專(zhuān)利名稱(chēng)：濕態(tài)覆膜砂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于造型材料領(lǐng)域，一種濕態(tài)覆膜砂的制備方法，特別適用于小批量、表面質(zhì)量要求高的復(fù)雜鑄件制芯。
覆膜砂以其具有熱固化強(qiáng)度高、發(fā)氣量低、潰散性好等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于表面質(zhì)量要求高、內(nèi)腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及尺寸精度控制嚴(yán)格等鑄件的生產(chǎn)。目前在鑄件生產(chǎn)中所用覆膜砂主要為干態(tài)，利用熱芯盒射芯機(jī)或殼芯機(jī)制芯。所用模具均為金屬模具，需加熱至180～240℃，并保持恒溫，同時(shí)還需壓力為5～6.5Mpa的壓縮空氣。因此干態(tài)覆膜砂一般只適用于大批量鑄件生產(chǎn)，以達(dá)到降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率和鑄件質(zhì)量的目的。
實(shí)際生產(chǎn)中，絕大部分質(zhì)量要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件均為小批量生產(chǎn)，不適合用機(jī)械制芯。北京仁創(chuàng)公司開(kāi)發(fā)出手工濕態(tài)覆膜砂，可用于小批量鑄件手工生產(chǎn)，但價(jià)格貴(每噸2000元以上)，保存期較短(六個(gè)月以內(nèi))，使用成本高。自硬樹(shù)脂砂也可用于手工生產(chǎn)，但對(duì)原砂質(zhì)量要求高，需專(zhuān)用混制設(shè)備，其干拉強(qiáng)度較覆膜砂低得多；植物或礦物油類(lèi)砂因發(fā)氣量大、潰散性差、強(qiáng)度低，且在烘烤時(shí)蠕變量大。因此上述幾種芯砂的使用范圍均受到很大限制。
本發(fā)明的目的在于提供一種成本低廉的濕態(tài)覆膜砂及其制造方法，特別適用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、表面質(zhì)量要求高、尺寸精度控制嚴(yán)格的小批量鑄件手工制芯；本發(fā)明的技術(shù)方案是該濕態(tài)覆膜砂由干態(tài)覆膜砂和溶劑組成，其制備方法是將溶劑如有機(jī)磺酸溶液、硫酸乙脂或磷酸溶液等加入干態(tài)覆膜砂中，采用手工或其他簡(jiǎn)單混制設(shè)備將溶劑與干態(tài)覆膜砂拌合分布均勻即可。溶劑將包覆在干態(tài)覆膜砂外表的樹(shù)脂溶解，從而得到易于成型、有一定濕強(qiáng)度的濕態(tài)覆膜砂。
本發(fā)明中溶劑的加入量為砂重的0.4～1.0％，其最佳加入量為0.6％。溶劑采用有機(jī)磺酸溶液，也可采用硫酸乙脂溶液或磷酸溶液。
用上述方法制得的濕態(tài)覆膜砂的性能指標(biāo)如下
透氣性＞100濕壓強(qiáng)度0.015-0.02MPa干拉強(qiáng)度＞4.0Mpa熱固化溫度180-240℃本發(fā)明濕態(tài)覆膜砂與干態(tài)覆膜砂相比，其優(yōu)點(diǎn)是1、無(wú)須熱芯盒射芯(殼芯)機(jī)；2、無(wú)須氣源；3、無(wú)須金屬熱芯盒(殼芯)模具，木質(zhì)、塑料、樹(shù)脂、金屬芯盒均可使用；本發(fā)明濕態(tài)覆膜砂與目前商品化濕態(tài)覆膜砂相比，其優(yōu)點(diǎn)是1、芯砂無(wú)存放期限制，可根據(jù)使用量隨混隨用；2、制造成本低，可降低30％以上；本發(fā)明濕態(tài)覆膜砂與植物(礦物)油類(lèi)砂相比，其優(yōu)點(diǎn)是1、發(fā)氣量極低，干拉強(qiáng)度高，潰散性好；2、熱固化時(shí)間短，可避免油類(lèi)砂在烘烤時(shí)軟化變形，因而砂芯尺寸精度高；3、對(duì)壁厚小于20mm的復(fù)雜砂芯可省去排氣道和芯骨，大大方便制芯操作。本發(fā)明濕態(tài)覆膜砂與樹(shù)脂自硬砂相比，其優(yōu)點(diǎn)是混制工藝簡(jiǎn)單，干拉強(qiáng)度高，可制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜的砂芯。利用本發(fā)明濕態(tài)覆膜砂制芯步驟如下1、稱(chēng)取一定量干態(tài)覆膜砂和溶劑，采用手工或其他方法將兩者混制均勻。溶劑加入量占砂重0.4～1.0％，其最佳加入量為0.6％；2、芯盒涂刷脫模劑后加濕態(tài)覆膜砂，舂緊實(shí)，修平表面，扎好出氣孔；3、脫去芯盒，取出砂芯；4、對(duì)一些砂芯形狀復(fù)雜的金屬芯盒，可采取邊脫芯盒，邊用噴燈烘烤的方法，防止脫模時(shí)損壞砂芯或脫模后砂芯變形；
5、將砂芯放入已升溫180～240℃的烘箱(爐)內(nèi)烘烤，烘烤時(shí)間按砂芯大小及厚度確定；6、待砂芯冷卻后，修除飛邊、毛刺待用。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述實(shí)施例1附圖
一為船用液壓馬達(dá)上的配流閥砂芯簡(jiǎn)圖，砂芯結(jié)構(gòu)復(fù)雜。芯盒材料為鋁合金。采用溶劑加入量為0.55％的濕態(tài)覆膜砂，芯砂填充完成后，脫去部分芯盒，用噴燈烘烤裸露的砂芯，使其表層(約2～3mm)快速硬化后，脫去其余芯盒，取出砂芯放入升溫至200℃的烘箱內(nèi)烘烤約20min，砂芯冷卻后修整待用。
實(shí)施例2附圖二為裝載機(jī)分配閥砂芯簡(jiǎn)圖。該砂芯結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸精度高，砂芯清理必須干凈、無(wú)粘砂。芯盒材料為環(huán)氧樹(shù)脂塑料，兩半結(jié)構(gòu)。采用溶劑加入量為0.6％的濕態(tài)覆膜砂，兩半芯盒分別填砂后，放置在托板上脫去芯盒，將砂芯放入烘爐內(nèi)，升溫至200℃保溫30min。砂型冷卻后修整，制作出氣道，再將兩半砂芯粘接牢靠后待用。
權(quán)利要求
1.一種濕態(tài)覆膜砂及其制備方法，其特征在于，這種覆膜砂由干態(tài)覆膜砂和溶劑組成；其制備方法是在干態(tài)覆膜砂中按比例加入溶劑并拌合分布均勻即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕態(tài)覆膜砂，其特征是溶劑的加入量為干態(tài)覆膜砂重量的0.4～1.0％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕態(tài)覆膜砂，其特征是溶劑的最佳加入量為干態(tài)覆膜砂重量的0.6％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕態(tài)覆膜砂，其特征是所述溶劑是有機(jī)磺酸溶液，也可以是硫酸乙脂溶液或磷酸溶液。
全文摘要
一種鑄造制芯用濕態(tài)覆膜砂，強(qiáng)度高、發(fā)氣量低、潰散性好。其濕壓強(qiáng)度為0.015～0.020Mpa，干拉強(qiáng)度大于4.0Mpa，可用于手工制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸精度要求高的鑄件砂芯，無(wú)需熱芯盒射芯(殼芯)機(jī)和金屬熱芯盒模具，使用成本低廉。本發(fā)明是在干態(tài)覆膜砂中加入溶劑，混合均勻即可。溶劑的加入量為砂重的0.4～1.0％。
文檔編號(hào)B22C5/00GK1416976SQ01134150
公開(kāi)日2003年5月14日 申請(qǐng)日期2001年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月5日
發(fā)明者宋潤(rùn)澤, 盧建波, 沈衛(wèi)東, 謝平, 王天有 申請(qǐng)人:江蘇省機(jī)電研究所