覆膜砂（Coated Sand）是一种广泛应用于铸造工业中的砂料，其主要特点是砂粒表面覆盖一层特殊的膜层，以改善砂型的性能，提高铸件的表面质量，防止金属液与砂粒直接接触，减少气孔、缩孔等缺陷。下面分析其成分和制作工艺。
1. 覆膜砂的成分
覆膜砂的主要组成成分包括：
基砂（核心材料）：基砂通常是天然的石英砂，也可以是人工合成的砂粒。它的作用是提供砂型的骨架和强度。基砂的颗粒大小和形状对铸造性能有重要影响。
覆膜材料：覆膜砂的表面覆盖一层膜，这层膜通常由树脂、固化剂和一些添加剂组成。常见的树脂材料有酚醛树脂、环氧树脂等，固化剂一般为化学交联剂。覆膜材料的作用是改善砂型的耐火性、强度、抗热裂性等特性。
添加剂：在制作覆膜砂时，可能会加入一些添加剂来改善砂型的性能，如润滑剂、抗氧化剂、脱模剂等，帮助提升砂型的流动性、铸件表面质量及便于脱模。
2. 覆膜砂的制作工艺
覆膜砂的制作工艺较为复杂，主要分为以下几个步骤：
2.1 砂粒预处理
首先需要对基砂进行预处理，去除杂质、灰尘等，并通过筛分调整砂粒的粒度分布。通常，基砂需要经过烘干处理，以确保其表面无水分。
2.2 树脂溶液准备
根据铸造工艺的要求，选择合适的树脂及固化剂，配制成树脂溶液。树脂溶液的配比要根据树脂的种类、所需性能和砂粒的类型进行调整。树脂溶液的粘度通常需要适中，以保证能够均匀地涂覆在砂粒表面。
2.3 覆膜过程
将预处理后的砂粒与树脂溶液混合，利用高速搅拌或滚筒式涂布机，使树脂均匀地覆盖在砂粒的表面。此过程中的混合时间和温度对覆膜效果有重要影响，通常需要控制在一定的范围内。
2.4 固化处理
覆膜后的砂粒需要通过固化处理，使树脂膜固化成型。固化通常是在一定的温度和湿度条件下进行，可以通过热固化或化学固化的方式实现。固化过程可以通过热空气或专用烘箱来加速。
2.5 砂粒筛分
固化后的砂粒需通过筛分去除未完全覆膜的砂粒和不合格的粒子，确保产品粒度均匀，膜层完整。
2.6 检测与包装
对成品覆膜砂进行性能检测，主要检查膜层的质量、砂粒的粒度分布、强度等指标。如果符合要求，则可以进行包装并投入使用。
3. 覆膜砂的优点
提高铸件表面质量：覆膜砂能够有效提高铸件的表面质量，减少铸件表面缺陷（如气孔、砂眼等）。
提高铸型强度：覆膜砂增强了砂型的抗热裂性和强度，使铸件在铸造过程中更加稳定。
减少污染：膜层可以防止金属液与基砂直接接触，减少铸造过程中的金属污染。
改善铸造精度：覆膜砂能够更好地保持型腔的细节，提高铸件的精度。
总之，覆膜砂的成分及制作工艺直接影响铸造过程的稳定性和铸件质量，掌握其制作过程的控制要点对于提高铸件质量至关重要。
