各位铸造老铁，想必都对粘砂深恶痛绝吧！
没错！它就像“潜伏”在铸造流程里的“捣蛋鬼”，冷不丁就冒出来搞破坏，给铸件质量和生产效率带来严重打击，稍不留神，企业就要被迫承受巨额损失。
想象一下，当你满心期待地打开铸型，却看到铸件表面附着着一层顽固的砂粒，原本光洁的表面变得粗糙丑陋，这场景别提多糟心了。而这，正是铸造粘砂引发的后果，它不仅让铸件颜值“崩塌”，还会拉低尺寸精度，损害机械性能，甚至直接让铸件报废，前期投入的心血全打水漂。今天，咱们就全方位剖析铸造粘砂，带你找到破解之道！
揭开粘砂的“神秘面纱”
粘砂是什么？
简单来讲，粘砂就是在铸件表面形成的金属与砂的混合物，或者是烧结型砂。要是发现铸件表面不再光滑，有一层很难弄掉的砂质物质，那大概率就是粘砂了。这层“砂衣”就像铸件的“瑕疵印记”，不仅影响外观，还会给后续加工和使用带来一连串麻烦。
粘砂也分类？
粘砂主要有机械粘砂和化学粘砂两类，它们的形成原理和外观特征差异很大。
机械粘砂：
又叫“金属液渗透粘砂”，是液态金属或金属氧化物通过毛细管渗透、气相渗透，钻进型腔表面砂粒间隙，在铸件表面形成金属和砂粒机械混合的粘附层。清理这层粘砂时能看到金属光泽，所以也被形象地称作“铁包砂”。它的表面像海绵一样，紧紧贴在铸件上。这类粘砂常出现在砂型、砂芯受热厉害，以及砂型紧实度低的地方，比如浇冒口周边、铸件厚大截面、内角和凹槽处。在消失模铸造中，要是减重孔舂砂不到位，或者塑料泡沫模样表面涂料太薄，就容易出现机械粘砂，形态有的呈斜坡状，有的则是均匀覆盖在铸件表层。
化学粘砂：
这是金属氧化物和造型材料发生化学反应的产物，与铸件牢牢结合。铸件部分或整个表面会附着一层由金属氧化物、砂子和粘土反应生成的低熔点化合物，粘砂层硬度超高，普通的喷、抛丸清理都起不到作用，得用砂轮打磨才行，清理难度极大。化学粘砂多发生在铸件厚截面和型、芯过热的部位，常见于粘土砂或水玻璃砂造型。
探寻粘砂的“诞生密码”
机械粘砂咋来的？
铸件和模样设计不合理
如果铸件和模样的结构存在尖角、悬伸、扁薄砂台或砂芯等，就会使砂型、砂芯局部热量过度集中，破坏其正常性能，导致表面提前溃散，给熔融金属或金属氧化物可乘之机，进而产生机械粘砂。比如铸件的薄壁结构，浇注时薄壁处砂型受热快，就容易溃散引发粘砂。
模样工艺有缺陷
模样工艺设计不好就会导致砂型舂不紧实或紧实度不均，造成型腔表面粗糙、疏松，直接引发机械粘砂。比如分模面选得不对，导致上型过高；模样在模底板上位置没摆好，凹陷处舂不实；浇道、冒口位置布置不合理，出现舂砂困难的区域；起模斜度小于1.5°，砂型表面易撕裂，都容易让金属或金属氧化物渗入。
砂箱设计有问题
砂箱设计构造不合理，会导致砂型紧实度不均或舂砂过软。像箱带位置不对，妨碍凹陷部位舂实，造成砂型局部过软，引发胀砂或机械粘砂；砂箱太小，舂砂不紧实；箱带影响浇道、冒口位置，使相关部位型砂舂不紧实，还会因热量集中加重机械粘砂。
浇冒口系统有隐患
浇冒口位置不对，会让砂型局部过热，型腔表面过早损坏，金属液或金属氧化物更容易渗入。比如直浇道、冒口离型面太近形成热节区，若热节区砂型未舂实，粘砂缺陷就很严重；金属液在型腔表面流过太多，会毁坏型面，重熔初期凝固的硬壳，粘砂会更厉害。此外，浇道截面比例不当，会增加金属氧化物，助熔型砂；冒口颈尺寸过大，会使周围型砂过热；浇口杯、直浇道设计不佳，浇注时卷入空气使金属液氧化，也会引发机械粘砂。
型砂质量不过关
原砂粒度分布不均匀，会降低砂型紧实度；型砂流动性、成型性差；壳型砂上树脂覆膜太薄，会降低型壳局部强度，部分砂粒未被覆盖；铸型透气性过高，说明型砂颗粒太粗；型砂中碳素材料或脱氧物质不足，会产生过多金属氧化物，增加粘砂风险。
制芯环节有漏洞
未刷涂料的砂芯砂粒太粗、粒度分布不好，或者砂芯未舂实，都会对机械粘砂产生影响。
化学粘砂有哪些原因？
原材料耐火度低
湿型和制芯用的原材料耐火度、烧结点低，在高温下容易软化、熔融，与金属液发生化学反应，引发化学粘砂。像一些质量差的型砂，耐火度不够，就容易出现这种问题。
石英砂纯度不达标
石英砂中要是有金属氧化物等有害杂质，会大幅降低型壳耐火度，加重粘砂情况。用石英砂型壳浇注高锰钢、高合金钢铸件时，金属液中的镍、铬等元素氧化，其氧化物与型壳中的SiO2反应生成低熔点化合物，就会造成化学粘砂。
煤粉添加量不足
煤粉在型砂里作用很大，能在高温下分解产生还原性气体，防止金属液氧化，还能改善型砂透气性和退让性。要是煤粉加少了，这些作用就发挥不出来，增加化学粘砂的可能性。
涂料使用不当
涂料是防粘砂的关键，但要是涂料耐火度不够，涂层厚度不均、剥落，就无法有效隔离金属液和型砂，导致化学粘砂。涂料耐火度不足时，与高温金属液接触会发生化学反应，使铸件表面粘砂。
浇注温度过高：
浇注温度过高，金属液流动性变强，更容易与型砂反应，还会加剧型砂热损伤，降低其耐火性能。在消失模铸造中，浇注温度超过一定范围，就容易出现化学粘砂。
粘砂带来的“重重危机”
外观受损与清理难题
粘砂最明显的影响就是破坏铸件外观，原本光滑的表面变得粗糙坑洼，严重影响产品美观度。对于汽车零部件、精密仪器外壳这类对外观要求高的铸件，粘砂几乎是“致命一击”，直接判定产品不合格。而且，粘砂让铸件清理难度大增，工人得花费大量时间和精力进行打磨、喷砂处理，不仅增加人工成本，过度打磨还可能损伤铸件表面，影响尺寸精度和表面质量。
尺寸精度与性能隐患
粘砂会使铸件表面不平整，影响尺寸精度。像发动机缸体、齿轮等对尺寸精度要求严苛的零件，粘砂可能导致尺寸超公差，无法满足装配要求，进而影响整个产品性能和质量。同时，粘砂层会改变铸件表面组织结构，降低硬度、强度和韧性，让铸件在使用中更容易出现磨损、断裂等问题，严重威胁产品可靠性和使用寿命。
“成本+效率”双重打击
从成本方面看，粘砂导致铸件报废率上升，造成原材料、能源和人工浪费，大幅增加生产成本。为清理粘砂增加的设备投入和人工成本，也加重了企业经济负担。在生产效率上，处理粘砂问题耗时耗力，延长铸件生产周期，降低生产效率。市场需求旺盛时，还可能导致企业无法按时交付产品，失去客户信任。
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