鐵型覆砂(Iron based coated sand),鑄造生產技術。上世紀七十年代,我國鑄造工作者在國內外鑄造同行研究的基礎上結合我國國情發展起來的一種特殊的鑄造技術方法,是有別於砂型鑄造、消失模實型鑄造、V法鑄造、金屬型鑄造、殼型鑄造、石蠟鑄造、陶瓷鑄造、鋼丸鑄造等鑄造方法的一種半精密鑄造方法,該方法採用金屬模型——鑄鐵模型(故有時也叫鐵模覆砂Iron mold coated sand)以及與鑄件外形近形的鑄鐵型腔作為砂箱鐵型,近形的鐵型上覆蓋一層6~10㎜的覆膜砂砂胎形成鑄型用於澆注成鑄件——此即鐵型覆砂鑄造。
鐵型覆砂生產工藝流程:主機造型——檢查合箱——鎖箱放澆口杯——澆注——開箱出鑄件——清砂——造型——
1. 鐵型覆砂鑄造具有砂型鑄造的特點,即有一剛性砂型外殼,使得 砂型整體強度高、不變形,其適應性廣泛,鑄件易脫模,並且定位可靠,精度高。
2. 鐵型覆砂鑄造具有覆膜砂殼型鑄造的特點,造型方便、快捷、不論什麼鑄件砂型,二、三分鐘之內便可造型完畢,型砂密度、鑄型表面硬度等通過設備保證,永遠一致,並且不需要塗刷任何塗料。既得到了光潔的鑄件,又提高了鑄件的形狀和尺寸精度。
3. 鐵型覆砂鑄造還具有金屬型鑄造的特點,鐵的鑄型在金屬液結晶過程中有明顯的冷激作用,可使鑄件晶粒度細化,從而提高了鑄件的綜合強度,同時又由於有砂胎的存在避免了金屬型鑄造的短處,鑄件不會產生白口,對鑄鐵件而言,可鑄態生產各種材質,無需熱處理。
4. 由鐵型和薄的砂胎組成的鑄型鎖緊後剛度高、變形小、冷卻快,得到的鑄件尺寸精度高、加工餘量小、組織緻密,特別適合球墨鑄鐵的生產,在生產球墨鑄鐵時能利用球墨鑄鐵的石墨化膨脹對鑄件進行自補縮——實現球墨鑄鐵的少、無冒口鑄造,得到優質鑄件;因為鐵型冷卻快,對生產高牌號的珠光體基體的盤類、桿類、軸類鑄件尤其有利。
5. 一般情況下鐵型覆砂生產的鑄件硬度比普通鑄造方法生產的鑄件要高20個HB單位左右。
6. 利用鑄件澆注後鐵型的餘熱進行再循環生產的覆膜砂固化, 不只減少了用電,而且鑄造過程呈現封閉式循環生產狀態,生產占用面積很小(例如,一小時熔煉一噸鐵(鋼)水時,造型澆注面積有二、三百平方米就足夠了),不需要砂處理設備,投資少、見效快。
7. 由於鐵模的激冷,使得型砂不會被過燒,不但型砂可以重複使用,而且因為澆注過程的焙燒,從而使得型砂(石英砂)發生相變,砂子的熱膨脹係數由15減至5。所以,生產過程中產生的舊砂還可以再生回用,符合發展循環經濟。
8. 鐵型覆砂鑄造特別適合批量大的中、小鑄件的生產,若換裝少時其綜合廢品率可以降到3%左右。
9. 鐵型覆砂的鐵型使用壽命可達萬次以上,但長期反覆的熱脹冷縮和鑄造環境影響下,需要增加維護保養。
任何一種工藝方法都有其獨特性也就有其局限性,鐵型覆砂也不例外。 鐵型覆砂生產時其砂型採用熱芯盒方法熱固化,需要一定的溫度和時間,這影響了鐵型覆砂的生產效率,對大批量產品的生產不太適合;鐵型覆砂的造型機可以說就是一個熱芯盒射芯機,所以對生產大件、複雜件也不適合。