
【化】 sandy seal
【机】 sand
envelop; seal
【经】 seals
砂封(Sand Seal)是工业铸造领域中的专业术语,指利用型砂(molding sand)作为密封介质的一种工艺方法。其核心原理是通过颗粒状砂料填充模具间隙,在高温液态金属浇注时形成物理屏障,防止金属渗漏或气体逸出。根据《机械工程手册》铸造分册记载,砂封需满足以下技术指标:型砂粒度控制在50-100目、含水率低于5%、黏土粘结剂比例8-12%[参考:中国机械工业出版社《铸造工艺学》第三版]。
在汽车发动机缸体铸造中,砂封技术能实现0.05mm级精密密封,较传统橡胶密封件的耐温性提升400℃以上[参考:美国铸造协会《现代铸造技术》年度报告]。该工艺包含三个关键参数计算:
$$ P = frac{F}{A} leq sigma{text{sand}} $$ $$ Q = kfrac{Delta P cdot t}{mu} $$ $$ T{text{max}} = T{text{melt}} - Delta T{text{safe}} $$
其中$P$为密封压强,$F$为合模力,$A$为接触面积,$sigma_{text{sand}}$为型砂抗压强度。英国铸造技术研究院(ICT)2018年实验数据显示,石英砂基砂封体系在800℃工况下能维持72小时有效密封[参考:ICT年度技术白皮书]。
砂封是一种工业密封技术,其核心作用是通过砂粒等材料形成物理屏障,主要用于高温或负压环境下的设备密封。以下是其详细解释:
密封与隔离
通过砂粒填充缝隙,防止气体泄漏或窜流。例如在窑炉中,砂封能阻止高温气体下泄保护窑车金属部件,同时避免冷空气进入干扰内部温度场。
安全防火
在乙炔等易燃气体管道中,砂封可阻断火焰传播路径,防止回火引发爆炸。
适应热胀冷缩
砂粒的流动性允许设备部件在高温下自由膨胀或收缩,避免结构变形。
通过以上机制,砂封在工业设备中实现了安全、耐用的密封效果。
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