众所周知,宝珠砂以其特殊的球形形态、较高的型砂强度、高耐火温度和较低的热膨胀率,已经在消失模、自硬砂、熔模铸造中得到了广泛的应用。在水玻璃铸造工艺中,宝珠砂也可以发挥其优势,取得较高的经济效益。
改性酯硬化水玻璃作为粘合剂是在传统水玻璃铸造工艺基础上改进而来。它可以改善型砂、芯砂的溃散性,提高铸件的尺寸精度。特别是对铸钢件、高锰钢铸件,改进表面的质量和精细度。其主要优点包括以下几点:
- 粘结剂加入量低,硬化速度可调节
- 型砂工艺性能良好,冬季透气性好
- 铸件质量和尺寸精度高,型砂热塑性好,发气量低,可防止铸件生产裂纹及气孔缺陷。
- 无刺激性,不会产生有害气体,对操作工人友好。
于此同时,改性酯硬化水玻璃工艺有其不可避免的缺点:
- 对于有机树脂粘结剂而言,型砂溃散性改善不明显。
- 旧砂回收困难,湿法再生产生有害废水,干法再生回收效果差。
对改性酯硬化水玻璃工艺引入宝珠砂后,代替了传统硅砂型砂和芯砂。通常选用宝珠砂30-50目代替硅砂20-40目。可以有效改善型砂的溃散性,提高旧砂的回收再生率。具体的优势体现在以下方面:
- 使用宝珠砂可以减少水玻璃固化剂和树脂的加入量。对于相同粘结剂加入量,宝珠砂比硅砂的强度高30%以上。
- 宝珠砂的颗粒形状为圆球型,流动性好,可以改善水玻璃铸造工艺溃散性差的缺陷。
- 宝珠砂耐火温度高,大于1800°,在生产厚壁、热节较多的大型铸件时,优势更为明显。用宝珠砂可以明显减少粘砂和铁包砂的缺陷。
- 宝珠砂是中性砂,可以满足各种材质铸件的生产。硅砂偏酸性,生产高锰钢等碱性铸件时,容易产生化学性粘砂。宝珠砂的中性特点,使之不容易与金属液中的合金发生化学反应,防止了化学粘砂。
- 便于回收再生。宝珠砂硬度较硅砂高很多,机械法再生时基本不会破碎。从而可以提高旧砂回收率,节约成本,降低固体废料的排放。即使不用湿法再生,干法再生也可以循环使用数十次。
- 提高铸件产品质量,宝珠砂与铸件表面为点接触,可以有效提高铸件的表面质量。