1.覆膜砂应用概况
在造型、制芯前，将砂粒表面上已覆有一层固态树脂膜的型砂、芯砂称为覆膜砂，也称壳型（芯）砂。它最早是一种热固性树脂砂。其工艺过程是将粉状的热固性酚醛树脂与原砂机械混合，加热时固化，现已发展成用热塑性酚醛树脂加潜伏性固化剂（如乌洛托品）与润滑剂（如硬脂酸钙）通过一定的覆膜工艺配制成覆膜砂。覆膜砂受热时，包覆在砂粒表面的树脂熔融，在乌洛托品分解出的亚甲基作用下，熔融的树脂由线性结构迅速转变成不熔不溶的体型结构，从而使覆膜砂固化成型。覆膜砂除一般的干态颗粒状外，还有湿态和黏稠状的覆膜砂。
（1）壳法工艺在国外的应用 在国外，壳法工艺多用于生产精密铸件，尤其在日本、韩国、东欧国家等地区的铸造工业中得到了快速发展，如日本汽车铸件的砂芯90%～95%均为壳芯。用覆膜砂既可制作铸型，又可制作砂芯（实体芯和壳芯），覆膜砂的型或芯既可以互相配合使用，又可以与其他砂型（芯）配合使用。覆膜砂不仅可以用于金属型重力铸造或低压铸造，也可以用于铁型覆膜砂铸造，还可用于热法离心铸造；不仅可以用于生产钢铁铸件，还可以用于生产非铁金属铸件等。
国外壳法用酚醛树脂及覆膜砂性能见表8-65。
表8-65 国外壳法用酚醛树脂及覆膜砂性能
（2）壳法工艺在我国的发展 在我国，壳法工艺的应用比国外晚几年。我国于20世纪50年代中期开始壳法的试验研究，其发展历程见表8-66。随着国际铸造行业竞争的日趋激烈，对铸件质量要求的日趋严格，覆膜砂及其壳型（芯）已成为铸造生产中提高铸件质量、提高生产效率不可或缺的重要造型材料之一。
表8-66 壳法工艺在我国的发展历程
2.覆膜砂的特点
与其他树脂砂相比，覆膜砂具有以下特点：(www.xing528.com)
1）具有适宜的强度性能，对于高强度的壳芯砂、中强度的热芯盒砂、低强度的非铁合金用砂均能满足要求。
2）流动性优良，砂芯成形性好、轮廓清晰，能够制造最复杂的砂芯，如缸盖、机体等水套砂芯。
3）砂芯表面质量好，致密无疏松，即使少施涂或不施涂涂料，也能获得较好的铸件表面质量。铸件尺寸精度可达CT7～8级，表面粗糙度值Ra可达6.3～12.5μm。
4）溃散性好，有利于铸件清理及提高产品性能。
5）砂芯不易吸潮，长时间存放强度不易下降，有利于储存、运输及使用。
6）覆膜砂可作为商品供应，使用单位具有较大的选择余地。
此外，从环保的角度来看，壳法工艺也具有以下优势：①覆膜砂存放期长，不存在因超过可使用时间而导致不能使用的型（芯）砂的废弃；②壳型（芯）存放期长，不存在因壳型（芯）的损坏而导致不能使用的型（芯）的废弃；③中空的壳芯与实芯相比，砂铁比低，再生及废砂少。
其次，游离苯酚是黏结剂热分解或再组合生成的产物，壳法的砂铁比低（0.3：1或1：1），多为中空型（芯），浇注时，壳型的充填密度高，热传导率高，黏结剂完全燃烧，因而其检测的游离苯酚含量最低（见表8-67）。
表8-67 废砂（浇注后）中的苯酚含量
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