江门翻砂铸造(砂型铸造)后的铸件表面常因型砂粘结(如砂粒嵌入铸件表面或粘附着未脱落的型砂)形成 “粘砂”,不仅影响外观,还会增加后续加工难度(如磨损刀具)。去除粘砂需根据铸件材质、粘砂程度及生产批量选择合适的方法,以下是常见的处理工艺及操作要点:

一、粘砂产生的原因(针对性处理的基础)
粘砂主要因型砂与熔融金属接触时发生物理或化学作用导致,常见原因包括:
型砂耐火性不足(如石英砂纯度低,高温下与金属液反应生成低熔点化合物);
金属液温度过高(超过型砂耐火极限);
型砂紧实度不够(金属液渗入砂粒间隙);
粘结剂比例不当(型砂强度不足,被金属液冲蚀)。
了解原因可在源头减少粘砂(如优化型砂配方),但完全避免较难,需通过后续处理去除。
二、常见粘砂去除方法
1. 机械清理法(适用于大部分铸件,尤其批量生产)
通过机械力直接剥离表面粘砂,效率高、成本低,是工业生产的主流方式。
抛丸清理
原理:利用高速旋转的叶轮将钢丸(或铸铁丸、玻璃丸)高速喷射到铸件表面,通过丸粒的冲击力撞碎并剥离粘砂,同时可去除飞边、氧化皮。
特点:自动化程度高(可配合输送线实现连续作业),清理均匀,适合中小型铸件批量处理(如汽车零件、五金件)。
注意事项:根据铸件材质选择丸粒大小(铸铁件用 φ1-2mm 钢丸,铝合金件用玻璃丸避免损伤表面);控制抛射强度(防止铸件变形)。
喷砂清理
原理:用压缩空气将磨料(石英砂、刚玉砂)喷射到表面,通过磨料的切削作用去除粘砂,适合复杂形状铸件(如带内腔、凹槽的零件)。
特点:灵活性高(可手工操作或机械自动化),能清理死角,但效率低于抛丸,且粉尘较大(需配套除尘设备)。
适用场景:大型铸件(如机床床身)、单件小批量生产,或抛丸无法覆盖的复杂部位。
打磨清理
工具:角磨机(配钢丝轮、砂轮片)、砂带机、手工砂纸(粗砂布,如 40#-80#)。
特点:适合局部粘砂(如铸件边缘、浇口附近)或小批量处理,可针对性打磨,但劳动强度大、效率低,易产生表面划痕。
注意事项:铸铁件避免过度打磨(防止露出基体生锈);精密部位需控制打磨力度(避免尺寸超差)。
滚筒清理
原理:将铸件与磨料(碎石、钢段)放入滚筒,通过滚筒旋转使铸件与磨料相互摩擦,去除表面粘砂,类似 “研磨” 过程。
特点:适合小型、规则形状铸件(如螺栓、小五金件),批量处理成本低,但对复杂件清理效果差(内腔易残留粘砂)。
2. 化学清理法(适用于粘砂严重或材质特殊的铸件)
通过化学溶液溶解或软化粘砂(尤其化学粘砂,即型砂与金属反应生成的化合物),适合机械方法难以处理的场景。
酸洗法
原理:将铸件浸泡在酸溶液(如盐酸、硫酸,铸铁件常用 10%-20% 盐酸)中,酸液与粘砂中的硅酸盐(型砂主要成分)或金属氧化物反应,使粘砂松动脱落。
适用场景:铸铁件、铸钢件的严重粘砂,尤其化学粘砂(机械清理难以去除)。
注意事项:需控制酸洗时间(避免过度腐蚀铸件);酸洗后需用清水冲洗并中和(如用碱性溶液中和残留酸液),防止铸件锈蚀;操作时需防护(酸液腐蚀性强)。
碱洗法
原理:用高温碱性溶液(如氢氧化钠溶液)浸泡铸件,溶解粘砂中的硅质成分(生成可溶性硅酸钠),适合铝合金、铜合金铸件(避免酸腐蚀)。
特点:对有色金属腐蚀性小,但效率低于酸洗,适合精密或浅色铸件(如铝合金零件)。
3. 高温清理法(适用于大型铸件或特殊材质)
通过高温灼烧使粘砂(尤其有机粘结剂残留的型砂)碳化或氧化,便于后续清理。
火焰清理
原理:用氧 - 乙炔火焰或喷灯烘烤铸件表面,高温使粘砂中的有机物燃烧、无机物变脆,再用钢丝刷或高压空气吹除。
适用场景:大型铸件局部厚粘砂(如机床床身、大型阀体),或粘砂中含较多树脂、煤粉等可燃物。
注意事项:避免高温导致铸件变形(尤其薄壁件);铸铁件需控制温度(防止石墨化不良)。
焙烧清理
原理:将铸件放入焙烧炉(温度 500-800℃)中加热,使粘砂中的粘结剂(如树脂、粘土)燃烧分解,型砂失去粘性后脱落,冷却后通过振动或喷砂去除。
适用场景:批量处理复杂铸件(如发动机缸体),尤其树脂砂铸造的铸件(树脂高温易分解)。
三、清理后的处理(提升表面质量)
表面检查:通过目视或探伤确认粘砂是否完全去除,残留粘砂需二次清理。
防锈处理:铸铁、钢等易锈材质清理后需立即涂防锈油或进行磷化处理(防止氧化生锈)。
精整加工:对精度要求高的铸件,清理后需通过磨削、抛光进一步提升表面光洁度(如 Ra3.2-1.6μm)。
四、选择建议
批量小型铸件:优先选抛丸或滚筒清理,效率高、成本低;
大型 / 复杂铸件:喷砂 + 局部打磨结合,兼顾死角清理;
严重化学粘砂:先用酸洗 / 碱洗软化,再用机械方法去除;
有色金属(铝、铜):避免强酸,选碱洗或玻璃丸喷砂,防止表面腐蚀。