覆膜砂工艺的发展历程

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，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。

目前，我国的树脂覆膜砂生产厂家已达200—300家，覆膜砂年产量超过50万吨，覆膜砂的品种也从单一的普通型覆膜砂，发展到了目前的高强度、低发气、耐高温、速固化、低膨胀和易溃散等多种性能的覆膜砂，以及离心铸造用、激冷型和湿态造型用等覆膜砂。

凝固技术的发展 控制凝固过程是开发新型材料和提高铸件质量的重要途径。 顺序凝固技术、快速凝固技术、复合材料的获得、半固态金属铸造成形技术等等就是集中的代表。

1.顺序凝固技术 所谓的顺序凝固技术，是使液态金属的热量沿一定向排出 , 或通过对液态金属施行某方向的快速凝固 , 从而使晶粒的生长( 凝固 )向着一定的方向进行 , 获得具有单方向晶粒组织或单晶组织的铸件的一种工艺方法。由于冷却及控制技术的不断进步,使热量排出的强度及方向性不断提高,从而使固液界面前沿液相中的温度梯度增大,这不仅使晶粒生长的方向性提高 ,而且组织更细长、挺直、并延长了定向区。顺序凝固技术已广泛应用于铸造 高温合金燃气轮机叶片的生产中 , 由于沿定向生长的组织的力学性能优异, 使叶 片工作温度大幅度提高,从而使航空发动机性能提高。顺序凝固技术的新进展 是制取单晶体铸件,如单晶涡轮叶片,它比一般顺序凝固柱状晶叶片具有更高的 工作温度 , 抗热疲劳强度、抗蠕变强度和耐腐蚀性能。采用这种高温合金单晶叶片 的航空发动机 ,有效地增加了航空发动机的推力和效率,使其性能大幅度提高。

覆膜砂设备的热法工艺介绍

1、冷法：用乙醇将树脂溶解，并在混砂过程中加入，使二者包覆在砂粒表面，乙醇挥发，得覆膜砂；

2、热法：把砂预热到相应温度，加树脂使其熔融，搅拌使树脂包覆在砂粒表面，加水溶液及润滑剂，冷却、破碎、筛分得覆膜砂。用于铸钢件、铸铁件。覆膜砂的生产都是采用热覆膜法。

热法覆膜工艺是先将原砂加热到相温度，然后分别与树脂、乌洛脱品水溶液和硬脂酸钙混合搅拌，经冷却破碎和筛分而成。由于配方的差异，混制工艺有所不同。