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铸造的巫术始于一粒沙子，但这不是普通的沙子。选择右边铸造沙子是砂粉成分成功的第一步。

如果被问到：“我可以使用沙滩吗？”，答案很简单：不。天然沙子成分，形状和耐火特性（必须承受> 1000°C），无法控制，质量和质量铸件的准确性无法保证。

铸造砂是高度工程的材料 精心选择或专门设计。从碱性二氧化硅沙到高性能的锆石砂和铬铁矿砂，从粘土砂砂到化学固化的树脂砂，都有很多品种，每个品种具有独特的特征和功能。

本文旨在成为选择铸造砂的最终指南。我们将解构典型铸造砂的基本特征 - 成分，行为，适用性和关键考虑因素。指导您过去的一般问题，学会全面地欣赏铸造成功的第一个支柱，然后为您的项目做出明智而明智的沙子选择选择。

铸造砂模系统基本特征的比较表

砂霉系统	核心组件	优势	缺点	最适合
绿沙	硅砂 +膨润土 +水 +添加剂（例如煤粉，淀粉）	成本非常低，可重复使用，高生产效率，简单的沙子混合和成型操作	低维精度，一般表面饰面，易于产生与水分相关的缺陷（孔，沙子夹杂物，沙孔），强度相对较低	大容量，相对简单的结构铁质金属铸件（例如灰色铸铁，延性铁铸件，汽车零件，农业机械零件，地基管道）
树脂键的沙子	硅砂 +树脂粘合剂（Furan，酚类，碱性酚类等） +固化剂（酸，酯，热，气）	非常高的尺寸精度，良好的表面饰面，高强度，适合制造复杂的内核和铸件，良好的瓦解	高成本，不能直接重复使用（需要再生治疗），气味和刺激性气体（尤其是呋喃树脂），需要控制固化时间	高精度，复杂的内腔/结构铸件（例如泵主体，阀门，变速箱，机床零件，复杂的发动机芯）
涂层的沙子 /贝壳	二氧化硅砂 +酚醛树脂膜（预先交织在砂颗粒的表面）	出色的流动性，快速固化速度（热核盒），高维稳定性，出色的表面质量，非常适合自动生产，高砂芯强度	高成本（原材料和核心制造设备），仅适用于热核盒或温暖的核心盒过程，旧沙子的复杂再生，高树脂添加	大容量，复杂的薄壁，高精度铸造芯（例如汽车发动机缸体，气缸盖，曲轴箱，液压阀块）
硅酸钠砂	二氧化硅沙 +水玻璃（Na₂Sio₃）	低成本（尤其是材料），无毒且无味的，快速硬化（吹牛或自我硬化），相对环保，高强度	可折叠性差（难以清洁旧沙子），强烈的吸湿性（导致沙霉/核心强度降低），难以回收旧沙子，易于产生“白色霜”（Na₂co₃）	具有中等和低精度要求的钢制铸件以及大/厚的铁铸件，单件小批量生产以及具有高环境保护要求的场合

这就是您将学到的：

1. 三个科学的沙子铸造：对基本沙子，粘合剂和添加剂如何共同奠定成功铸造基础的深入分析。
2. 湿沙与树脂砂：核心摊牌：在成本，准确性和应用方面揭示了行业领导者（湿沙）和精密专家（树脂砂）的4个关键绩效比较。
3. 60秒的沙子铸造决策规则：快速的金属类型，组件复杂性和成本预算的快速规则指南，使您能够承担最佳的砂霉系统。
4. 为什么“常规”沙子是“灾难配方”的？从粒子形状，通过安全危险纯度，完全解释了玩沙子/沙滩沙的4个关键缺陷。
5. 铝和钢沙铸造代码：充分理解具有不同熔点的金属的折射率和性能要求的关键差异（铝的需求与钢对极端挑战的需求低）。
6. 核心的力量：内部建立复杂性：通过“复合应用”方法（绿沙外霉 +树脂砂芯）掌握内部元素的关键功能及其对成本和准确性的优化。
7. 实际分析：用于涡轮增压器外壳的沙子铸造冠军解决方案：让我们看一下，看看经验丰富的铸造厂如何创造性地融入沙模技术，以解决复杂的内腔，高精度和成本的三个问题。
8. 沙子常见问题解答：即使是老朋友也可能会混淆的答案：解决关键问题的解决方案，例如沙子的可重复性，购买渠道，petrobond沙子特征，保护沙子加工免受安全危害等等。

现在，让我们刷掉灰尘，潜入金属铸造 - 沙子铸造的艺术和科学，并为您的项目找到完美的“沙子钥匙”。

什么是“铸造沙子”？三个核心组件

型砂是用于创建铸件（沙模）和芯片铸造生产的核心材料。它不是沙子的一个组成部分，而是由以固定比例混合的不同材料组成的复杂系统。它的性能直接影响铸造的强度，空气渗透性，耐火性和崩解，这些铸件对铸件的质量有直接影响（维度准确性，表面饰面，内部缺陷等）以及生产的效率。铸造砂系统主要包括以下三个基本组成部分：

1。基砂

底砂是铸造模具的骨骼材料，占用约85％-95％。

硅砂（大众选择）：

Sio₂含量≥90％。对高温有抵抗力（熔点1713℃），低成本且随时可用。但是，它容易在高温下与金属氧化物反应产生沙子粘性，并且需要与添加剂一起使用。

特殊沙子（特殊条件）：

• 锆石：Zrsio₄的高含量，高于2000℃，低热膨胀速率，用于不锈钢/高温合金精确铸造，但成本是硅砂的5-10倍。
• 铬铁矿：主要是高热电导率的主要是Fecr₂o₄，可以防止重壁铸件的热裂纹，主要用于钢铸件。
• 橄榄石：mg₂sio₄-fe₂sio₄，无自由的Sio₂尘埃危险，适用于高锰钢铸件。

2。粘合剂

活页夹将松散的基砂保持在适当的位置，对混合物贡献了3％-10％。

粘土（传统过程）：

当与水混合以封装砂颗粒时，膨润土（Montmorillonite矿物质）形成了胶体的膜。在湿砂过程中使用的一个为4％-8％，成本低但强度，适用于中小型铸件。

树脂（精密铸造）：

• Furan树脂：富氟醇甲醛树脂，添加酸催化剂后在室温下硬化，高强度，良好的瓦解，广泛用于自动配件。
• 酚醛树脂：分为热核盒（200℃硬化）和冷核盒（胺气体硬化），高效率的生产效率，高度的高度至CT7水平。

无机粘合剂：

水玻璃（Na₂o·Msio₂）是通过吸收Co₂或添加铁硅粉粉，没有烟雾污染的，但难以回收旧沙子的自我硬化，主要用于大型钢铸件。

3。添加剂

添加剂吸收<5％，以目的为导向的性能优化：

煤粉（反粘沙）：

添加比率为2％-5％，倒入热量分解以形成还原的气膜，隔离熔融铁和砂霉，并使铸铁表面（RA≤12.5μm）平滑。

木屑/果壳（增强空气渗透性）：

加入1％-3％，在高温碳化之后，微孔通道仍留在排气腔气中，并防止铸件中的孔缺陷，特别适用于厚而大的湿砂霉菌。

其他功能添加剂：

• 氧化铁粉：减少钢铸件中的静脉缺陷。
• 淀粉：提高湿强度（与膨润土结合使用）。
• 硼酸：减少高温变形（不锈钢铸造）。

砂铸造系统基于二氧化硅砂作为基质材料，用胶粘剂积累霉菌强度，并使用添加剂来确保过程性能优化。这三个要素相互补充，并在成本，准确性和要求之间取得平衡铸造质量。

深水潜水：绿沙 - 行业的主力

绿沙铸是沙子铸造中最古老，最广泛使用和最便宜的方法，尤其是在具有相对简单结构（例如，自动零件，管道配件，农业设备零件，简单的机械零件）的中小型铸件的大规模生产中。这也是大多数在线沙铸造服务提供商提供的默认选项，这主要是由于其经济和便利性。

1。“绿色”（湿）的性质

“绿沙”不是一种色调，而是水塑料状态（3％-5％的水含量）。水与粘合剂（膨润土）结合起来激活它，因此沙粒形成了一个压力敏感的柔性网络，可以将其模制成任何形状的腔，并且在脱氧化时将在结构上保持稳定。

2。工作原理 - 膨润土和水共同主演

绿沙的基本键合系统是膨润土 +水 +二氧化硅砂。

• 膨润土：吸水的天然粘土矿物（主要是蒙脱石）。它是绿沙的基本活页夹。
• 水激活：与水接触后，膨润土颗粒的分层结构会大大吸收水分子和膨胀（体积可能增加了几倍）。这个过程称为水合扩张。
• 粘结的桥梁形成：当水吸收并膨胀时，膨润土颗粒会变成塑料和粘性。他们会吞噬二氧化硅沙粒的表面，并在沙粒之间形成粘性的膨润土水膜，例如“胶膜”。
• 键机理：粘性水膜将沙粒固定在以下力量：

1. 债券力量：膨润土水膜本身的粘度。
2. 毛细管力：在沙粒之间的细孔隙空间处的水表面张力。
3. 范德华力量：分子吸引力。

• 在形成过程中的砂霉强度：随着重击的发生，外部的压力将沙粒一起接触到密切的接触，膨润土水膜在沙粒接触点逐渐强大地形成更强的“粘结桥”。在撤回外力时，这些粘结桥提供的粘结强度是足够的绿色强度（绿色强度），以使砂霉的形状保持其形状，促进模具处理和关闭的过程，并在倾倒初始阶段抵抗熔融金属的静态压力。
• 二氧化硅砂：主要的耐火骨料（通常为85％-95％），它提供了高温熔融金属的侵蚀和耐热性。粒径范围决定了渗透性和表面饰面。

3。成本和效率收益分析

►为什么需要在线铸造服务：
它满足了中小型灰铁/延性铁零件的80％以上的要求，每个零件的成本都处于控制之中，并且可以容纳在快速校对和批处理订单之间切换。

4。限制：为什么它在所有高精度行业中都不起作用

（1）由于湿度而导致的尺寸故障：

干燥期间的收缩（线性收缩率为0.5％-1.2％），水蒸气接口沸腾时，并且表面粗糙度铸件>25μm的铸件（树脂砂至RA6.3μm）。

（2）结构强度瓶颈：

湿的抗压强度<150kPa，无法支撑复杂的核心组（例如发动机气缸水通道芯），薄壁结构（<3mm）容易变形。

（3）瓦解不良

在高温下，膨润土烧结成陶瓷硬壳，这并不容易洗净沙子，并且很容易破坏精密铸件的细节。

常见的故障情况：在汽车涡轮壳体外壳（冷却通道为0.8mm）的绿色砂铸造过程中，收益率小于60％，但树脂砂过程可能达到95％。

5。申请定位摘要

目前，绿沙是铁铸件（特别是<50kg）的无可争议的领先过程，其成本可节省和有效的循环能力。但是，对于高精度（CT> 8），详细的结构（> 5个核心组）和专业合金，它必须让位于精确过程（例如树脂砂/涂层的沙子。它的技术特征是一种工业范式，在成本，有效性和绩效的三角形上具有精确的定位。

深水潜水：树脂键的沙子 - 精密专家

特征	Furan树脂砂	酚醛树脂砂
主要树脂类型	呋喃树脂（呋喃醇聚合物）	碱性酚醛树脂
固化方法	酸固化（例如磷酸，P-二甲基磺酸）	酯固化（例如有机酯）
核心优势	高强度，快速硬化，良好的瓦解，低成本	出色的高温强度，低气体排放，对沙子粘附的良好耐药性
典型的适用零件	通用精密铸件，例如液压阀体，泵主体，叶轮和外壳	大型或厚壁的铸件，易于粘在沙子上的合金铸件以及在高温下需要高维精度的铸件

1。分类简介

树脂砂有两种主要类型：

• Furan树脂砂：使用呋喃树脂粘合剂和酸固化剂（例如磷酸）。它具有迅速的硬化，室温下的高强度，良好的瓦解，低成本和广泛使用。
• 酚醛树脂砂：主要由碱性酚醛树脂砂组成，有机酯作为固化剂。它具有良好的高温强度和低气体发射。它适用于铸造大的，厚壁的铸件或易于粘稠的沙质合金，并且具有良好的金属渗透性。

2。工作原理

树脂砂硬化是通过化学反应实现的：

• 混合：将生砂（二氧化硅砂或特殊砂），树脂粘合剂和固化剂成比例混合。
• 成型/核心制造：将混合的沙子填充到模具或核心盒中以形成并将其压缩。
• 硬化：树脂和固化剂的交联和聚合发生在室温或一定温度下，并产生三维键合的砂粒网络。
• 成型：固化后，砂霉或砂芯具有足够的强度，可以弹出以保持准确的形状。
• 浇注：将熔融金属倒入固化的树脂砂型腔中。
• 坍塌：高温金属导致树脂粘结桥燃烧和恶化，并用简单的清洁使用沙模/沙芯塌陷。

3。详细的优点：精确铸造的首选

在制造诸如内部空腔效果高，尺寸精度和几何复杂性的液压阀体等零件中，树脂砂是首选：

• 高维的精度和轮廓清晰度：高强度，高刚度，固化后较小的变形，可以复制霉菌细节，并确保铸造尺寸稳定性。
• 良好的表面饰面：腔表面细砂颗粒，均匀且光滑，从而降低了铸造的表面粗糙度和降低加工的表面。
• 强大的形成非常复杂结构的能力：高强度和流动性可以形成复杂的，薄壁的空心内腔结构。
• 良好的崩溃：倒入后，树脂倒塌了，沙子/沙芯自身掉下来，简单地清洁了复杂的内腔。
• 良好的生产效率和稳定性：快速硬化，快速降解和周期产生；精确的过程控制，稳定的铸造质量。

4。成本影响因素：定制沙铸造的主要注意事项

树脂砂影响定制沙子的成本：

• 高材料成本：树脂和固化剂比传统的粘土砂粘合剂更为昂贵。
• 高过程控制要求：沙子混合比，温度和湿度，固化时间等。需要精确控制，设备和管理要求很高。

核心价值：尽管具有高初始材料价格，但可以获得高精度，高表面质量，复杂的零件成型能力和后加工成本的节省。总体上，它在精确和复杂零件的生产成本方面更具竞争力。选择它的原因是获得更多附加值。

树脂砂已成为定制砂铸件的骨干精密铸件在液压，泵和阀等大型行业中，具有化学硬化的精度能力和高质量的铸造，是影响整体成本效益的重要因素。

关键的问题：为什么我不能使用玩沙子或沙滩？

玩沙子（即儿童沙坑的沙子）和沙滩沙的主要原因不适合作为金属铸造的铸造砂的替代品是：

1。粒子形状的差异导致结构不稳定：

铸造砂的最重要特性是其非角粒形状。这种不规则的粒子形状使沙粒可以牢固地咬合并紧密地锁定，形成了所需的强度和稳定性的霉菌腔。另一方面，由于长期的风和波浪磨损，玩沙子或沙滩颗粒的圆形高度圆润。光滑的表面大大降低了谷物之间的摩擦和机械互锁能力，从而导致砂霉结构松散且易于塌陷，无法抵抗熔融金属的重力和侵蚀，并且易于塌陷。

2。高杂质含量会导致铸造缺陷：

天然沙子（尤其是海滩沙子）包含大量有害杂质，例如有机物，壳碎片，盐（氯化物）和各种矿物质。当倒入高温熔融金属（通常超过1000°C）时，这些杂质会燃烧，分解或猛烈气体，产生大量的气体（H₂OSteam，Co₂，Cl₂等）。如果无法及时从模具中排出气体，则严重的缺陷，例如孔，针孔或表面凹坑在铸件的内部或表面形成，大大降低了铸件的质量和强度。

3。缺乏必要的粘合剂和无法形成的能力：

铸造砂（尤其是天然二氧化硅砂）通常包含一定比例的天然黏土（例如膨润土），或者需要人为地添加此类粘合剂。粘土与水接触时会产生粘度和可塑性。它是在沙粒之间形成粘结的核心，并使砂霉获得足够的湿强度和可塑性。播放沙子或海滩沙子是自然洗涤或形成的，有效的粘土含量极低或零。即使添加了水，由于缺乏键合介质，它也无法有效地形状，并且无法制作足够的固定功率。

4。安全危害不容忽视：

使用未处理的天然沙子有明显的安全风险。当沙子中的残留水（尤其是水晶水或毛细血管水）与高温熔融金属接触时会立即蒸发，并且体积迅速膨胀，这可能会导致模具内部的蒸汽爆炸，溅出熔融金属和热沙，危害操作员。此外，天然沙子通常具有较高的灰尘含量和复杂的成分（它可能包含二氧化硅灰尘，盐灰尘，未知的矿物灰尘等）。长期吸入对工人的呼吸健康构成了严重威胁，远远超出了符合铸造标准的加工沙子。

金属类型如何决定沙子选择：铝与钢

金属类型对砂霉的影响的比较

1。铸铝：

• 低熔点优势：铝的低熔点（〜660°C）意味着在倒入过程中，砂霉受到较低的热负载。
• 选择砂霉：沙模的折射率要求相对较松。高质量的绿沙（以膨润土为粘合剂和适当的水）是铝制铸造最广泛的砂霉，由于其良好的可塑性，强度和成本效益。它足够强，可以承受熔融铝的热冲击而没有严重的烧结或变形。
• 良好的应用程序：对于需要捕获非常细节的小型铸件或业余爱好者应用，Petrobond Sand（一种油基粘合沙）很受欢迎。它可以提供出色的表面饰面和细节繁殖，而沙子很容易掉下来。

2。铸钢：

• 高温挑战：极高的熔点（> 1370°C）和更大的钢热容量对沙模构成了严重的测试。
• 严格要求：沙模必须具有极高的折射率，以防止沙粒本身在铸件表面融化和烧结（沙子粘在）上。同时，需要出色的热冲击能力来抵抗注入熔融钢时产生的巨大热应力，以避免砂霉裂纹或洗砂。还需要良好的高温强度和对金属穿透性的抵抗力。
• 选择砂霉：高性能树脂砂（例如呋喃树脂砂，酚醛树脂砂）是主流选择。它们提供的高温强度和尺寸稳定性通过化学键合远远高于绿沙，并且可以更好地承受熔融钢的高温影响。

关键部件保护：对于铸件的厚和大部分，热门接头或需要极高的表面质量的零件，通常在本地使用更昂贵的特殊沙子，例如铬铁矿砂。铬铁矿砂具有极高的折射率，出色的导热率和对金属穿透性的耐药性，这可以有效防止沙子粘住和穿透缺陷，但成本很高。

金属的熔点直接决定了砂霉所需的温度极限，然后确定砂模的核心性能要求，例如耐火和强度。铸造铝由于其低温，可以使用经济的绿沙，而铸钢的高温需要使用高性能树脂砂甚至特殊的砂。

案例简介：用于涡轮增压器外壳的高精度铸造解决方案

挑战：

在为客户开发涡轮增压器外壳时，我们遇到了一个核心困难：其内部结构包含极其复杂和精确的螺旋通道，这需要极高的尺寸精度。同时，铸件必须在涡轮增压器实际工作的高温和高压环境中保持可靠的性能。这对铸造过程 - 它必须能够完美地复制复杂的内部空腔表面质量和维稳定性。

常见的误解和局限性：

我们发现，如果我们完全依靠传统的绿沙过程来生产这一部分，则存在基本缺陷：复杂的螺旋通道很难准确地塑造，并且绿沙获得的铸造表面相对粗糙。这种粗糙度将严重干扰内部气流（空气动力学效率），直接影响涡轮增压器的性能和效率，并且无法满足严格的工作条件的要求。

LS的专业解决方案：

为了克服这个问题，我们创新采用了砂铸造技术：

1. 核心密钥 - 内部螺旋通道：对于最复杂和苛刻的内部螺旋通道，我们特别选择了高强度的树脂砂来制作精确的核心。该材料具有出色的高温强度和尺寸稳定性，可以确保复杂通道的平稳成型，以满足空气动力学和高温和高压电阻的需求。
2. 成本优化 - 外部主结构：对于住房的主要部分，我们充分利用了绿沙的良好成本效益和成型能力来制作外部模具。

结果和价值：

通过这种差异化和合并的应用沙技术策略，我们成功：

1. 保证核心性能：内部钥匙通道达到了所需的高精度，高温和高温以及高压电阻。
2. 有效控制成本：在确保最关键的表现的同时，最大程度地提高了过程的经济。
3. 实现可靠的交付：为客户提供涡轮增压器住房铸件，这些铸件符合严格的工作条件并具有出色的性能。

这个案件完全证明了LS铸造团队要深入了解产品需求，请准确选择和优化流程。我们擅长为客户提供最具成本竞争力的铸造解决方案，同时通过创新的过程组合满足极端的技术要求。

常见问题解答

1。可以重复使用铸造砂吗？

是的，但这取决于沙子的类型。由于其水基粘合剂特性，可以直接干燥和混合，即低成本且易于操作，可以直接重复使用绿沙。树脂砂不同。它使用化学粘合剂，必须经过昂贵的再生过程（例如热再生或机械再生）才能去除旧树脂并恢复砂颗粒。此过程需要专业设备，并且昂贵，因此不建议频繁地重用。

2。我在哪里可以买到铸造砂？

通常需要从专业的工业材料供应商那里购买铸造砂，例如批发商或专门从事铸造厂，冶金或工程材料的制造商，而不是普通的硬件商店或零售商店。建议通过行业展览，在线B2B平台（例如阿里巴巴工业产品）或本地黄页检查供应商目录，以确保沙子质量符合铸造标准（例如粒径，纯度），并注意供应商是否提供技术支持和物流服务，以避免购买不合适或低品质的产品。

3。凡士林沙滩和绿沙之间有什么区别？

主要区别在于粘合剂和性能的类型：石油砂使用油基粘合剂（例如石油衍生物），可以提供更精细的铸造细节和更高的强度，适合复杂的模具，但不利的是，它会在期间产生更多的烟雾和气味。高温铸件，需要加强通风；绿沙使用水基粘合剂（例如膨润土），成本较低，易于处理和环保的粘合剂，但细节稍差，更适合简单的铸造项目。选择时，您需要根据项目要求权衡细节的准确性和操作环境。

4。沙子处理过程安全吗？

是的，沙处理过程在专业的工厂环境中通常是安全的，但是必须严格遵循安全法规：包括安装有效的通风和除尘系统，以减少二氧化硅灰尘的传播，并且操作员必须在整个过程中佩戴适当的个人保护设备（PPE），例如N95面膜，护目镜，手套，手套，以防止有害的粉尘（例如硅胶）吸入（例如硅胶）。此外，工厂应进行定期的设备维护和空气质量测试，以确保治疗过程（例如沙子混合或再生）没有泄漏或爆炸风险。不建议单个家庭研讨会尝试一下。