德国、前苏联等国于60年代前后开始把铁型覆砂铸造应用于铸造生产,主要用于生产球铁曲轴、刹车毂、刹车盘、缸套、炸弹壳、坦克履带和电机底座等30余种铸件。我国对铁型覆砂铸造的应用性研究起始于70年代初,至1979年,浙江省机电设计研究院和永康拖拉机厂等单位合作,首次将该工艺用于S195曲轴毛坯的批量铸造生产,同时,完成了对该工艺所生产的球铁曲轴性能的考核评价,在疲劳强度(疲劳极限应力σ-1的比较)、断裂强度(门槛值ΔKth的比较以及断裂韧性K1C的比较)和使用寿命(10000h台架耐久试验对比)等方面,与砂型铸造曲轴进行了大量的试验对比,皆优于砂型铸造。在其后的10余年里,该工艺不断在应用中提高完善,至90年代初,已有7家企业应用了该工艺,尤其是单缸优质的覆膜砂曲轴和四缸曲轴的铁型覆砂铸造工艺取得了很大的成功。这段时期的代表企业是永康拖拉机厂、上虞动力机厂、望都曲轴连杆厂、皖北曲轴厂、金华内燃机配件厂、常州柴油机厂等。1991年国家计委将铁型覆砂铸造批准为国家“八五”重点新技术推广项目,并把浙江省机电设计研究院作为该项目的技术依托单位,这对于我国铁型覆砂铸造技术的发展起了巨大的推动作用。我院承担了南宁覆膜砂该推广项目后,在其后的5~6年时间里基本上解决了铁型覆砂铸造用于批量生产的一系列问题。
2013年价格涨幅近30%,未来每年用量预计增长20%以上。河砂是混凝土的主要成分,占比达80%左右;按原料来源可分为河砂(包括湖砂)、海砂、山砂等天然砂和机制砂,长久以来,我国建筑所用的砂石主要是河砂;优质的覆膜砂按规格可分为碎石、粗砂、中砂、细砂等。在今年3月召开的第三届中国水泥网年会砂石骨料专场会议上,据同济大学材料科学与工程学院蒋正武教授介绍,2011年至今,我国砂石行业南宁覆膜砂表现出了需求量大且持续增长、供应吃紧、自然储量殆尽等特征,与此同时,河砂价格普涨。
普通砂型铸造法:利用砂作为铸模材料,又称覆膜砂销售砂铸,翻砂,包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类,但并非所有砂均可用以铸造。好处是成本较低,因为铸模所使用的沙可重复使用;缺点是铸模制作耗时,南宁覆膜砂铸模本身不能被重复使用,须破坏后才能取得成品。砂型铸造方法:湿型砂机器造型方法、自硬树脂砂造型制芯、水玻璃砂造型制芯、干型和表干型、实型铸造、负压造型、手工造型。砂芯制造方法:是根据砂芯尺寸、形状、生产批量及具体生产条件进行选择的,在生产中,从总体上可分为手工制芯和机器制芯。
河沙是河道中自然沉积的砂,特点是比较干净,含泥量比较低,级配比较好,一般说来是建筑用品质最好的砂,可用于各类砂浆、混凝土。山砂是沉积地貌地表覆膜砂销售所采掘的砂,特点是含泥量、铁的氧化物和有机质含量比较高,一般不用在高标号混凝土中。海砂是海边采掘的砂,特点是砂中有贝类甲壳碎屑,氯离子和钙质含量覆膜砂比较高,对钢筋有腐蚀性,没用过。
混凝土与水泥制品行业创新与转型必须朝向低碳的绿色发展方向,切实做好创新的评估分析和鉴别,杜绝伪创新开倒车。干粉砂浆曾经被认优质的覆膜砂为是绿色创新产业,但对面广量大的建筑砂浆(砌筑/抹灰)而言,烘干砂厂家,制作干粉砂浆时,先要花费大量的热能将砂子烘干,烘干砂出售,在消耗大量能源费用的同时产生大量碳排放;到建筑工地后,烘干砂,仍然需要加水搅拌或机喷,不可避免地产生南宁覆膜砂大量粉尘污染,因此环保问题依旧;从干粉砂浆工厂到工地的运输途中,由于机械振动等原因,干拌好的干粉砂浆因为砂与水泥等粉料的容重不一致,必然发生分层,导致现场使用时砂浆质量问题。因此,应大力推广使用预拌砂浆,与预拌混凝土一样供应工地。
目前,全国已有近百家企业应用了铁型覆砂铸造覆膜砂销售工艺生产球铁曲轴、凸轮轴、平衡轴、耐压阀体、缸套,耐磨齿盘等30余种铸件,估计年产铸件在10×104t左右。比较典型的企业有通辽市永鑫硅砂有限责任公司、上海汽车铸造总厂球铁厂、、广西百矿集团、宜兴机械总厂、山东九羊集团、浙江曙光曲轴厂、本溪天缘曲轴厂、保定电影机械厂、山西潞城曲轴厂、河北辛集曲轴厂等。但是由于这些南宁覆膜砂企业引入该工艺的方式不同:有委托我院进行设计或承建的,也有自行仿造开发的。因此他们对铁型覆砂铸造工艺的掌握程度相差甚远。仅以铁型覆砂铸造废品率为例,不少掌握得比较好的企业可稳定在3%左右,取得了非常好的经济效益。但也有少数企业的铁型覆砂铸造废品率却高达20%左右,这大大地抵消了该工艺来该产生的的经济效益。究其原因,发现是由于这些企业还没有完全掌握该工艺的设计和生产要领,以及疏于生产管理所致。