新型覆膜砂覆膜砂用原砂根据铸件的材质和特性不同,要求选用不同品种和性质的原砂。通常用天然硅砂,有特殊性能要求的可选用锆英砂、铬铁矿砂以及镁橄榄石砂等原砂。如果原砂经高温焙烧或采用旧砂再生,可降低硅砂的热膨胀率,去除硅砂表面有机物(高温时会分解出气体)以及改变砂粒表面特性。用焙烧砂生产的覆膜砂膨胀率低、发气量少、强度高,而且对消除或减少铸件粘砂、变形、型芯裂纹、断裂都有好处。不论哪种原砂都要求砂的形态及形貌要好,粒形最好呈圆形,粒度分布适宜,微粉含量低。通过擦洗或其他方式降低含泥量和灼碱龟,提高原砂品位,从而降低辅料的加入量,可大幅度提高覆膜砂的使用性能和工艺性能,为生产优质覆膜砂设计覆膜砂提供条件,有助于降低废品和提高生产率。
树脂是制备高质量新型覆膜砂覆膜砂的关键材料。对树脂的要求具备以下优点:(1)较高的比强度,可降低覆膜砂的发气量和成本。(2) 较快的聚合速度,可提高制芯效率。(3) 较低的游离酚含量,可改善覆膜砂设计铸造车间环境和劳动条件。(4) 较全的品种,可满足不同的需要。
新型覆膜砂铸造模具的热处理铝,镁和锌等低熔点合金用挤压铸造模具的热处理一般选用热模工具钢作为模具材料,经调质处理后再进行氮化或氰化等表面处理。采用4Cr5MoSiV1钢制作模具时,也可采用近年来发展起来的真空热处理技术。使用结果表明,4Cr5MoSiV1钢比较适用于铝、镁和锌等合金的挤压覆膜砂设计模具,并能获得比3Cr2W8V钢更高的使用寿命。铜合金用挤压铸造 模具的热处理,对常用的模具钢3Cr2W8V钢主要进行调质处理,对模具还要进行渗氮处理以避免粘焊,但是渗氮后脆性增加,故需再进行高温回火。黑色金属用挤压铸造模具的热处理一般采用渗金属及三元共渗工艺,以提高模具的抗热疲劳性能。
虽然近年来新型覆膜砂模具业务的辅助材料和特殊技术在近几年得到了推广和应用,但其中大部分仍处于试验和勘探阶段,如模具表面涂覆技术、模具表面热处理技术、模具导向对润滑技术、模具型腔传感技术和润滑技术、模具应力去除技术、模具抗疲劳和防腐技术等。重要技术和一些关键也缺乏知识产权保护。我国的模具标准件生产,80年代初才形成小规模生产,模具标准化程度及标准件的使用覆盖面约占20%,从市场上能配到的也只有约30个品种,且仅限于中小规格。标准凸凹模、热流道元件等刚刚开始供应,覆膜砂设计模具及零件生产供应渠道不畅,精度和质量也较差。