水玻璃砂作为铸造用型砂，尽管具有强度高、硬化快、成本低等优点，但其主要缺点体现在**溃散性差、旧砂再生困难、吸湿性强**三个方面，具体分析如下： ### **1. 溃散性差，清砂困难** - **问题表现**：水玻璃砂在浇注后型芯残留强度高，溃散性差，导致铸件落砂和清砂过程困难，需机械清理，增加劳动强度和生产成本。 - **技术根源**：传统CO₂硬化工艺中，水玻璃加入量较高（通常7%~8%），导致砂粒间黏结过于紧密，残留强度大。 - **改进方向**：通过减少水玻璃加入量（如采用酯硬化工艺，加入量可降至1.8%~3.0%），可显著降低残留强度，改善溃散性。 ### **2. 旧砂再生困难，回用率低** - **问题表现**：水玻璃旧砂表面形成的Na₂O惰性膜难以去除，导致旧砂再生回用率低，大量旧砂被废弃，造成环境污染和资源浪费。 - **技术根源**：传统再生方法（如干法再生）难以彻底去除砂粒表面的惰性膜，再生后砂粒质量下降。 - **改进方向**： - **机械摩擦法**：采用斗轮搓擦再生机，通过砂粒间相互搓擦去除惰性膜，脱膜率可提高5%。 - **化学清洗法**：结合湿法再生技术（如热水浸泡+化学试剂），Na₂O残留率可降至0.1%，旧砂回用率≥80%。 - **短流程再生系统**：集成振动落砂、破碎、再生、除尘等功能，实现旧砂趁热再生，降低能耗和占地面积。 ### **3. 吸湿性强，储存稳定性低** - **问题表现**：水玻璃砂易吸湿，导致强度下降，尤其在潮湿环境中储存时，砂芯易出现蠕变甚至断塌。 - **技术根源**：水玻璃黏结剂中的Na⁺和OH⁻离子易吸收水分，浸蚀基体，导致硅氧键断裂，黏结强度降低。 - **改进方向**： - **添加无机附加物**：如Li₂CO₃、CaCO₃等，形成不溶碳酸盐和硅酸盐，减少游离钠离子，改善抗吸湿性。 - **提高水玻璃模数**：高模数水玻璃的抗吸湿性优于低模数水玻璃。 - **加入有机材料**：如淀粉水解液或表面活性剂，通过憎水基取代亲水基团，降低吸湿性。 ### **4. 其他缺点（补充说明）** - **高温退让性差**：浇注后型芯保温效果差，冒口补缩能力不足，易导致缩孔缺陷。 - **冬季硬透性差**：CO₂硬化工艺在低温环境下硬透性不足，需调整工艺参数。 - **型砂流动性较差**：有机酯自硬法型砂流动性较差，需优化混砂工艺。
