粘土砂鑄造,也稱砂鑄,是采用粘土砂作為模具來鑄造鑄件的工藝。粘土砂鑄造工藝應用歷史悠久,目前應用范圍廣泛。粘土砂由鑄造砂、粘結劑組成,利用粘結劑將砂粒粘結在一起,成型后作為模具使用,其中的鑄造砂主要是硅砂,粘結劑主要是黏土。
粘土砂包括粘土濕砂、粘土干砂、表干型砂三種類型。粘土濕砂以黏土、水為粘結劑,制成砂型后濕態下直接作為模具進行澆注來鑄造鑄件;粘土干砂制成砂型后表面涂覆耐火材料進行烘干,冷卻后再用作模具來鑄造鑄件;表干型砂將砂型表面烘干,其兼具粘土濕砂、粘土干砂特點。
三種粘土砂對比來看,粘土濕砂成本最低,材料可回收再利用,但砂型剛度較低,鑄件的尺寸精度較差,且易出現缺陷;粘土干砂烘干時易變形,已基本被化學硬化砂所替代;表干型砂的砂型表面強度高,鑄件不易產生缺陷。
化學硬化砂采用硅酸鹽、磷酸鹽、合成樹脂等化學材料作為粘結劑,利用硬化劑使砂型硬化,再用來鑄造鑄件。化學硬化砂的砂型強度高,鑄件尺寸精度較高,但成本也相對較高。根據新思界產業研究中心發布的
《2024-2029年粘土砂鑄造行業風險投資態勢及投融資策略指引報告》顯示,粘土砂鑄造憑借工藝簡單、材料易得、成本較低、造型能力強、可大規模生產等優點,目前仍是主要的鑄造工藝之一。
粘土砂鑄造可用來鑄造大、中、小型鑄件,可鑄造鋼鐵鑄件、有色金屬鑄件、合金鑄件等,廣泛應用在汽車、機械設備、航空航天等領域。粘土砂鑄造裝備主要包括混砂機、造型機、澆注機等。隨著工業自動化發展,成套設備、全自動生產線成為粘土砂鑄造裝備發展趨勢。
隨著制造業不斷升級,鑄造技術應用范圍不斷擴大,同時其工藝要求不斷提升,粘土砂鑄造也面臨著技術升級問題。例如,傳統粘土砂鑄造存在砂型緊實度不足問題,造成鑄件尺寸精度、表面質量等無法達到要求,且存在夾砂、砂眼、氣孔等缺陷,因此需要采用各種技術手段進行解決。
新思界
行業分析人士表示,2024年2月1日正式施行的由國家發展改革委修訂發布的新版《產業結構調整指導目錄(2024年本)》鼓勵類項目機械板塊中,提出發展高緊實度粘土砂鑄造成套裝備。這有望推動我國粘土砂鑄造行業技術不斷升級。