本發(fā)明涉及一種抗燒結(jié)、無粘砂的呋喃樹脂型砂材料及制造方法，該材料在室溫時能正常固化成型，經(jīng)高溫鋼水或鐵水煅燒后形成松散結(jié)構(gòu)，屬于鑄造工藝材料領域。

背景技術(shù)：

目前在鑄造生產(chǎn)中，對型砂燒結(jié)與粘砂問題的處理中，現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)實際使用僅適用酚醛樹脂型砂，而在使用呋喃樹脂作粘結(jié)劑時因無法固化成型不能使用，且在涂料層因熱膨脹產(chǎn)生裂紋時存在化學粘砂問題。但實際生產(chǎn)中80%以上的企業(yè)使用的是呋喃樹脂型砂，卻不能解決在型砂局部過熱、散熱不良的情況下產(chǎn)生的型砂燒結(jié)與化學粘砂問題；目前鑄造行業(yè)中還是普遍使用鉻礦砂等特種砂，實際只能在過熱不太嚴重的部位有效，大部分問題依舊存在，對鑄造企業(yè)提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量造成巨大的障礙。因此鑄造行業(yè)急需一種解決該問題的新型型砂材料。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是一種具有抗燒結(jié)、無粘砂功能的呋喃樹脂型砂材料及制造方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)的型砂不能成型固，因而在散熱不良的環(huán)境下經(jīng)高溫鋼水煅燒后，型砂溫度減到室溫時型砂不能形成松散結(jié)構(gòu)；也不能防止出現(xiàn)型砂粘砂現(xiàn)象的問題。提出了一種解決該問題的型砂材料解決方案。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：

呋喃樹脂型砂材料配制時使用的是酸性固化劑，由于原技術(shù)方案中的一種添加物礦砂屬堿性，因此呋喃樹脂型砂不能很好固化成型。本發(fā)明是對該堿性添加物進行表面處理，改變該材料的表面屬性，添加一層中性有機或無機膜形成惰性，經(jīng)表面處理后的礦砂也就是惰性砂。該添加物的要求是高溫煅燒后冷卻至常溫能成為粉體，而該粉體不會在高溫的狀態(tài)下參與化學反應成為結(jié)塊。對型砂基材的選擇也是要求能在型砂表面涂料破裂情況下不會參與鋼水表層氧化亞鐵的化學反應為條件，從而能阻止化學粘砂的產(chǎn)生。本發(fā)明采用

鉻礦砂作為基材就符合以上條件，而且具有急冷的功能，實際證明鉻礦砂的性能符合材料設計要求。

在該新型呋喃樹脂型砂材料的設計中，其配比為：鉻礦砂80~95%、惰性砂5~20%、呋喃樹脂1~1.2%，所述固化劑占呋喃樹脂的質(zhì)量比20~60%，且所述固化劑為苯磺酸也可以是其它有機酸或無機酸。

作為上述制造方法的一種優(yōu)選技術(shù)方案：可以按不同溫度、濕度條件變動；

方案一：在溫度、濕度均低的情況下，固化劑比例可以往上調(diào)，不超過50%，砂、固化劑混合30秒-2分鐘后，再加樹脂混合30秒-2分鐘；

方案二：在溫度高、濕度高的情況下，固化劑比例可以往上調(diào)到40~60%。

本發(fā)明所達到的有益效果是：該材料使用呋喃樹脂作粘結(jié)劑時易固化成型，型砂經(jīng)高溫煅燒之后無燒結(jié)、化學粘砂現(xiàn)象，清砂容易，大幅提高勞動生產(chǎn)率，鑄件表面質(zhì)量優(yōu)；原材料豐富易得，工作環(huán)境相比以前的材料有大幅改善。同樣制造一個高熔點的金屬復雜零件，與3D打印相比使用本產(chǎn)品來制造具有更大的生產(chǎn)成本優(yōu)勢。

附圖說明

附圖用來提供對本技術(shù)的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本技術(shù)的實施例一起用于解釋本技術(shù)，并不構(gòu)成對本的限制。在附圖中：

圖1是本發(fā)明的澆注鋼水前型砂的砂結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的澆注鋼水煅燒冷卻后型砂的砂結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：A-惰性砂、B-鉻礦砂、C-粉體。

具體實施方式

以下是對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種抗燒結(jié)、無粘砂的呋喃樹脂型砂材料，包括鉻礦砂B80~95%、惰性砂A5~20%、呋喃樹脂1~1.2%，呋喃樹脂1~1.2%內(nèi)包含有固化劑，固化劑占呋喃樹脂的質(zhì)量比20~60%，且固化劑為苯磺酸。

惰性砂A（對酸堿惰性）可以為在高溫時分解成氣體或常溫為粉體C的無機材料或有機材料替代。其中固化劑對濕度比較敏感，型號與加入量要按具體情況作出調(diào)整。

實施例1

抗燒結(jié)、無粘砂功能型砂的制造方法：先將鉻礦砂B與惰性砂A混合均勻，加入固化

劑20~60%混合30秒~2分鐘，再加入樹脂1.2%混合30秒~2分鐘，出砂即可造型使用。

具體的一種抗燒結(jié)、無粘砂的制造方法的混合工藝：當溫度為20℃，濕度為30~50%時，固化劑加入量可以按下限，這主要還是與固化速度有關，按生產(chǎn)現(xiàn)場的鑄型大小、模具周轉(zhuǎn)等因素做適當調(diào)整，砂子、樹脂比例可以不變，在高濕度的環(huán)境下，固化劑要使用冬季的型號，固化劑加入量30~50%左右。

實施例2

具體的一種抗燒結(jié)、無粘砂的制造方法的混合工藝：當室溫為0~10℃，濕度為30~50時，按具體情況確定砂子、樹脂的加入量后，按冬季固化劑加入量30~50%控制。

實施例3

具體的一種抗燒結(jié)、無粘砂的制造方法的混合工藝：當溫度為30℃，濕度為70~90%時，按具體情況確定砂子、樹脂的加入量后，按夏季固化劑加入量40~60%控制。

本發(fā)明所達到的有益效果是：該材料使用呋喃樹脂作粘結(jié)劑時易固化成型，型砂經(jīng)高溫煅燒之后無燒結(jié)、無粘砂現(xiàn)象，清砂容易，大幅提高勞動生產(chǎn)率，鑄件表面質(zhì)量優(yōu)；原材料豐富易得，工作環(huán)境相比以前的材料有大幅改善。同樣制造一個高熔點的金屬復雜零件，同3D打印相比使用本產(chǎn)品來制造具有更大的生產(chǎn)成本優(yōu)勢。

圖1為混合了呋喃樹脂后的型砂結(jié)構(gòu)；圖2表示型砂經(jīng)高溫煅燒后呋喃樹脂已燃燒完，惰性砂A分解后的粉體殘留物，部分成團態(tài)，部分粉體因熱膨脹被擠入鉻礦之間，破壞了鉻礦砂B之間固態(tài)燒結(jié)的連接橋。同時鉻礦砂B的急冷功能又阻止了化學粘砂的形成。

最后應說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。