图
＜混练湿砂的状态＞
オーリチックス 膨润土,煤粉等碳化后的烧结层 像砖那样 的多孔形状
湿砂特性关联图
+ 正的相关
- 负的相关
１次控制因素
新砂･砂芯
+
Φ50TP 重量
-
+ +
+ +
通气
压力
-
+
３次控制因素
+
水分
++
CB値 +
-
２次控制因素
抗压力
+
残留淀粉
-
+
-
１次控制因素
淀粉
２次全控粘制土因素 分
+
+
表面
安定
+Baidu Nhomakorabea
性
+
２次控制因素
活性粘土分
１次控制因素
膨润土
１次控制因素
煤粉
2次控制因素
总碳量
不純物少的砂 不純物多的砂
膨润土
膨润土是把以漂白粘土为主要成分的粘土岩粉碎，干燥后的微粉. 一般来说，石英・长石・云母・沸石等不纯物含量大约在50％以上. 膨润土的起源、是流纹岩，拟灰岩等的火山喷出物、这是受到热水 变质作用、续成作用所形成的矿物.(通俗的说就是自然的影响)
膨润土的构成
膨润土粒子 ＊薄膜状
混练时间
长
短
必要水分量
小～中
多
抗压力
高
中～高
耐熱性
良
良
崩坏性
恶
恶
Ca 系 短 多
低～中 恶 良
膨润土的特性和作用
膨润性
粉末状态 无粘结力
凝胶状态 发挥粘结力
吸水性 将水吸入层间叫做吸水性
膨润土吸水时间
吸水率の時間推移
100 80 60 40 20 0 100 200 300 400 500 吸水時間/分
I g Loss
53μ以上 碳素物质
53μ以下 物质
助燃剂
20μ以下物質 全粘土分
二氧化硅
０％
主体为活性粘土 无活性粘土 其他微量
骨 料（砂）
骨料的分类
骨料的 种类
硅砂
主成分 SiO２
天然 硅砂
采自河流;海岸等,经过水洗/分級的砂(没粉碎加工的) 种类举例；福州，内蒙古，东北， 台湾，越南…
人工 硅砂
石英和SiO2
硅砂是以石英（水晶）为 主要成分的砂的总称。 大多数含有不纯物的长石
矿物名 化学式 融 点
石 英 SiO2
1750 OC 熱膨涨的原因
长石(正) KAlSi3O8 1100~1200 OC 熱膨涨抑制因
硅砂的化学組成SiO2値和硅砂的石 英含有量不一样。
管理时有必要用石英(水晶)的量进 行管理。
由于热影响每次反复进行变态膨胀这种膨胀 会渐渐变小
砂的膨張
二氧化硅的由于温度影响的变态
1.5
珪砂
浜砂
山砂
クロマイト砂
1.0
オリビンサンド
生型 ⇒ 冲砂・夹砂不良的要因 无框造模机注汤后的模裂的 要因
中子 ⇒ 砂芯裂・脉状不良的要因
不良发生的概念图
由于膨胀
膨張率（％）
0.5
シャモット砂
ジルコンサンド
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
温度（℃）
各種砂粒の熱膨脹率 日本鋳物協会編：鋳物便覧(改訂4版、丸善、1986)より抜粋
熱影響
骨材 熱膨張
①产生砂粒间 的空隙
②由于内部应 力产生龟裂 由那个部位 进入铁水
粒形
天然硅砂 人造硅砂
JACT法分類
添加材表面 包覆模式図
圆形
圆角形
多角形
セラビーズ
ジルコン クロマイト
尖角形 尖平角形
圆形 多角形
膨润土吸收水， 达到饱和状态， 需要很长时间.
层间有水分进入层间距 扩大,这叫做膨润. 用水使之膨润,使之胶态 化,从而发挥粘结力.
吸水⇒使之膨润 发挥粘结力作用 的凝胶化状态
铸件表面的粗度
悪 砂模气体散出 良 通気度
1400 1200
粒度指数と通気度の関係
1000 800 600
400
200
0
20
40
粗
60 粒度指数
粒度
80
100
細
粒度粗砂 铁水
粒度細砂 铁水
鋳物表面
砂模表面 鋳物表面
粒度与鋳型的通气性和铸件表面有关。 粒度粗→通気性良(气体缺陷不易发) 铸件表面→粗 粒度細→通気性悪(气体缺陷易发生) 铸件表面→良