CN101360574A

CN101360574A - 铸型造型方法

Info

Publication number: CN101360574A
Application number: CNA2006800514530A
Authority: CN
Inventors: 浅野宪启; 加藤裕介
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 2005-11-21
Filing date: 2006-11-16
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2026-11-16
Also published as: JP4301343B2; CN101360574B; WO2007058254A1; BRPI0618910B1; JPWO2007058254A1; EP1952908A1; US8790560B2; EA013090B1; AU2006313745A1; US20100140823A1; EP1952908A4; KR20080082645A; BRPI0618910A2; KR100956707B1; EP1952908B1; EA200801397A1

Abstract

本发明公开了一种铸型造型方法。当熔融金属灌入具有型芯的铸型时，即使铸型中含有的粘合剂分解，也不产生有毒气体，并且该铸型在铸造后具有良好的粉碎性。该方法包括：将粒子状骨料、一种或多种水溶性粘合剂、表面活性剂、交联剂及水混合、搅拌，发泡，以制备发泡骨料混合物；将发泡骨料混合物填入铸型发泡腔；蒸发混合物中的水分，使其固化成为铸型；将铸型从腔中取出。

Description

铸型造型方法

技术领域

本发明涉及一种铸型造型方法，特别涉及一种利用由粒子状骨料、水溶性粘合剂、表面活性剂及水混合搅拌而生成的发泡混合物制造铸型的造型方法，该铸型具有高强度，耐热性，并且几乎不产生令人不适的臭气。

背景技术

提前公开的日本专利NO.63-115649公开了一般的中空型芯造型方法。该方法采用硅砂作为粒子状骨料并和粘合剂形成未硬化的型砂(粒子状混合物)。该步骤包括：在未硬化型砂中加入含表面活性剂的溶液，搅拌使其发泡，然后将粒子状骨料发泡混合物注入加热的金属模具中，并将其在加热的金属模具中保持预定时间，使其水分蒸发。

上述专利披露了将酚醛树脂作为该方法中的粘合剂。而使用酚醛树脂，会产生例如甲醛、苯酚、氨气等对人体有害的气体，并在热量从金属模具转移而使粘合剂硬化的时候会产生令人不适的臭气。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种铸型造型方法。本发明的造型方法能够抑制对人体有害及令人不适的臭气的产生。这是由于包含砂和粘合剂的粒子状骨料混合物被用于造型时，或者熔融金属被灌入由粒子状骨料制成的铸型(例如型芯)中时，粘合剂被分解。此外，本发明的铸型造型方法所制的铸型在铸造后有着更好的粉碎性。

此外，本发明的一部分目的是提供一种能够增强铸型强度的铸型造型方法。

本发明的铸型造型方法包括以下步骤：将粒子状骨料、一种或多种水溶性粘合剂、表面活性剂、交联剂及水混合、搅拌，使其发泡成为发泡骨料混合物；再将发泡骨料混合物灌入造型空间；蒸发灌入的骨料混合物中的水分，使其固化成为铸型；将铸型从金属模具中取出。

较佳的选择为，表面活性剂为与交联剂发生交联反应的表面活性剂。

较佳的选择为，表面活性剂为非离子物质，并且其HLB值大于或等于8，小于20。HLB值是表示表面活性剂亲水或亲油水平的指标，所述的油指不溶于水的有机化合物。HLB值的范围为0-20。该值越接近0，亲油性越高，越接近20时，亲水性越高。HLB值可由Atlas法或者Griffin法计算导出，它也可以通过高效液相色谱的保留时间来测出。如果非离子表面活性剂的HLB值低于8，将无法获得发泡骨料混合物。这是由于这样的非离子表面活性剂很难分散到水中，使得发泡不充分。如果非离子表面活性剂的HLB值大于或等于8，它就能稳定地分散在水中，并使得发泡充分。这样，就得到了发泡骨料混合物。

造型空间可以由金属模具所确定。在这种情况下，较佳的灌入步骤包含一个将发泡骨料混合物压入造型空间的步骤。

该增压灌入步骤可以为，将发泡骨料混合物填充入一汽缸后，直接给填入的骨料混合物加压将其灌入造型空间。或者，通过压缩空气增加压力来将发泡骨料混合物灌入造型空间。

在蒸发步骤中，较佳的选择为，通过加热的金属模具中的热量来蒸发发泡骨料混合物中的水分。

每种水溶性粘合剂在常温下可溶于水。

每种水溶性粘合剂都是糖类或其衍生物。

每种水溶性粘合剂的含量相对于100重量份的粒子状骨料为0.1-5.0重量份。

较佳选择为，交联剂为含有羧基的化合物。该含有羧基的化合物可以为：草酸、马来酸、丁二酸、柠檬酸、丁基四羧酸、甲基乙烯基醚—马来酸酐共聚物或异丁烯—马来酸酐共聚物。

在本发明中，发泡骨料混合物由粒子状骨料、一种或多种水溶性粘合剂、表面活性剂及与水溶性粘合剂发生交联反应的交联剂混合而成。由于发泡骨料混合物能够被灌入造型空间(或者造型腔)的每个部位，所以当熔融金属灌入时铸型产生的气体的量被抑制，在铸型中由气体所造成的缺陷减少。

由于该发泡骨料混合物中不含有现有技术中存在的酚醛树脂，因此即使在发泡骨料造型的时候或向由骨料混合物制成的铸型(例如型芯铸型)中注入熔融金属的时候，每一种粘合剂都分解了，也能避免产生对人体有害及令人不适的气体。

此外，本发明能够制成一种具有良好粉碎性的铸型。

使用阴离子表面活性剂、阳性离子表面活性剂和两性离子表面活性剂制造的铸型(型芯)的强度比用非离子表面活性剂制造的低很多。因此，本发明采用非离子表面活性剂来使得发泡骨料混合物能够灌入造型空间的每个部位并使得铸型具有足够的强度和耐湿性。

本发明的上述特征及其进一步的特征和有益效果将参照相应附图，通过下面的详细记载进一步说明。

附图说明

图1为本发明铸型造型方法的第一实施例中所使用造型装置的纵剖面图。

图2为本发明铸型造型方法的其它实施例中所使用造型装置的纵剖面图。

图3为本发明造型方法中从粘合剂中产生的气体成分的质谱仪的分析结果图。

具体实施方式

下面，将说明本发明的铸型造型方法。其包括以下步骤：制备和搅拌骨料混合物使其发泡的步骤，其中该骨料混合物包括粒子状骨料、一种或多种水溶性粘合剂、表面活性剂、交联剂及水；将发泡混合物灌入造型空间的步骤；蒸发被灌入的混合物的水分并将其固化成为铸型的步骤；将制好的铸型从造型空间中取出的步骤。

本发明中的粒子状骨料为耐热性粒子状材料，其至少包括以下材料中的一种：硅砂、铝钒土砂、橄榄石砂、铬砂、锆砂、莫来石砂以及任意一种的人造骨料等。

本发明中的每种水溶性粘合剂都可在常温下溶于水，并可通过蒸发水分使其固化。其也作为增稠剂来调整搅拌发泡的骨料混合物的粘度。增稠剂是一种高聚物，其溶解或者分散在水中，以产生粘稠性，其也称为粘胶。水溶性粘合剂可为糖类，特别包括，淀粉或其衍生物、皂素等多糖、或者砂糖等二糖。

在常温下可溶于水的水溶性粘合剂，无需加热该粘合剂和水，便可将其混入发泡骨料混合物。在常温下不溶于水的水溶性粘合剂，只有加热该粘合剂和水，才能将其混入发泡骨料混合物。为了使用在常温下不溶于水的水溶性粘合剂，可以加热该粘合剂，然后将其与水混合，并冷却至常温，来制备水溶性粘合剂溶液。

淀粉如糊精或者α淀粉来源于马铃薯、玉米、木薯粉、或者小麦粉。淀粉衍生物为，例如，醚化淀粉、酯化淀粉、桥连淀粉。砂糖是一种蔗糖，其由一果糖分子和一葡萄糖分子结合在一起。砂糖包括例如白糖和粒状糖等。本发明所使用的水溶性粘合剂容易获得。特别是α淀粉、糊精和砂糖等可以以低廉的价格获得。α淀粉、糊精或其衍生物、皂素及砂糖常温下可溶于水。增稠剂包括例如淀粉、黄原胶、瓜尔豆胶、阿拉伯胶等。

由于本发明所使用的水溶性粘合剂的分解温度低于酚醛树脂的分解温度，所以由本发明的造型方法铸造的铸型可被铸造过程中的热量轻易地分解。从而使该铸型在铸造结束后具有良好的粉碎性。

较佳的选择为，水溶性粘合剂的含量相对于100重量份的粒子状骨料为0.1-5.0重量份。这是因为如果其含量低于0.1重量份，则铸造的铸型强度不够，而含量高于5重量份，则铸造的铸型强度过高。

在本发明的铸型中，添加交联剂使其与水溶性粘合剂发生交联反应，从而增强了被水溶性粘合剂包覆过的粒子状骨料颗粒间的连接。此外，水溶性粘合剂与水分子发生反应的可能性很小，因此使得制成的铸型在高湿度的环境中也具有较好的性质。

较佳的选择为，表面活性剂的添加量相对于100重量份的粒子状骨料为0.01-1.0重量份。这是因为如果含量低于0.01重量份，则会使得骨料混合物的发泡不充分，因此无法得到发泡骨料混合物。而当含量为1.0重量份的时候，发泡骨料混合物具有了充分的流动性。

在本发明中所使用的交联剂可以为包含羧基的化合物。该包含羧基的化合物可以为：草酸、马来酸、丁二酸或柠檬酸等，它们通过酯键连接发生交联反应。此外，所述的交联剂还可以是在水溶液状态时具有羧基的交联剂，包括乙烯基醚—马来酸酐共聚物或异丁烯—马来酸酐共聚物。本发明可使用的较佳的交联剂，如含有羧基的交联剂，可以形成酯键从而产生更少的有害气体。

在本发明中，添加的交联剂的量为水溶性粘合剂总重量的5-300wt％。这是因为如果所添加的交联剂的量低于5wt％，则使得交联反应的效果不充分，而无法制造出在高湿度环境下有足够强度的铸型。虽然在添加的交联剂的量超过水溶性粘合剂总重量的300wt％的情况下，生产的铸型在高湿度环境下具有足够的强度，但是其强度并不比添加的交联剂的量为300wt％的时候有显著提高。因此，添加的交联剂的量超过300wt％就显得不经济，同时也不必要。

在本发明中，交联剂是以水溶液的形式使用的。例如，假如交联剂是丁基四羧酸，柠檬酸或者甲基乙烯基醚—马来酸酐共聚物，则其浓度可超过10wt％。

在本发明中，可以通过直接对发泡骨料混合物增压，或者通过气体增压将其注入汽缸，以使得发泡骨料混合物能够灌入造型空间。汽缸直接增压就是通过压配施压机构的模冲(或者活塞)进入汽缸，来给混合物直接增压，使得作为混合物储备装置的汽缸内的混合物被注入金属模具。

如图1所示，通过压缩空气的增压取代了上述通过汽缸直接增压中的活塞。在这种装置中，汽缸1的上端开口(或者活塞)被配备上一个密封部件2，使其具有气密性。汽缸1的上端气密空间也被配备了一顶盖3，使其形成一连接到气体源的气体通道3a。压缩气体通过该通道作用于汽缸1内的发泡骨料混合物的上表面，使其被注入金属模具4内的铸型空间5内。

在本发明的造型过程中，为了蒸发被灌入造型空间中的发泡骨料混合物中的水分，起着限定造型空间作用的金属模具或其相关部件，被选择其一或是被一同，加热至高温；或者用加热的水蒸气或微波辐射发泡骨料混合物；或者将填充有发泡骨料混合物的造型空间设置于真空环境下。可选地，如果需要，造型空间内也可以通气。

在通过加热金属模具到高温来蒸发发泡骨料混合物中的水分的过程中，搅拌使得泡沫和水分分散在骨料混合物中，而金属模具的热量使它们向由骨料混合物铸造而成的铸型的中心移动。因此，填充到铸型中心的骨料的密度较低。而一个中心密度低的铸型，其粒子状骨料和水溶性粘合剂的量就被减少了。也就是说，这样一个有多孔洞的铸型，其水溶性粘合剂的分解产生的气体可以容易地排出。

本发明所使用的表面活性剂一般可根据它们溶解在水中时分子的游离态分为四类：阴离子表面活性剂，阳离子表面活性剂，非离子表面活性剂和两性离子表面活性剂。表面活性剂的化学定义是：“一种用于混合水和油的材料”。表面活性剂在分子中同时具有疏水基团和亲水基团，能在水或油等液体中溶解或分散，并选择性地吸附于界面处。因此，本发明中的表面活性剂的作用为起泡或者鼓泡。

如下所述，使用四类表面活性剂中的阴离子表面活性剂，阳离子表面活性剂，或者两性离子表面活性剂来制造铸型(型芯)时，由于其分子中没有羟基，所以其不能与交联剂发生交联反应。在这种情况下，所制的铸型强度不够。相反地，因为交联剂分子中的羧基(COOH)与水溶性粘合剂及表面活性剂分子中作为亲水基的羟基(OH)形成酯键，通过该交联反应形成了三维网状结构，使得用非离子表面活性剂制造的铸型具有足够的强度。

因此，本发明较佳的选择为，使用非离子表面活性剂制造具有足够强度的铸型。

添加作为交联剂的非离子表面活性剂与水溶性粘合剂发生交联反应，从而增强了被水溶性粘合剂覆盖的粒子状骨料颗粒间的结合。此外，由于水溶性粘合剂与水分子之间的反应被抑制，使得制成的铸型在高湿度的环境中也具有稳定的性质。

虽然非离子表面活性剂包括蔗糖脂肪酸酯，脱水山梨糖醇脂肪酸酯，聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯，脂肪烷醇酰胺，聚氧乙烯烷基醚，聚氧乙烯烷基苯基醚，甘油脂肪酸酯，丙二醇脂肪酸酯等，但是只使用其中HLB值大于或等于8的种类。较佳的选择为，以天然椰子油或者棕榈油等植物油为原料，因为其安全性高，并在实用中无害。

以下实施例用于说明本发明的造型方法，但并不以此来限定本发明。

第1实施例

表1

骨料混合物11的组分(水除外)

硅砂(压平砂)：100重量份

淀粉(日本Nissi有限公司制造的糊精NSD-L)：1.0重量份

表面活性剂(聚甘油脂肪酸酯)：0.03重量份

柠檬酸(日本Fuso Chemical有限公司制造)：0.5重量份

在第一实施例中，将含有表1所示成分的骨料混合物与4重量份的水在混合机(一种台式搅拌器，由日本Aikohsha Manufacturing有限公司制造)中混合，以200rpm(每分钟转速)搅拌5分钟，使其发泡，用于制备发泡骨料混合物11。然后，如图2所示，将发泡骨料混合物11灌入模冲12的汽缸13中。然后该发泡混合物被汽缸施以0.4MPa的表面压强，使其被灌入弯曲试验用的金属模具14的容量大约为80cm³的造型空间15中，其中该金属模具14保持在250℃(灌入步骤)。

发泡骨料混合物在加热的金属模具中放置2分钟，通过其中的热量来蒸发水分，使得发泡骨料混合物固化(固化步骤)。在水溶性粘合剂与交联剂发生交联反应后，将铸型从金属模具14的造型空间15中取出。制备两个用于弯曲试验的样品。两个样品分别放置于湿度为30％及湿度大于或等于90％的恒湿槽内24小时，然后进行弯曲试验。结果，在湿度为30％和98％中的样品，强度分别为4.9MPa和2.3MPa。在30％湿度中弯曲强度为4.9MPa的铸型与壳模法所制造的铸型强度近似(参见JFS铸造工程手册，2.1部分，“壳模法”)，因此铸型的正常使用没有问题。如果铸型在湿度大于或等于90％的环境中放置24小时后强度大于或等于2MPa，则铸型的正常处理没有问题，并且能够作为铸型使用。

第2实施例

表2

骨料混合物的组分(水除外)

合成型砂(日本Yamakawa Sangyo有限公司制造的Espar#60)：100重量份

淀粉(日本Nissi有限公司制造的糊精NSD-L)：1.0重量份

表面活性剂(聚甘油脂肪酸酯)：0.03重量份

柠檬酸(日本Fuso Chemical有限公司制造)：0.5重量份

在第二实施例中，将含有表2所示成分的骨料混合物与2.5重量份的水在混合机(一种台式搅拌器，由日本Aikohsha Manufacturing有限公司制造)中混合，以200rpm的速度搅拌5分钟，使其发泡，用于制备发泡骨料混合物(制备步骤)。然后，如图2所示，将发泡骨料混合物灌入汽缸13中。然后该发泡混合物被汽缸施以0.4MPa的表面压强，使其被灌入弯曲试验用的金属模具14的容量大约为80cm³的造型空间15中，其中该金属模具14保持在270℃(灌入步骤)。发泡骨料混合物在加热的金属模具中放置90秒，通过其中的热量来蒸发水分，使得发泡骨料混合物固化(造型步骤)。在水溶性粘合剂与交联剂发生交联反应后，将作为两个样品的铸型从金属模具14的造型空间15中取出。两个样品分别在湿度为30％及湿度大于或等于90％的恒湿槽内放置24小时，然后进行弯曲试验。结果，在湿度为30％和98％中的样品，强度分别为9.5MPa和3MPa。这些数值表明，铸型的正常处理没有问题，并且能够作为铸型使用。

第3实施例

表3

骨料混合物的组分(水除外)

硅砂(压平砂)：100重量份

淀粉(日本Nissi有限公司制造的糊精NSD-L)：1.0重量份

表面活性剂(聚甘油脂肪酸酯)：0.03重量份

柠檬酸(日本Fuso Chemical有限公司制造)：0.5重量份

在第三实施例中，将含有表3所示成分的骨料混合物与4.5重量份的水在混合机(一种台式搅拌器，由日本Aikohsha Manufacturing公司制造)中混合，以200rpm的速度搅拌5分钟，使其发泡，用于制备发泡骨料混合物(制备步骤)。然后，如图2所示，将发泡骨料混合物灌入汽缸13中。然后该发泡混合物被汽缸施以0.4MPa的表面压强，使其被灌入弯曲试验用的金属模具14a的容量大约为140cm³的造型空间15中，其中该金属模具14a保持在270℃(灌入步骤)。发泡骨料混合物在加热的金属模具中放置90秒，通过其中的热量来蒸发水分，使得发泡骨料混合物固化(造型步骤)。将作为样品A的铸型从金属模具14a的造型空间15中取出(取出步骤)。

然后，用金属锉刀刮得取出样品表层到1mm深度的样本1g。根据日本铸造技术协会规定的JACT测试法M-5的气体产生量测量法，基于气压-容量变换方式推导出气体产生量，并计算出分子量。结果显示于表4中。

表4

	气体产生量(cc/g)
	气体产生量(cc/g)	样品A	18

第4实施例

混合物中淀粉(日本Nissi有限公司制造的糊精NSD-L)，表面活性剂(聚甘油脂肪酸酯)，柠檬酸(日本Fuso Chemical有限公司制造)以1∶0.3∶5的比例混合，并在250℃的高温槽中放置10分钟，然后取出。取出的混合物在590℃的氦气裂解炉中放置5秒中。裂解气在50℃保持10分钟后，以10℃/min的升温速度加热到240℃。在240℃保持15分钟后，加热的气体通过一圆柱体，并由质谱仪分析气体的种类。如图3所示，粘合剂的裂解气成分的质谱仪分析结果中，探测到了二氧化碳和糠醛。在传统的壳模法中，当型芯被焙烧时，酚醛树脂和六胺(一种硬化剂)裂解产生令人不适的臭气如氨气、甲醛、苯酚等，这些气体是臭气的来源。相反，在本发明的铸型中没有产生这些气体。

第5实施例

在第5实施例中，采取试验以确认是否各种表面活性剂都可以与交联剂发生交联反应。

表5

骨料混合物的组分

硅砂(压平砂)：100重量份

非离子表面活性剂(聚甘油脂肪酸酯)：0.03重量份

柠檬酸(日本Fuso Chemical有限公司制造)：0.5重量份

将含有表5所示成分的粒子状骨料混合物与水在混合机(一种台式搅拌器，由日本Aikohsha Manufacturing有限公司制造)中混合，以200rpm的速度搅拌5分钟，使其发泡，用于制备发泡骨料混合物(制备步骤)。将发泡骨料混合物人工灌入JACT测试法M-1规定的适合制备弯曲试验用样品的金属模具(灌入步骤)。将金属模具在250℃的恒温槽中放置45分钟，以使得发泡骨料混合物干燥、硬化(造型步骤)，然后取出用作弯曲试验用样品的铸型。为了对比，参照样品都是由表5所示的成分以相同方式制备的。然而，各个参照样品分别用阴离子表面活性剂(烷基醚硫酸酯钠)，阳离子表面活性剂(烷基三甲基铵盐)，两性离子表面活性剂(烷基氧化胺)代替表5成分中的非离子表面活性剂。弯曲试验样品和参照样品放置于湿度为30％的恒湿槽中。然后测试它们的强度，结果如表6所示。

表6

表6表示非离子表面活性剂能够与含有羧基的交联剂发生交联反应。而使用其他表面活性剂的铸型从金属模具中取出时就塌陷了，因此其不具有实用的强度。

第6实施例

表7

骨料混合物的组分

硅砂(压平砂)：100重量份

淀粉(日本Nissi有限公司制造的糊精NSD-L)：1.0重量份

如表8所示的各种非离子表面活性剂：0.03重量份

柠檬酸(日本Fuso Chemical有限公司制造)：0.5重量份

将含有表7所示成分的粒子状骨料混合物与水在混合机(一种台式搅拌器，由日本Aikohsha Manufacturing有限公司制造)中混合，以200rpm的速度搅拌5分钟。采取目测的方法来确认是否获得了发泡骨料混合物。结果如表8所示。“优良的”表示优良的发泡骨料混合物，“好的”表示当搅拌时可获得发泡骨料混合物，但当搅拌停止其泡沫马上溶解，“劣质的”表示没有获得发泡骨料混合物。

表8

非离子表面活性剂种类 HLB 发泡骨料混合物

聚甘油脂肪酸酯 15.5 优良的

聚氧乙烯烷基醚 10.5 优良的

聚氧乙烯钠十二醚 8.1 优良的

脱水山梨糖醇脂肪酸酯 6.7 好的

脱水山梨糖醇脂肪酸酯 5.0 劣质的

丙二醇脂肪酸酯 3.9 劣质的

表8显示只有非离子表面活性剂的HLB值大于或等于8时才能获得发泡骨料混合物。

第7实施例

表9

骨料混合物的组分(除水外)

硅砂(压平砂)：100重量份

淀粉(日本Nissi有限公司制造的糊精NSD-L)：1.0重量份

非离子表面活性剂(日本Taiyo Kagaku有限公司制造的Sunsoft M-12)：0.03重量份

柠檬酸(日本Fuso Chemical有限公司制造)：0.5重量份

在第7实施例中，将含有表9所示成分的骨料混合物与4重量份的水在混合机(一种台式搅拌器，由日本Aikohsha Manufacturing有限公司制造)中混合，以200rpm的速度搅拌5分钟，使其发泡，用于制备发泡骨料混合物(制备步骤)。然后，如图2所示，将发泡骨料混合物11灌入汽缸13中。然后该发泡混合物被汽缸施以0.4MPa的表面压强，使其被灌入弯曲试验用的金属模具14的容量大约为80cm³的造型空间15中，其中该金属模具14保持在250℃(灌入步骤)。发泡骨料混合物在加热的金属模具中放置2分钟，通过其中的热量来蒸发水分，使得发泡骨料混合物固化(造型步骤)。将作为样品的铸型从金属模具14的造型空间15中取出。为了对比，参照样品都是由表9所示的成分以相同方式制备的。然而，各个参照样品分别用阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂代替表9成分中的非离子表面活性剂。弯曲试验样品和参照样品在湿度为30％及湿度大于或等于90％的恒湿槽中放置24小时。然后测试它们的强度，结果如表10所示。

表10

如表10所示，在湿度为30％和98％中的样品，强度分别为4.9MPa和2.3MPa。在30％湿度中弯曲强度为4.9MPa的铸型与壳模法所制造的铸型强度近似(参见铸造工程手册，2.1部分，“壳模法”)，因此铸型的正常使用没有问题。如果铸型在湿度大于或等于90％的环境中放置24小时后其强度大于或等于2MPa，则铸型的正常处理没有问题，并且能够作为铸型使用。

相反地，使用其它表面活性剂制造的铸型的弯曲强度低。特别是，由于这些表面活性剂不能使交联剂发生交联反应，因此比传统壳模法所制造的铸型的强度低。此外，这样的铸型在高湿度的环境下缺乏足够的强度。

在本发明的铸型造型方法中，当熔融金属灌入铸型中时，即使粘合剂裂解，也能够抑制任何对人体有害及产生令人不适气味的有害气体的产生。相应地，本发明的造型方法能够用于生产如铝，镁等轻金属铸型。另外，本发明的铸型造型方法所生产的铸型还能够显著地减少其毛刺的数量。

由于上述实施例是用于说明而不是用于限定本发明的范围，本领域的技术人员能够在附加的权利要求范围内对实施例进行各种变化和修改。

Claims

1、一种铸型造型方法，其包括以下步骤：

将粒子状骨料、一种或多种水溶性粘合剂、表面活性剂、交联剂及水混合、搅拌，发泡，以制备发泡骨料混合物；

将发泡骨料混合物灌入造型空间；

蒸发灌入的所述骨料混合物的水分，使其固化成为铸型；

将所述制造的铸型从所述造型空间中取出。

2、如权利要求1所述的方法，其中，所述表面活性剂为与所述交联剂发生交联反应的表面活性剂。

3、如权利要求2所述的方法，其中，所述表面活性剂为非离子表面活性剂，且其HLB值大于或等于8且小于20。

4、如上述任一权利要求所述的方法，其中，所述造型空间由金属模具确定，所述灌入步骤包括通过对所述发泡骨料混合物加压，将所述发泡骨料混合物灌入所述造型空间的步骤。

5、如权利要求4所述的方法，其中，所述灌入步骤包括将所述发泡骨料混合物填充入汽缸，及通过对所述填入的骨料混合物直接加压，将所述填入的骨料混合物灌入所述造型空间的步骤。

6、如权利要求4所述的方法，其中，所述灌入步骤包括通过压缩空气对所述发泡骨料混合物加压，将所述发泡骨料混合物灌入所述造型空间的步骤。

7、如权利要求5或6所述的方法，其中，所述蒸发步骤包括通过所述加热的金属模具的热量蒸发所述发泡骨料混合物中的水分的步骤。

8、如权利要求7所述的方法，其中，每种水溶性粘合剂在常温下可溶于水。

9、如权利要求7所述的方法，其中，每种水溶性粘合剂为糖类或其衍生物。

10、如权利要求7所述的方法，其中，所述一种或多种水溶性粘合剂的含量相对于100重量份的粒子状骨料为0.1-5.0重量份。

11、如权利要求7所述的方法，其中，所述交联剂为含有羧基的化合物。

12、如权利要求11所述的方法，其中，所述包含羧基的化合物可以为：草酸、马来酸、丁二酸、柠檬酸、丁基四羧酸、甲基乙烯基醚—马来酸酐共聚物或异丁烯—马来酸酐共聚物。

13、如权利要求4所述的方法，其中，所述蒸发步骤包括通过所述加热的金属模具的热量蒸发所述发泡骨料混合物中的水分的步骤。