砂 模 鑄 造 材料與加工 . 期末報告 SAND CASTING 王 韋 傑 黃 品 堯

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1 砂 模 鑄 造 材料與加工 . 期末報告 SAND CASTING 10013085 王 韋 傑 10013078 黃 品 堯
王 韋 傑 黃 品 堯 莊 嘉 駿 魏 靜 伶 王 仁 慶 劉 芷 伶

2 目錄 何謂砂模鑄造 產品製造 工廠訪問 E N D.

3 何謂砂模鑄造？ SAND CASTING

4 何謂砂模鑄造？ 製造砂模：砂模由兩個部分構成，被稱為 上模箱(COPE)與下模箱(DRAG)
砂模鑄造製成主要由兩個主要階段組成： 製造砂模與砂模鑄造。 製造砂模：砂模由兩個部分構成，被稱為 上模箱(COPE)與下模箱(DRAG) 砂模鑄造：模具由夾具固定，金屬受熱直到超過融點數百度後，倒入模具的流道，使融化的金屬湯充滿模具。 熔融的金屬流入模穴各處的通道稱之為『澆注系統』， 包括澆池（Pouring Basin）、澆口（Sprue）、（垂直孔道）與澆入門（自澆口到模穴間的通道），由於澆注系統的目的在於引導液態金屬流入模穴，因此，在設計上必須注意。

5 何謂砂模鑄造？ 砂模鑄造法（Sand Casting）是利用砂作為鑄模材料，依不同成份的砂可再細分為：
濕砂模鑄造法（Green Sand Mold） 乾砂模鑄造法（Dry Sand Mold） 但並非所有砂都可用於鑄造！ 在沙中混入黏土與水，直到又足夠 濕度能押入模內包覆樣板模，接這 讓砂模靜置乾燥，使模內水份完全 揮發。 鑄模所使用的沙可重複使用 沙具有乙烯基酯聚合物(Vinyl Ester Polymer)塗料，它能於室溫中硬化 ，同時聚合物塗層也能使金屬有較 好的表面品質。

6 何謂砂模鑄造？ 品質： 會有獨特的表面質感，須接受噴砂、機械加工與拋光處理 成本：
樣板模費用低，以木材或鋁材經機器加工製成，其中以泡棉製作的費用最低。 材料： 砂模鑄造適用於鐵系金屬與非鐵系合金，最常用於製成的材料包括鐵、鋼、銅合金、鋁合金。 環境影響： 所需能源相當高，因為要將經屬加熱至高於熔點幾百度。 但在濕砂鑄造中的砂模材料有95%可以回收再利用！

7 製模方法 模型種類 何謂砂模鑄造？ 檯上製模法（Bench Molding）： 在適當高度的工作檯上進行製模（適用於小鑄件）。
地面製模法（Floor Molding）： 在地面上進行製模（大型鑄件）。 地坑製模法（Pit Molding）： 將模穴製作於地坑中，以代替下砂箱（適用於超大鑄件）。 機器製模法（Machine Molding）： 利用機器進行鎚砂、翻轉砂模、製造澆口及取模。 模型種類 可取出模型（Removable Patterns）： 用模砂在模型周圍堆實，並捶至適當鬆緊程度，然後取出模型，將熔融的金屬澆入所留下的空穴內，即可得到鑄件。 可消失性模型（Disposable Patterns）： 用聚苯乙烯（Polystyrene）製造模型，埋入砂中，不再取出，當熔融的金屬澆入後，模型即被氣化消失。

8 常見的七種可取出模型方式 何謂砂模鑄造？ 整體模型： 構造簡單。 分裂模型： 兩塊模型分別存留在上下砂箱中，並以定位銷來鎖定相互間的位置。
鬆件模型： 不論以何種方式都無法自砂模中取出模型而不破壞砂模時，可將其作成鬆件 （Loose Piece），並於取出模型後，再由側方取出。 流路模型： 適用於大量生產。模型製成分裂型，分置於板的兩側，用流路模型予以聯結，置於板的一面或兩面。 模板模型： 上下砂箱分置於模板的兩面，待上下砂箱製妥後，取下模板，兩砂箱一合即成一完整的砂模。 承托板模型： 用於特殊或切面薄弱，不易或不宜製成分裂式者。 刮板模型： 用於有圓形或一定規則而切面均一的鑄件，以刮板取代實體模型。

9 產品製造 門把

10 產品製造 門把 （1） 將產品的成型板上的灰塵用掉.避免引響成形.簡單的蘇打就可以解決灰塵的問題,它的價格便宜。尤其是你的物件有很多細節。
（2） 將產品的周圍部分 ,添加沙子，一定要確實填滿它以及周圍的部分，尤其是當有精緻的細節。 （3） 填滿後，將其表面的沙用平整,使用其它的板或底板，將其整個倒過來,上端在底部。 大部分使用砂綠(green sand)，但這個是使用邦德石油砂(Petro-Bond)，價格相較昂貴。

11 產品製造 門把 （4） 上下顛倒後,打開剛剛 原本在底部的成形版 可以看到產品, 取出成型板。 （5）
使用刀或刀片將產品周圍的沙土挖掘，直到你可以安全地拿開產品，不會干擾剩餘的沙子。這將成為產品的一個“分界線”。 （6） 增加一個 “ 注入口 ” 也就是溶化金屬將被倒入的洞。 首先推動一端進入沙子變成底部再將孔洞深至產品處,然後增加使灰塵遠離的蘇打粉。

12 產品製造 門把 （7） 將剛剛用初抵的館子放回去剛剛的位置。然後在頂部設置框架。 （8） 加上更多的砂，繞過管道並緊密扎實的填充。 （9)
鋪平沙子後.形成一個漏斗狀,在管道周圍形成澆道。會更好倒入，當倒入熔化的金屬。漏斗開口和木框架之間一定要留一些砂。

13 產品製造 門把 (13） 使用刀或刀片能開出一條通路，使金屬流入的時候空氣流出。排氣口是為上模從最小部分跑到邊緣的非常小的通道.修補 任何的散沙和修復小瑕疵。 (14） 熔融部分鋁。等到熔體開始變成橙色。溫度計是沒有必要的。太冷了，會嗆。太熱了，會有小氣泡。   （15） 倒入燒瓶中，用熔融鋁。不要倒太慢鋁會很快變硬.部分會焦化。

14 產品製造 門把 （16） 5分鐘後就可以打開進行檢查。 （17） 於零件沒有直接接觸的砂，還可以回收利用。

15 產品製造 門把 完成。 最後把零件不必要的地方刷掉。  

16 工廠訪問

17 工廠訪問 所使用的金屬原料 –鋁 錠

18 工廠訪問 前文所提， 乾砂鑄造與濕砂鑄造的應用。

19 工廠訪問 融鋁過程中的雜質處理， 使用一種化學藥劑分離雜質與鋁。

20 工廠訪問 融鎔鋁裡的空氣處理。 利用氮氣抽出！

21 工廠訪問 重力鑄造與沙模鑄造之間的差異， 模具成本差3-5倍、 產量上的差異。

22 發 問 時 間 ，? !~。

23 砂 模 鑄 造 SAND CASTING THANK YOU FOR YOUR ATTENTION ! 材料與加工 . 期末報告