砂型铸造设备和湿砂铸造设备之间的 7 个主要区别

2025-08-29

湿砂铸造使用湿砂、粘土和水。这种方法是铸造金属最便宜的方法之一。铸造厂使用的砂型铸造设备采用廉价且可重复使用的材料制成,非常适合生产大量零件。设备的选择会影响成本、速度、回收利用以及铸件的质量。铸造厂经理和工程师在选择系统时会考虑这些因素。设备之间的最大差异有助于他们决定使用哪种设备。

关键要点

  • 湿砂铸造使用湿砂与粘土和水混合。这种方法成本低廉,易于重复使用。它非常适合一次性生产多个零件。

  • 干砂铸造或树脂砂铸造使用化学品和热量。这种方法可以制造出更坚固、更精确的模具。但成本更高,耗时更长。

  • 湿砂设备适用于多种类型和形状的砂子。这提供了更多选择。树脂砂系统更适合小型、精细的部件。

  • 湿砂造型机生产零件的速度更快,所需的手工操作也更少。这有助于保障工人的安全,并且每次生产出的零件都一样。

  • 在湿砂铸造中,控制水分和测试砂型非常重要。这可以保证模具的强度,并避免出现错误。

  • 湿砂芯结构简单,易破碎,必须小心处理。树脂砂芯更坚固,更易于储存和移动。

  • 湿砂铸造可重复利用高达95%的砂子。与树脂砂铸造相比,这更节省成本,也更有利于保护环境。

  • 湿砂铸造设备的维护和运行成本较低。它最适合快速、低成本地生产简单零件。

1. 物料搬运

Sand casting equipment

砂型铸造设备类型

绿砂系统

湿砂铸造设备使用沙子、粘土、水和煤粉的混合物。专用机器负责混合和准备这些混合物。研磨机将所有材料混合均匀,使水和粘合剂均匀分布。充气机使沙子蓬松,易于成型。储料仓在混合前保持沙子干燥。铸模单元将沙子压入模型中,制成铸模。落砂站负责在铸造后将铸模打散,并将沙子与金属分离。除尘器通过去除微小颗粒来净化空气,保障工人安全。

注意:控制湿砂系统中的水分非常重要。工人必须经常检查水量和砂型。水分过多或过少,铸型都会变得脆弱,铸件质量也可能不佳。

回收绿砂需要几个步骤。金属分离器分离出剩余的金属碎屑。砂冷却器降低废砂的热量。筛网筛出大块砂。集尘器收集细小颗粒。储料仓储存清洁后的砂子以供重复使用。这可以节省成本并减少浪费,但比回收其他类型的砂子更难。

干砂系统

干砂铸造设备使用含有化学粘合剂的砂子。这些系统不使用水或粘土。机器将砂子与树脂或硅酸钠混合。混合物被送入模具,并通过烘烤或化学反应硬化。干砂模具更坚固,精度更高。设备包括搅拌机、烤箱和移动成品模具的机器。由于不使用水或粘土,回收利用更容易。工人可以用更少的步骤重复使用砂子,因此更快捷、更便宜。

适应性

砂混合物的兼容性

湿砂铸造设备适用于多种类型的砂型。铸造厂使用硅砂、铬铁矿砂、锆英砂或橄榄石砂。他们会添加膨润土和水,有时还会添加煤粉或其他物质。这使得工人可以根据不同的金属或形状调整模具强度。该设备适用于垂直和水平造型。由于砂型保持柔软,它可以制造大型或复杂的零件。

干砂铸造设备灵活性较差。化学粘合剂和固化步骤限制了可用的砂型和添加剂。模具坚固且精确,但更换配方却很困难。该系统最适合小型、精密的零件。

设备类型自动化级别手动处理能力适合生产量主要特点和优点
手工成型没有任何完全手动,劳动密集型音量低质量不稳定、劳动力成本高、人体工程学风险
震压成型机半自动减少手动工作量,可调节小到中等音量结合震动和挤压动作,价格实惠,易于维护,提高模具质量和生产率
无箱造型机全自动最少的手动操作容量大、空间受限无需砂箱,设计紧凑,模具连续生产,速度快,模具对准性提高
液压多活塞机全自动最少的手动操作大批量、复杂模具液压压实,压力均匀,触摸屏控制,精度高,节能
  • 手工成型需要更多的工人,而且结果可能会有所不同。

  • 自动化砂型铸造设备使工作更快、更安全。

  • 半自动机器结合了手工作业和机器帮助。

  • 全自动机器最适合制造大量零件,并且需要较少的手工工作。

湿砂铸造设备擅长使用多种类型的砂型,满足不同的铸造需求。干砂系统更精确,但灵活性较差。铸造厂经理在选择砂型铸造设备时,应考虑这些差异。

2.准备

砂型铸造混合设备

湿砂搅拌机

湿砂铸造设备使用研磨机混合砂、粘土、水,有时还会加入煤粉。研磨机挤压并滚动混合物,直到感觉合适为止。工人经常检查混合物,以保持其柔软和粘稠。此过程无需加热或使用化学品。研磨机工作速度快,因此铸造厂可以快速生产大批量产品。这种方法节省成本,并且使用简单的机器。

树脂砂搅拌机

树脂砂铸造设备使用搅拌机将石英砂与树脂粘合剂混合。机器将树脂包裹在每一粒砂粒上。混合后,工人将砂子放入模具中。树脂需要加热才能变硬。这一步需要更多时间和专用炉。树脂砂搅拌机成本更高,并且每批生产后都需要仔细清洁。这种方法可以制作出坚固光滑的模具,但会消耗更多能源和昂贵的材料。

提示:湿砂搅拌机比树脂砂搅拌机需要的维护更少。湿砂搅拌机的活动部件更少,而且无需处理粘稠的树脂,因此使用寿命更长。

湿度控制

加水

湿砂铸造设备需要加水,以确保砂料易于使用。工人少量加水。他们使用传感器和人工检查来测量水分。如果沙子太湿,模具就会散架。如果太干,模具就会开裂。铸造厂使用沙子冷却器将温度保持在 120°F (49°C) 以下。这有助于控制水分,防止铸造问题。

活页夹集成

湿砂铸造设备使用膨润土作为粘合剂。膨润土在层间保持水分,使砂子粘在一起并保持形状。工人将膨润土和水混合,直到感觉合适为止。树脂砂铸造设备使用化学粘合剂。树脂覆盖在砂子上,受热变硬。这样就形成了一个不需要加水的坚固铸模。

对比表:砂处理工艺

方面湿砂铸造树脂砂铸造
沙子成分用水和粘土湿沙(有机粘合)石英砂与树脂粘合剂混合
固化方法无需固化;沙子保持“绿色”(未固化)加热使树脂粘合剂硬化并固化
模具特性软模,调理后可重复使用坚固、光滑的模具,每个模具一次性使用
成本相对便宜由于树脂和固化工艺,成本更高
生产速度更快、更轻松地准备和重复使用沙子速度较慢,每个模具必须单独混合和固化
铸造品质模具崩塌或移位的风险更高由于采用固体模具,铸造缺陷更少

成本比较表

方面树脂砂铸造湿砂铸造
砂制备成本由于采用树脂覆膜砂和特殊设备,因此价格更高较低,使用天然粘合的沙子、粘土和水
材料成本更昂贵的树脂粘合剂较便宜的天然材料
模具可重复使用性有限,模具一般都是一次性的高,模具可以修复和重复使用
成本效益由于减少了精加工,对于小批量和大批量运行来说都是具有成本效益的对于大型、简单的铸件来说通常更具成本效益
其他因素需要受控环境进行准备更简单的准备过程

湿砂铸造设备提供了一种简单且经济的砂型制备方法。树脂砂铸造设备需要更多步骤、更高的成本和专用工具。铸造厂经理选择湿砂是为了提高速度和节省成本。树脂砂最适合需要光滑、坚固铸模的铸造项目。

3. 成型机

green sand casting equipment

砂型铸造设备设计

湿砂造型

湿砂铸造设备使用机器来成型湿砂。这些机器利用水和压力将砂子粘合在一起。它们采用震压、单次挤压和冲击等方法。这些方法可以使铸型紧密坚固。有箱式机器需要更多手工操作。无箱式机器可以自行操作,并且铸型速度快。泉州巨能机械有限公司销售这两种机器。小型商店和大型工厂可以根据需要选择。

提示:湿砂造型机速度快,砂子回收方便。它们无需烘烤,因此工人可以快速重复使用砂子,节省成本。

通用机器

通用造型机适用于多种砂型铸造。它们可以使用湿砂、干砂或树脂砂。这些机器可以根据每种砂型调整压力和铸型尺寸。铸造厂可以使用它们来切换工作,而无需更换新机器。这节省了时间和成本。

  • 湿砂造型机:

    • 使用沙子和水。

    • 快速压实沙子。

    • 快速制作大量模具。

    • 轻松回收沙子。

  • 自硬成型机:

    • 使用含有化学品的沙子。

    • 需要烘烤或固化。

    • 制作非常精确的模具。

    • 塑造困难且棘手的部分。

图案需求

材料选择

在浇注金属之前,模型有助于塑造砂型。在湿砂铸造中,模型需要拔模角和分型线。这些特征有助于工人在不破坏铸型的情况下取出模型。铸造厂使用塑料、铝或木材制作模型。这些材料成本较低,且经久耐用。壳型铸造需要金属模型,因为它需要加热。

方面湿砂铸造壳型铸造
图案材质塑料、铝、木材金属
模具材料湿粘土砂树脂覆膜砂
模具成本降低更高
生产成本降低更高

耐用性

砂型铸造设备中的模样强度至关重要。湿砂铸造设备使用的模样寿命较长。塑料和铝制模样不易磨损。木质模样适用于小型作业,但易损坏。金属模样使用寿命最长,但成本更高。铸造厂会根据作业规模和成本选择模样材料。

注意:湿砂铸造的模型必须易于取出。这有助于确保模具安全,并生产出更好的铸件。

湿砂铸造设备与其他砂型铸造设备所需的机器和模型材料不同。铸造厂会根据速度、成本和所需的铸件类型来选择机器和模型。

4. 制芯

生产方法

绿砂兼容性

湿砂芯制作使用湿砂和糊精等易粘结剂。工人用手工或简单的工具塑造这些芯子。这些芯子很脆弱,需要额外的支撑才能固定在一起。铸造厂会在芯子内部放置金属丝或金属棒以防止断裂。湿砂芯最适合用于形状简单和小型铸件。

  • 绿砂芯利用水和粘土粘合在一起。

  • 工人必须小心,不要弄坏铁芯。

  • 简单的粘合剂使工作变得容易,但核心仍然很弱。

专用机器

干砂制芯使用专用机器和仿制树脂粘合剂。铸造厂使用砂芯吹气机将砂子吹入装有空气的砂盒中。这种方法甚至可以制造小型和中型砂芯。螺旋送料机可以制造长而圆的砂芯以供后续使用。树脂粘合剂方法包括冷固化、冷芯盒和热固化。这些方法使用化学品或热量使砂芯变硬。

  • 芯鼓风机可快速制造相同的芯。

  • 螺旋进料机制造长而圆的芯子以便储存。

  • 树脂粘合剂使芯子坚固而精确。

制芯方法粘合剂类型使用的设备核心力量典型应用
绿砂芯糊精、粘土手动工具、心轴脆弱的简单、小型铸件
干砂(树脂)芯合成树脂芯鼓风机、烤箱强的复杂、大型铸件

物料搬运

贮存

湿砂芯需要小心存放。工人应将其存放在阴凉干燥处,以免其过湿或过干。这些脆弱的砂芯不能随意堆放或移动。铸造厂会将湿砂芯放置在带支架的托盘或架子上。

树脂砂芯更坚固。工人可以将它们放入箱子或架子上,无需太多支撑。坚硬的树脂使它们保持形状,防止弯曲。铸造厂可以用手或机器移动树脂砂芯。

  • 湿砂芯需要轻柔处理和特殊储存。

  • 树脂砂芯易于堆放和移动。

粘合剂应用

湿砂芯制作使用糊精和粘土等易粘结剂。工人将这些粘结剂与湿砂混合,制成芯子。粘结剂将砂子粘合在一起,直至铸造完成。树脂砂芯制作使用酚醛树脂或呋喃树脂等仿粘结剂。工人添加这些粘结剂,并使用加热或化学方法使芯子变硬。这样,就能为复杂的铸件制作出坚固、精确的芯子。

提示:树脂砂芯制作需要仔细计时和热检查。工人必须密切关注固化过程,以确保砂芯达到合适的强度。

  • 湿砂粘合剂的使用快捷而简单。

  • 树脂砂粘合剂的使用需要化学品和加热工具。

方面湿砂制芯树脂砂制芯
粘合剂类型糊精、粘土合成树脂
处理手动,轻柔手动或机器,强力
存储需求支撑干燥托盘/架子箱子、架子,支撑较少
申请流程简单混合化学或热固化

湿砂制芯使用简单的材料,操作也比较简单。树脂砂制芯则使用特殊的机器和化学粘合剂,以获得更坚固、更精确的制芯效果。铸造厂会根据铸件的硬度和制造需求来选择合适的制芯方法。

5. 压缩

砂型铸造成型设备

震动挤压

震压机有助于在湿砂铸造中塑造砂型。这类机器分为两个步骤。首先,震压动作使砂箱多次下落。这会震动砂型并帮助其填充模型。接下来,挤压动作将砂型紧紧地压在模型上。工人们使用这些机器是因为它们能够制造出坚固致密的砂型。震压机适用于中小型铸件。它们可以节省成本,并为铸造厂带来稳定的业绩。

提示:铸造厂应经常检查砂子的含水量和黏土含量。每批砂子出炉前进行测试,有助于震压机生产出更优质的铸型。

液压机

液压机利用强大的压力将砂子压入铸模。这些机器将砂子压入模型的每个部分。压力使铸模均匀坚固。液压机最适合大型或复杂的铸件。铸造厂可以根据不同的砂子或模型调整压力。这有助于保持铸模的高质量并避免错误。液压机还能减少手工劳动,从而提高工作安全性。

表:砂型铸造中的压实技术

铸造方法砂成分和粘合剂压实技术霉菌特性及影响
湿砂铸造湿砂:硅砂、粘土、水、添加剂机械压实:依靠水分和粘土进行夯实或挤压经济高效、灵活、可重复使用的沙子;表面光洁度适中;由于潮湿导致缺陷率较高
树脂砂用化学树脂(酚醛树脂、呋喃树脂)粘合的沙子化学固化;无需传统的机械压实尺寸精度高,表面光滑,缺陷少;成本较高,可重复使用的砂子较少
壳型成型树脂涂层沙子在模型上加热形成硬壳热粘合;无需机械压实出色的表面光洁度和尺寸精度;专用设备;成本较高
自硬砂用化学粘合剂在室温下硬化的沙子室温下化学固化;无需加热或机械压实尺寸稳定性和表面光洁度好;模具尺寸灵活;硬化速度较慢;可重复使用的沙子较少
振动压实可以与其他方法结合使用振动台可实现均匀的密度并提高模具强度提高模具质量和强度;需要特定的设备和噪音控制

一致性

模具质量

模具质量取决于砂子的压实程度。在湿砂铸造过程中,工人必须注意水分、砂子尺寸和粘合剂。在制作模具之前,他们会测试砂子的强度和空气流量。均匀的压实度有助于在浇注金属时保持模具稳定。如果砂子太松,模具可能会破裂或移动。如果砂子太紧,气体无法排出,从而导致问题。

铸造厂经常测试模具的强度和密度。这些测试有助于防止出现孔洞、收缩或粗糙点等问题。与其他方法相比,湿砂铸造需要更加小心地压实。树脂砂和壳型铸造使用化学品来制造坚固的模具。这些方法可以使模具表面更光滑,问题更少,但成本更高。

注意:每次都采用相同的方法装模可以提高铸件的质量。检查型砂和压实步骤的铸造厂,铸件问题更少,铸件精度更高。

模具质量的关键点:

  • 在制作模具之前,测试沙子的含水量和强度。

  • 使用能够均匀压沙的机器。

  • 针对不同的图案和沙子改变压实度。

  • 铸造过程中观察模具以保持其稳定。

正确填砂对于铸造优质铸件至关重要。湿砂铸造需要严格控制砂型和填砂步骤。其他方法则使用化学品或加热来制造坚固的模具,因此所需的填砂量较少。

6.可回收性

砂型铸造设备回收利用

绿砂回收

湿砂铸造设备让铸造厂能够反复使用砂子。工人可以轻松地拆开湿砂模具。砂子保持松散,因此能够快速通过落砂站。每次铸造后,大约 90-95% 的湿砂都能被重复利用。如此高的回收率意味着铸造厂可以减少购买新砂的次数,从而节省成本并保护环境。

专用机器负责清洁和冷却废砂。这些机器会清除金属碎片、灰尘和垃圾。干净的砂子会被送回搅拌机。工人们会实时监控砂子的质量。闭环系统几乎可以重复利用所有砂子,从而减少浪费并节省处理成本。

树脂砂回收机

树脂砂铸造使用化学物质使砂子变硬。铸造完成后,工人需要拆模并取出砂子。这种砂子比湿砂更难重复使用。树脂会粘附在砂粒上,因此必须使用专用机器将其烧掉或擦掉。这个过程消耗更多能源,产生的废物也更多。

树脂砂回收机需要加热或擦洗等额外步骤来清洁沙子。即使清洁后,也只有部分沙子可以再次使用。其余的沙子会变成固体废物,丢弃成本更高,而且会污染环境。

环境影响

废物管理

湿砂铸造设备有助于铸造厂减少浪费。由于砂子可多次使用,最终进入垃圾填埋场的砂子数量减少。该工艺使用安全天然的材料,因此废物危害较小。除尘器和空气过滤器可捕获微小颗粒,保持空气清洁。铸造厂还制定了安全处理剩余砂子和金属的计划。

树脂砂铸造会产生更多固体废物。粘合剂中的化学物质会释放甲醛和苯酚等有害气体。这些气体会对人体和环境造成危害。铸造厂必须使用特殊系统来捕获和处理这些气体。废物和污染的增加使得树脂砂铸造对地球环境的危害越来越大。

能源使用

湿砂铸造设备能耗更低,因为无需加热。该工艺使用机器混合和压实砂子。能耗降低可以节省成本,并减少污染。

树脂砂铸造需要更多能源。工人必须加热模具以使树脂硬化。这一步骤会增加能源费用并造成污染。下表显示了不同工艺的能源消耗差异:

方面湿砂造型树脂壳(树脂砂)造型
模具准备湿润的沙子,无需加热树脂砂,需要加热模型
能源使用降低由于热固化而更高
废物产生更少,大部分可回收回收利用愈加困难

注意:绿砂铸造设备通过减少浪费、减少能源消耗和减少空气污染来帮助地球。

  • 绿砂回收既节省了资金,又有利于自然。

  • 树脂砂回收成本较高,污染较大。

  • 铸造厂应该选择符合其绿色目标的设备。

7.成本和效率

砂型铸造设备维护

保养

湿砂铸造设备需要定期检查才能正常工作。工人会检查砂子的水分、黏土含量以及压实情况。他们会在每批砂子生产前进行测试,以防止出现问题。良好的储存方式可以保持砂子清洁,随时可用。机器需要清洁和检查,以防止故障。如果工人及早发现损坏,他们就能快速修复。

树脂砂铸造设备也需要保养。树脂粘合剂会在搅拌器和模具内部积聚。工人必须经常清洁这些部件。炉子和固化站需要检查,以保持温度稳定。这两个系统都需要保养,但湿砂铸造设备更容易维护。

磨损因素

湿砂铸造设备会因砂子撞击模型和砂箱而磨损。吹填机需要合适的挤压压力才能避免损坏。如果砂子湿度或粘土发生变化,机器可能会堵塞或减速。暖空气或湿空气会导致更多问题,例如机器内部进水。工人必须注意这些问题并迅速修复。

树脂砂铸造设备会因化学物质和高温而磨损。如果不清理,机器内部的树脂会硬化。高温会磨损烤箱部件。这两种系统都需要保养,但湿砂铸造设备通常使用寿命更长,维修成本也更低。

提示:清洁和测试通常有助于延长两种类型的砂型铸造设备的使用寿命并提高其工作性能。

生产速度

周期

湿砂铸造设备生产速度很快。自动造型机每小时最多可生产450个铸型。由于无需固化,工人可以快速重复使用砂子。大多数湿砂铸型每个周期只需20到60分钟。如此高的速度有助于铸造厂在更短的时间内生产出更多零件。

树脂砂铸造设备运行速度较慢。树脂粘合剂需要时间固化变硬。工人必须等待化学反应或加热完成。树脂砂铸造,类似于壳型铸造,每个铸型可能需要5到10分钟。但混合和固化步骤会减慢整个过程。

铸造方法每个模具/壳体的典型循环时间
湿砂铸造20至60分钟
树脂覆膜砂铸造(壳型铸造)5到10分钟

成本分析

  • 绿砂铸造的成本比树脂砂铸造低。

  • 它使用更便宜的材料和简单的机器。

  • 湿砂模具可以多次回收利用,节省成本。

  • 树脂砂铸造由于需要树脂和特殊工具,成本较高。

  • 树脂砂模更难回收,因此处理成本上升。

  • 绿砂铸造最适合简单形状和大型作业。

  • 树脂砂铸造的表面更光滑、细节更好,但成本更高。

注意:铸造厂选择湿砂铸造设备是为了降低成本并提高生产效率。当需要高精度和光滑表面时,他们会选择树脂砂铸造设备。

湿砂铸造设备成本较低、易于维护且周期短。树脂砂铸造设备细节更佳,但成本更高且耗时更长。铸造厂经理应根据预算、速度和铸件质量需求进行选择。


  • 湿砂铸造设备成本更低、生产速度更快,还能让铸造厂重复使用砂子。

  • 树脂砂铸造设备可以铸造出更光滑的零件和更精确的形状,但成本更高,使用寿命更长。

  • 铸造厂经理应该考虑铸件的尺寸。他们还应该考虑需要多少零件以及需要什么样的质量。

  • 管理人员需要检查每台机器的功能。他们应该关注自动化程度以及流程控制的程度。这有助于避免错误,并生产出更多优质零件。

    提示:管理人员在购买设备之前可以使用表格来了解哪种铸造方法可以提供更好的表面、更高的精度和更低的成本。

铸造工艺表面质量尺寸精度成本影响
湿砂铸造不那么顺利不太准确成本更低
树脂砂铸造更平滑更准确成本更高

常问问题

湿砂铸造设备与其他砂型铸造设备的主要区别是什么?

湿砂铸造设备使用湿砂、粘土和水。其他砂型铸造设备使用干砂和化学品。湿砂系统成本更低,且更容易回收砂子。

铸造厂可以回收来自湿砂铸造设备的沙子吗?

是的,铸造厂最多可以重复使用95%的砂子。机器会清理并冷却砂子,以便再次使用。这既节省成本,又减少浪费。

湿砂铸造设备能生产出高质量的铸件吗?

湿砂铸造设备能够铸造出坚固耐用的铸件。树脂砂铸造设备能够铸造出更光滑、更精准的形状。铸造厂可以根据自身需求选择最合适的设备。

湿砂铸造设备适合大规模生产吗?

湿砂铸造设备适用于制造多种零件。自动化机器每小时可制造数百个模具。这有助于铸造厂提高生产效率并节省成本。

砂型铸造设备如何影响生产速度?

湿砂铸造设备可帮助工人快速制作模具。树脂砂铸造设备则需要更长时间,因为它需要固化时间。铸造厂会根据其完成任务所需的速度进行选择。

湿砂铸造设备需要进行哪些维护?

工人必须经常检查沙子、粘土和水。清洁和检查机器可以保证其良好运转。简单的保养可以避免故障,并延长机器的使用寿命。

哪种砂型铸造设备更环保?

湿砂铸造设备使用天然材料,易于回收利用。它产生的废料更少,能耗更低。树脂砂铸造设备产生的废料更多,能耗也更高。

湿砂铸造设备可以处理复杂的铸件形状吗?

湿砂铸造设备可以铸造各种形状,即使是大型或简单的部件也能铸造。对于非常精细或薄的部件,树脂砂铸造设备可能更适合。


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