自硬砂铸造,是砂型铸造技术中化学硬化砂型铸造工艺的一种。自硬砂主要由铸造砂、粘结剂、硬化剂组成,混砂时,粘结剂、硬化剂同时加入,制成砂型后,硬化剂与粘结剂发生化学反应使后者分子聚合,进而使砂型自行硬化。以砂型为模具,浇注熔融金属可以制造铸件。
自硬砂的组成成分中,铸造砂可以采用硅砂、铬铁矿砂、锆英砂等,粘结剂可以采用硅酸盐水溶液、磷酸盐胶凝材料、合成树脂等。从粘结剂来看,常见的硅酸盐水溶液是水玻璃(硅酸钠),以水玻璃为粘结剂的自硬砂称作水玻璃自硬砂,通常采用二氧化碳为硬化剂,这种砂型制造成本低,但使用后不易溃散;磷酸盐自硬砂采用的粘结剂包括磷酸二氢铝、磷酸二氢镁等,其耐火、耐高温性能较好,且溃散性良好;树脂自硬砂,可以采用呋喃树脂、酚醛树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯醇树脂等作为粘结剂,其中呋喃树脂较为常见,这种砂型易与铸件分离,易溃散。
自硬砂生产不仅包括砂型制造,还包括旧砂再生处理,目的是实现旧砂回收再利用,以提高资源利用率、降低生产成本、满足可持续发展要求。细分产品中,水玻璃自硬砂由于不易溃散,旧砂回收再利用难度大,磷酸盐自硬砂与树脂自硬砂溃散性良好,旧砂可回收再利用。通常采用机械振动方法,也可以采用高温焙烧方法,对旧砂进行破碎、分解、去膜、圆整、筛分处理。
根据新思界产业研究中心发布的
《2024-2029年中国自硬砂铸造行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,自硬砂铸造具有材料易得、工艺简单、砂型强度高、铸件尺寸精度与表面质量较高等优点,可用于钢铁、有色金属、合金等材料铸造领域,是工业上常用的砂型铸造工艺之一,能够用来制造大型砂、小型砂,进而用来铸造各种铸件,适合大批量生产,也适合单件小批量生产,能够满足多种场景需求。
新思界
行业分析人士表示,随着制造业转型升级,各种生产线一体化、自动化发展成为趋势,目的是提高生产效率、降低生产成本、提升产品质量。在自硬砂铸造领域,2023年12月,国家发改委修订发布了新版《产业结构调整指导目录(2024年本)》,鼓励类项目机械板块铸造装备中,高效自硬砂铸造成套设备被列入。这有望推动我国自硬砂铸造装备行业核心竞争力不断增强。