?江門翻砂鑄造(砂型鑄造)后的鑄件表面常因型砂粘結(jié)(如砂粒嵌入鑄件表面或粘附著未脫落的型砂)形成 “粘砂”,不僅影響外觀,還會(huì)增加后續(xù)加工難度(如磨損刀具)。去除粘砂需根據(jù)鑄件材質(zhì)、粘砂程度及生產(chǎn)批量選擇合適的方法,以下是常見的處理工藝及操作要點(diǎn):
?

一、粘砂產(chǎn)生的原因(針對性處理的基礎(chǔ))
粘砂主要因型砂與熔融金屬接觸時(shí)發(fā)生物理或化學(xué)作用導(dǎo)致,常見原因包括:
型砂耐火性不足(如石英砂純度低,高溫下與金屬液反應(yīng)生成低熔點(diǎn)化合物);
金屬液溫度過高(超過型砂耐火極限);
型砂緊實(shí)度不夠(金屬液滲入砂粒間隙);
粘結(jié)劑比例不當(dāng)(型砂強(qiáng)度不足,被金屬液沖蝕)。
了解原因可在源頭減少粘砂(如優(yōu)化型砂配方),但完全避免較難,需通過后續(xù)處理去除。
二、常見粘砂去除方法
1. 機(jī)械清理法(適用于大部分鑄件,尤其批量生產(chǎn))
通過機(jī)械力直接剝離表面粘砂,效率高、成本低,是工業(yè)生產(chǎn)的主流方式。
拋丸清理
原理:利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪將鋼丸(或鑄鐵丸、玻璃丸)高速噴射到鑄件表面,通過丸粒的沖擊力撞碎并剝離粘砂,同時(shí)可去除飛邊、氧化皮。
特點(diǎn):自動(dòng)化程度高(可配合輸送線實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)),清理均勻,適合中小型鑄件批量處理(如汽車零件、五金件)。
注意事項(xiàng):根據(jù)鑄件材質(zhì)選擇丸粒大?。ㄨT鐵件用 φ1-2mm 鋼丸,鋁合金件用玻璃丸避免損傷表面);控制拋射強(qiáng)度(防止鑄件變形)。
噴砂清理
原理:用壓縮空氣將磨料(石英砂、剛玉砂)噴射到表面,通過磨料的切削作用去除粘砂,適合復(fù)雜形狀鑄件(如帶內(nèi)腔、凹槽的零件)。
特點(diǎn):靈活性高(可手工操作或機(jī)械自動(dòng)化),能清理死角,但效率低于拋丸,且粉塵較大(需配套除塵設(shè)備)。
適用場景:大型鑄件(如機(jī)床床身)、單件小批量生產(chǎn),或拋丸無法覆蓋的復(fù)雜部位。
打磨清理
工具:角磨機(jī)(配鋼絲輪、砂輪片)、砂帶機(jī)、手工砂紙(粗砂布,如 40#-80#)。
特點(diǎn):適合局部粘砂(如鑄件邊緣、澆口附近)或小批量處理,可針對性打磨,但勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低,易產(chǎn)生表面劃痕。
注意事項(xiàng):鑄鐵件避免過度打磨(防止露出基體生銹);精密部位需控制打磨力度(避免尺寸超差)。
滾筒清理
原理:將鑄件與磨料(碎石、鋼段)放入滾筒,通過滾筒旋轉(zhuǎn)使鑄件與磨料相互摩擦,去除表面粘砂,類似 “研磨” 過程。
特點(diǎn):適合小型、規(guī)則形狀鑄件(如螺栓、小五金件),批量處理成本低,但對復(fù)雜件清理效果差(內(nèi)腔易殘留粘砂)。
2. 化學(xué)清理法(適用于粘砂嚴(yán)重或材質(zhì)特殊的鑄件)
通過化學(xué)溶液溶解或軟化粘砂(尤其化學(xué)粘砂,即型砂與金屬反應(yīng)生成的化合物),適合機(jī)械方法難以處理的場景。
酸洗法
原理:將鑄件浸泡在酸溶液(如鹽酸、硫酸,鑄鐵件常用 10%-20% 鹽酸)中,酸液與粘砂中的硅酸鹽(型砂主要成分)或金屬氧化物反應(yīng),使粘砂松動(dòng)脫落。
適用場景:鑄鐵件、鑄鋼件的嚴(yán)重粘砂,尤其化學(xué)粘砂(機(jī)械清理難以去除)。
注意事項(xiàng):需控制酸洗時(shí)間(避免過度腐蝕鑄件);酸洗后需用清水沖洗并中和(如用堿性溶液中和殘留酸液),防止鑄件銹蝕;操作時(shí)需防護(hù)(酸液腐蝕性強(qiáng))。
堿洗法
原理:用高溫堿性溶液(如氫氧化鈉溶液)浸泡鑄件,溶解粘砂中的硅質(zhì)成分(生成可溶性硅酸鈉),適合鋁合金、銅合金鑄件(避免酸腐蝕)。
特點(diǎn):對有色金屬腐蝕性小,但效率低于酸洗,適合精密或淺色鑄件(如鋁合金零件)。
3. 高溫清理法(適用于大型鑄件或特殊材質(zhì))
通過高溫灼燒使粘砂(尤其有機(jī)粘結(jié)劑殘留的型砂)碳化或氧化,便于后續(xù)清理。
火焰清理
原理:用氧 - 乙炔火焰或噴燈烘烤鑄件表面,高溫使粘砂中的有機(jī)物燃燒、無機(jī)物變脆,再用鋼絲刷或高壓空氣吹除。
適用場景:大型鑄件局部厚粘砂(如機(jī)床床身、大型閥體),或粘砂中含較多樹脂、煤粉等可燃物。
注意事項(xiàng):避免高溫導(dǎo)致鑄件變形(尤其薄壁件);鑄鐵件需控制溫度(防止石墨化不良)。
焙燒清理
原理:將鑄件放入焙燒爐(溫度 500-800℃)中加熱,使粘砂中的粘結(jié)劑(如樹脂、粘土)燃燒分解,型砂失去粘性后脫落,冷卻后通過振動(dòng)或噴砂去除。
適用場景:批量處理復(fù)雜鑄件(如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體),尤其樹脂砂鑄造的鑄件(樹脂高溫易分解)。
三、清理后的處理(提升表面質(zhì)量)
表面檢查:通過目視或探傷確認(rèn)粘砂是否完全去除,殘留粘砂需二次清理。
防銹處理:鑄鐵、鋼等易銹材質(zhì)清理后需立即涂防銹油或進(jìn)行磷化處理(防止氧化生銹)。
精整加工:對精度要求高的鑄件,清理后需通過磨削、拋光進(jìn)一步提升表面光潔度(如 Ra3.2-1.6μm)。
四、選擇建議
批量小型鑄件:優(yōu)先選拋丸或滾筒清理,效率高、成本低;
大型 / 復(fù)雜鑄件:噴砂 + 局部打磨結(jié)合,兼顧死角清理;
嚴(yán)重化學(xué)粘砂:先用酸洗 / 堿洗軟化,再用機(jī)械方法去除;
有色金屬(鋁、銅):避免強(qiáng)酸,選堿洗或玻璃丸噴砂,防止表面腐蝕。