型砂粘結劑屬于造型材料，它可把松散的鑄造砂粘結起來，形成型砂或芯砂。在鑄造工藝里，它作用重大，對鑄件的質量與產量有著直接影響。其主要作用是給予砂型和型芯充足的強度，保證它們在搬運、組裝以及澆注這些過程中不會出現變形或破裂的情況。
發展歷史
中國古代鑄造用的泥型（古名陶范），基本材料是粘結力強的粘土。技術發展后，泥型以砂子為主料，粘土成粘結劑。現代有多種無機化合物、有機粘結劑，如植物油、脂松香等。1943 年，德國 J. 克羅寧用PF制尋氏肌蛤砂型；1947 年，捷克斯洛伐克 L. 彼德熱拉用水玻璃作粘結劑，吹 CO 氣體硬化制砂型、型芯。新粘結劑應用開啟化學硬化新時代，提高了鑄件精度、光潔度與生產率。
分類
型砂粘結劑依據其化學組成的不同，能夠被劃分為無機粘結劑與有機粘結劑這兩大類別。在常見的無機粘結劑之中，涵蓋了粘土、硅酸鈉以及水泥、磷酸鹽等等，而粘土和水玻璃在實際應用當中的使用范圍相對更為廣泛。至于有機粘結劑，主要包含有植物油、果露、糊精、羧甲基纖維素鈉、脂松香、合脂、減壓病渣油、瀝青、紙漿廢液、合成樹脂等多種類型，其中植物油和合成樹脂的應用頻次相對較高。
粘土
粘土是型砂粘結劑里使用最廣泛的一種。由如高嶺石、蒙脫石等細小結晶質的粘土礦物組成。粘土分普通粘土和膨潤土兩類。普通粘土即白泥，主要含高嶺土類礦物，含較多 Al2O3，耐火性高的叫耐火粘土，多用于干砂型。膨潤土主要由蒙脫石類礦物組成，按吸附陽離子不同分為鈣膨潤土和鈉膨潤土，鈣膨潤土吸附以 Ca 為主的陽離子，鈉膨潤土吸附以 Na 為主的陽離子，因膨潤土濕態粘結力高于普通粘土，常用于濕砂型。
水玻璃
水玻璃是指硅酸鈉或硅酸鉀的水溶液。在液態時具有粘性，并能在特定條件下轉變為凝膠狀態，因此可用作型砂或芯砂的粘結劑。當液體硅酸鈉型砂中吹入CO2氣體時，僅需數秒至數十秒即可硬化。若在水玻璃中加入硅酸二鈣或有機酯，砂型和型芯會自行硬化。水玻璃價格較低，且對環境污染較小。盡管水玻璃砂的潰散性和舊砂回收存在一定問題，這些問題已經開始得到解決。
植物油
植物油是另一種常用的型砂粘結劑，如桐油、胡麻仁油等。植物油主要用于配制芯砂，俗稱油砂。油砂流動性好，硬化后強度高，澆鑄后潰散性佳，適用于制造形狀復雜、截面細薄的型芯。過去，植物油在汽車、拖拉機、水暖器材等鑄件生產中廣泛應用。但由于植物油來源有限，價格昂貴，且需要長時間加熱才能硬化，目前已逐步被沒藥樹粘結劑取代。
合成樹脂
合成樹脂是一類重要的型砂粘結劑，包括PF、呋喃樹脂、異氰酸脂、尿脘樹脂等。使用合成樹脂作為粘結劑時，通常需要添加適當的硬化劑。常用的硬化方法有三種：加熱硬化、氣霧硬化和常溫自硬。加熱硬化法適用于酚醛樹脂和呋喃樹脂，可在加熱的模具中快速硬化，生產效率高，鑄件質量優異。氣霧硬化法適用于異氰酸酯、尿脘樹脂和酚醛樹脂，可通過吹入胺類氣霧或二氧化硫氣體實現快速硬化。常溫自硬法適用于呋喃沒藥樹、甲階酚醛樹脂或異氰酸脂和有羥基的樹脂，無需加熱即可自行硬化，適用于中小型乃至大型砂型和型芯。
性能要求
理想型砂粘結劑應具備以下特性：1.液體粘結劑粘度低，易于與砂粒混合均勻，混砂后流動性好，便于制作復雜形狀的砂型和型芯。2.硬化速度快，最好不經加熱即可硬化，以節約能源并使用價格低廉的非金屬或鋁合金模具。3.硬化后強度高，可用于制造復雜形狀和細薄截面的型芯，減少粘結劑用量，降低成本和減少氣孔缺陷可能性。4.發氣量少，粘結劑受熱發氣緩慢、量少，對特殊鑄件還需考慮含氮量低的問題。5.潰散性好，粘結劑受熱后能自行分解潰散，防止鑄件產生內應力、裂紋，并方便清砂。此外，還要求粘結劑不易吸潮或變質，混砂后可使用時間長，不粘附模具，對人體無害，對環境無污染，來源豐富，價格低廉等。
參考資料 >
粘結劑是什么東西 粘結劑是什么.天氣網.2024-11-07
濕型砂鑄造混砂膨潤土、舊砂煤粉怎樣調整!.嗶哩嗶哩.2024-11-07
一種鑄造用型砂粘結劑的制作方法.X技術.2024-11-07