自硬砂鑄造,是砂型鑄造技術中化學硬化砂型鑄造工藝的一種。自硬砂主要由鑄造砂、粘結劑、硬化劑組成,混砂時,粘結劑、硬化劑同時加入,制成砂型后,硬化劑與粘結劑發生化學反應使后者分子聚合,進而使砂型自行硬化。以砂型為模具,澆注熔融金屬可以制造鑄件。
自硬砂的組成成分中,鑄造砂可以采用硅砂、鉻鐵礦砂、鋯英砂等,粘結劑可以采用硅酸鹽水溶液、磷酸鹽膠凝材料、合成樹脂等。從粘結劑來看,常見的硅酸鹽水溶液是水玻璃(硅酸鈉),以水玻璃為粘結劑的自硬砂稱作水玻璃自硬砂,通常采用二氧化碳為硬化劑,這種砂型制造成本低,但使用后不易潰散;磷酸鹽自硬砂采用的粘結劑包括磷酸二氫鋁、磷酸二氫鎂等,其耐火、耐高溫性能較好,且潰散性良好;樹脂自硬砂,可以采用呋喃樹脂、酚醛樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚乙烯醇樹脂等作為粘結劑,其中呋喃樹脂較為常見,這種砂型易與鑄件分離,易潰散。
自硬砂生產不僅包括砂型制造,還包括舊砂再生處理,目的是實現舊砂回收再利用,以提高資源利用率、降低生產成本、滿足可持續發展要求。細分產品中,水玻璃自硬砂由于不易潰散,舊砂回收再利用難度大,磷酸鹽自硬砂與樹脂自硬砂潰散性良好,舊砂可回收再利用。通常采用機械振動方法,也可以采用高溫焙燒方法,對舊砂進行破碎、分解、去膜、圓整、篩分處理。
根據新思界產業研究中心發布的
《2024-2029年中國自硬砂鑄造行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示,自硬砂鑄造具有材料易得、工藝簡單、砂型強度高、鑄件尺寸精度與表面質量較高等優點,可用于鋼鐵、有色金屬、合金等材料鑄造領域,是工業上常用的砂型鑄造工藝之一,能夠用來制造大型砂、小型砂,進而用來鑄造各種鑄件,適合大批量生產,也適合單件小批量生產,能夠滿足多種場景需求。
新思界
行業分析人士表示,隨著制造業轉型升級,各種生產線一體化、自動化發展成為趨勢,目的是提高生產效率、降低生產成本、提升產品質量。在自硬砂鑄造領域,2023年12月,國家發改委修訂發布了新版《產業結構調整指導目錄(2024年本)》,鼓勵類項目機械板塊鑄造裝備中,高效自硬砂鑄造成套設備被列入。這有望推動我國自硬砂鑄造裝備行業核心競爭力不斷增強。