砂铸铝(砂型铸造铝合金)的工艺流程是将熔融铝合金浇入砂型模具中,经冷却凝固后获得所需形状铸件的制造过程。其工艺流程可分为模具准备、造型制芯、熔炼与浇注、冷却与清理、后处理与检验五个核心阶段,
砂铸铝厂家说一下具体步骤及技术要点如下:

一、模具准备阶段
模具设计与制造
三维建模:根据产品图纸,使用CAD软件设计铸件三维模型,明确分型面、浇注系统(直浇道、横浇道、内浇道)和冒口位置。
模具加工:采用木模或金属模(如铝合金模)制作模具,金属模精度更高(公差±0.2mm),适合大批量生产;木模成本低,适合单件或小批量生产。
模具调试:通过试模调整分型面间隙(通常≤0.1mm),防止浇注时漏铝。
砂型材料选择
原砂:常用石英砂(SiO₂含量≥90%),粒度根据铸件大小选择(粗砂用于大型铸件,细砂用于精密铸件)。
粘结剂:
黏土砂:以膨润土为粘结剂,成本低但强度较低,适用于手工造型。
树脂砂:以酚醛树脂或呋喃树脂为粘结剂,强度高(抗压强度≥0.7MPa),适用于机器造型。
水玻璃砂:以水玻璃为粘结剂,需配合CO₂硬化,适用于大型铸件。
二、造型制芯阶段
造型工艺
手工造型:
整模造型:将砂型分为上、下两半,适用于结构简单的铸件(如圆盘)。
分模造型:分型面位于铸件zui大截面处,适用于复杂铸件(如箱体)。
挖砂造型:手动挖除分型面处的多余砂型,适用于单件生产。
机器造型:
高压造型:通过高压(≥0.5MPa)压实砂型,提高紧实度(≥90%),减少气孔缺陷。
射砂造型:将砂粒高速射入模具,适用于薄壁铸件(如手机外壳)。
制芯工艺
砂芯制作:在砂型中嵌入砂芯以形成铸件内腔,砂芯材料与砂型相同,但需添加铁钉或芯骨增强强度。
芯头设计:芯头与砂型接触面需涂刷涂料(如石墨粉),防止粘砂。
合箱与紧固
合箱:将上、下砂型对齐,检查分型面间隙是否均匀。
紧固:用螺栓或卡子固定砂型,防止浇注时涨箱。
三、熔炼与浇注阶段
铝合金熔炼
熔炉选择:
坩埚炉:适用于小批量生产,容量50-500kg。
反射炉:适用于大批量生产,容量1-10吨。
熔炼工艺:
配料:按合金成分(如Al-Si-Mg系)称量铝锭、硅块、镁条等原料。
熔化:将原料加入熔炉,升温至700-750℃,待完全熔化后搅拌。
精炼:通入氮气或氩气并加入精炼剂(如六氯乙烷),去除氢气和夹杂物。
调温:将铝液温度调整至浇注温度(通常680-720℃)。
浇注操作
浇包准备:预热浇包至200-300℃,涂刷涂料(如氧化锌粉)防止粘铝。
浇注速度:薄壁铸件快速浇注(防止冷隔),厚壁铸件慢速浇注(防止缩松)。
浇注高度:浇包口距砂型型腔100-200mm,避免铝液飞溅。
四、冷却与清理阶段
冷却凝固
自然冷却:小型铸件(如螺栓)冷却时间10-30分钟。
强制冷却:大型铸件(如发动机缸体)采用水冷或风冷,缩短冷却时间。
落砂与清理
落砂:用振动落砂机去除砂型,回收旧砂(回收率≥80%)。
清理:
抛丸清理:用钢丸抛射铸件表面,去除粘砂和氧化皮。
打磨:用砂纸或角磨机处理毛刺和飞边。
五、后处理与检验阶段
热处理
T6处理:固溶处理(530-540℃保温4-6小时)+人工时效(160-170℃保温8-12小时),提升铸件强度20%-30%。
去应力退火:250-300℃保温2-4小时,消除铸造应力。
表面处理
阳极氧化:在硫酸溶液中通电,形成10-20μm氧化膜,提升耐蚀性。
喷涂:喷涂环氧树脂或聚酯粉末,厚度50-100μm,用于装饰或防腐。
质量检验
尺寸检验:用三坐标测量仪检测关键尺寸(公差±0.1mm)。
内部检验:
X射线探伤:检测气孔、缩松等内部缺陷。
超声波探伤:检测裂纹等线性缺陷。
力学性能测试:拉伸试验(抗拉强度≥200MPa)、硬度测试(布氏硬度≥60HB)。
六、工艺优化方向
数字化技术:采用模拟软件(如MAGMA)优化浇注系统和冒口设计,减少试模次数。
环保措施:使用无铬钝化剂替代传统六价铬钝化,减少环境污染。
自动化升级:引入机器人进行取件、打磨等工序,提升生产效率。