[專業] 傳統砂模鑄造

2025-12-29

砂模鑄造是金屬成型裡相當成熟及延用至今的工藝之一，透過模具、砂、型板及模型等，再將所需的金屬(鐵、鋁及銅等)熔化成液態後，澆注於模具後待冷卻後即成型；砂模鑄造出的鑄件占各種鑄型生產鑄件的80%以上，仍是金屬加工中相當重要的製程。

砂模鑄造主要使用矽砂為主，並混合黏土、水及其他添加劑來增加黏結性與強度。常見有成本較低的陶土砂，以及用於精密鑄造的樹脂砂、鉻砂、鋯砂等，在這裡將僅針對製程進行說明，對於砂及材料的細節將不進行詳述。

砂模鑄造流程

關於砂模鑄造的流程，在這裡我們簡單進行說明:

首先將成品的上半部模型置於模版上。
將金屬製的上砂箱置入於模版上，固定好避免砂箱晃動影響填砂。
把砂子少量多次置入於上砂箱中，並使用搗砂的器具將砂箱中的砂搗實，如果未搗實將會影響到澆注後成品的表面，因此此步驟是製程中最重要的部份。另外，在搗砂過程中需要建構出澆注孔道，所以在搗砂過程中也需將澆注孔模型連結到零件模型，並直通於砂箱外以利於後續澆注。
上砂箱搗實完成後，即可將零件模型及澆注模型取出。
重覆動作將成品的下半部模型置於模版上。
將下砂箱置入於模版上。
使用搗砂器具務必把砂於砂箱中的每一處，確實搗實來降低不良的情況發生。
下砂箱搗實完成後即可將零件模型取出。
將上砂箱及下砂箱進行合模，一般砂箱皆有設計嵌合處，確實上下嵌合後即可進行澆注的作業。
進行澆注時除了原有金屬熔液外，還會添加合金元素（如鎂、矽、銅或鋅等來達到金屬特性）、熔劑、除氣劑、精煉劑和變質劑，來控制金屬成分、改善流動性、排除氣體和雜質確保鑄件品質。
最後將成品從砂模中取出，並使用電鋸等器具將澆注孔道與成品接合處切斷，後續再用車床機台進行表面處理即可得到完成品。