CN102389941B - 一种防止消失模铸件碳缺陷的泡塑模样及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防止消失模铸件碳缺陷的泡塑模样及其制备方法。该制备方法包括如下步骤：(1)将泡沫珠粒与氧化组分进行混合得到预发材料；所述氧化组分为氧平衡数大于零的固体粉末状材料；(2)将所述预发材料依次经过预发泡和发泡成型即得所述泡塑模样。采用本发明的方法可将泡沫模样充分烧掉，形成干净的浇注用型腔，防止泡沫残留物粘贴在涂料层的内壁；(3)采用本发明的方法可使铸件碳增量降至0.01％以下，铸件整体组织致密，表面与强度性能优越，不产生积碳缺陷，大大提升了铸件质量，提高了成品率。

Description

一种防止消失模铸件碳缺陷的泡塑模样及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于防止消失模铸件碳缺陷的泡塑模样及其制备方法。
背景技术
消失模铸造是一种利用浇注的高温金属液分解泡沫塑料模样的铸造技术。通过将可发性塑料珠粒发泡成型制造出泡沫塑料模样，埋在干石英砂中振动造型并抽真空使覆盖着塑料模样的干砂紧实，再浇注高温液态金属使模样分解气化，金属液取代塑料模样的位置，冷却凝固后形成所需铸件。近年来，消失模铸造技术已经成为国内外应用最广的高新铸造技术之一。
铸件的碳缺陷是在铸件侧面、顶面或内剖面上出现黑色的夹杂缺陷，即碳黑。泡沫塑料模样受热分解主要由两种途径产生碳黑：第一种途径，在受热分解初期，泡沫塑料首先分解出C2H4、CH4、H2等小分子气体带走了大量的氢并残留一定量的碳；第二种途径，当温度继续升高，分子长链会发生断裂，同时生成大量的有机小分子气体，到800℃以上，这些小分子气体进一步深度裂解，C-H键断裂，生成大量的碳黑和H2。以上这两种途径生成的碳黑，都会残留在型腔之内，最终形成铸件的碳缺陷。
碳缺陷是消失模铸造中最常见的一种缺陷，严重影响组织致密性，造成管类铸件液体渗漏现象并使金属加工零件表面与强度达不到要求。国内外消失模技术发展受碳缺陷制约，很多工厂的产品因碳缺陷报废而遭受严重经济损失。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够防止消失模铸件产生碳缺陷的泡塑模样及其制备方法，以解决消失模铸造技术中铸件因消失模气化而造成的增碳或者积碳等碳缺陷问题。
本发明提供的一种用于消失模铸造的泡塑模样的制备方法，包括如下步骤：
(1)将泡沫珠粒与氧化组分进行混合得到预发材料；所述氧化组分为氧平衡大于零的固体粉末状材料；
(2)将所述预发材料依次经过预发泡和发泡成型即得所述泡塑模样。
氧平衡(OxygenBalance)是指每克药剂燃烧或爆炸时药剂自身的含氧量与使药剂含有的可燃元素都氧化成稳定化合物的耗氧量之差。
上述的制备方法中，所述氧化组分具体可为氯酸钠、高氯酸钠、高锰酸钾、硝酸钾、硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙、硝酸肼、高氯酸铵、高氯酸钾、氯酸钾、重铬酸钾和亚硝酸钠中至少一种。
上述的制备方法中，所述泡沫珠粒可为可发性聚苯乙烯珠粒(EPS珠粒)、可发性聚甲基丙烯酸甲酯珠粒(EPMMA珠粒)和可发性苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物珠粒(STMMA珠粒)中至少一种；所述泡沫珠粒的粒径可为0.2mm～2.0mm，具体可为0.2mm～1.6mm、0.2mm或1.6mm。
上述的制备方法中，所述氧化组分的粒度可为20目～200目，具体可为40目～200目、40目或200目；所述泡沫珠粒与所述氧化组分的质量份数比可为(10～1)∶(1～5)，具体可为1∶5、2∶1、3∶2或10∶1。
上述的制备方法中，步骤(2)中所述预发泡可在预发机中进行；所述发泡成型可在液压成型机中进行。
上述的制备方法中，所述预发机可为间歇式预发机；所述预发泡的蒸汽压力可为0.01～0.5MPa，具体可为0.01MPa、0.15MPa、0.2MPa或0.5MPa；所述预发泡的温度可为80℃～130℃，具体可为80℃、100℃、105℃或130℃；所述预发泡的时间可为20～120s，具体可为20s、40s、60s或120s。
上述的制备方法中，所述发泡成型的压力可为0.01～0.5MPa，具体可为0.01MPa、0.07MPa、0.09MPa或0.5MPa；所述发泡成型的时间可为5～40min，具体可为5min、20min、23min或40min。
本发明还提供了上述方法制备的泡塑模样。
利用本发明提供的泡塑模样进行消失模铸造时，首先在泡塑模样上刷涂耐火材料涂层，然后放入砂箱中，泡沫塑料模样的四周用干砂填充，用振动台振动并对砂箱抽真空使覆盖泡塑模样的干砂紧实，点燃该泡沫塑料模样，该泡塑模样将自行燃烧并消失，待泡沫模样烧尽后浇注高温金属液，金属液冷却凝固后即得铸件。
本发明提供的用于防止消失模铸件碳缺陷的泡塑模样及其制备方法的优点和有益效果为：
(1)本发明通过将氧化组分与原始可发性泡沫珠粒混合并发泡，做出可以在浇注高温金属液之前便在干砂型腔内自行燃烧干净的泡塑模样，从根本上解决了消失模铸件的碳缺陷问题；
(2)采用本发明的方法可将泡沫模样充分烧掉，形成干净的浇注用型腔，防止泡沫残留物粘贴在涂料层的内壁；
(3)采用本发明的方法可使铸件碳增量降至0.01％以下，铸件整体组织致密，表面与强度性能优越，不产生积碳缺陷，大大提升了铸件质量，提高了成品率。
具体实施方式
实施例1、EPS泡塑模样的制备及其应用
(1)将粒径为0.2mm的原始可发性聚苯乙烯(EPS)珠粒与粒度为40目的氯酸钾粉末按质量份数比2∶1球磨混合2小时作为预发材料；
(2)将上述预发材料用SJ-Cx蒸汽间歇式预发机进行预发泡，加热蒸汽压力为0.20MPa，发泡时间为40秒，预发温度为105℃；然后再用CH80自动液压成型机进行成型，成型压力为0.07MPa，成型时间为20分钟，得到EPS泡塑模样；
(3)在上述得到的EPS泡塑模样的外面均匀刷涂氧化镁涂料，涂层厚度为3mm；将涂层烘干，保证涂层充分干燥不开裂；
(4)将上述处理的EPS泡塑模样放在砂箱中，用粒度为40目的石英砂埋箱，用振动台振动紧实，对砂箱抽真空；在EPS泡塑模样的浇口处点燃EPS泡塑模样，使EPS泡塑模样充分燃烧；然后将HT250成份铁水浇入型腔中，待凝固冷却后即得到一件铸件。
将上述得到的铸件从内到外截面采样，将样品放入CS-800红外碳硫分析仪进行通氧燃烧，测得铸件含碳量为3.259％，较实验所用HT250含碳量3.251％增加了0.008％，解决了消失模铸件的增碳问题；其侧面、顶面及内剖面上亦未发现碳缺陷。
实施例2、STMMA泡塑模样的制备及其应用
(1)将粒径为1.6mm的原始STMMA珠粒与粒度为200目的高锰酸钾与氯酸钾等质量比例的混合粉末按质量份数比3∶2球磨混合2小时作为预发材料；
(2)将预发材料用SJ-Cx蒸汽间歇式预发机预进行发泡，加热蒸汽压力为0.15MPa，发泡时间为60秒，预发温度为100℃；然后再用CH80自动液压成型机进行成型，成型压力为0.09MPa，成型时间为23分钟，得到STMMA泡塑模样；
(3)在上述得到的STMMA泡塑模样的外面均匀刷涂锆英粉涂料，涂层厚度为1mm，将涂层烘干，保证涂层充分干燥不开裂；
(4)将上述处理的STMMA泡塑模样放在砂箱中，用粒度为40目的石英砂埋箱，用振动台振动紧实，对砂箱抽真空；在STMMA泡塑模样的浇口处点燃该STMMA泡塑模样，使STMMA泡塑模样充分燃烧；然后将HT250成份铁水浇入型腔中，待凝固冷却后即得到一件铸件。
将上述得到的铸件从内到外截面采样，将样品放入CS-800红外碳硫分析仪进行通氧燃烧，测得铸件含碳量为3.257％，较实验所用HT250含碳量3.251％增加了0.006％，解决了消失模铸件的增碳问题；其侧面、顶面及内剖面上亦未发现碳缺陷。
实施例3、EPMMA泡塑模样的制备及其应用
(1)将粒径为0.5mm的原始EPMMA珠粒与粒度为20目的硝酸钾粉末按质量份数比1∶5球磨混合2小时作为预发材料；
(2)将预发材料用SJ-Cx蒸汽间歇式预发机预进行发泡，加热蒸汽压力为0.01MPa，发泡时间为20秒，预发温度为80℃；然后再用CH80自动液压成型机进行成型，成型压力为0.01MPa，成型时间为5分钟，得到EPMMA泡塑模样；
(3)在上述得到的EPMMA泡塑模样的外面均匀刷涂锆英粉涂料，涂层厚度为0.8mm，将涂层烘干，保证涂层充分干燥不开裂；
(4)将上述处理的EPMMA泡塑模样放在砂箱中，用粒度为40目的石英砂埋箱，用振动台振动紧实，对砂箱抽真空；在EPMMA泡塑模样的浇口处点燃该EPMMA泡塑模样，使EPMMA泡塑模样充分燃烧；然后将HT250成份铁水浇入型腔中，待凝固冷却后即得到一件铸件。
将上述得到的铸件从内到外截面采样，将样品放入CS-800红外碳硫分析仪进行通氧燃烧，测得铸件含碳量为3.258％，较实验所用HT250含碳量3.251％增加了0.007％，解决了消失模铸件的增碳问题；其侧面、顶面及内剖面上亦未发现碳缺陷。
实施例4、EPS泡塑模样的制备及其应用
(1)将粒径为1.2mm的原始EPS珠粒与粒度为200目的高氯酸钾粉末按质量份数比10∶1球磨混合2小时作为预发材料；
(2)将预发材料用SJ-Cx蒸汽间歇式预发机预进行发泡，加热蒸汽压力为0.5MPa，发泡时间为120秒，预发温度为130℃；然后再用CH80自动液压成型机进行成型，成型压力为0.5MPa，成型时间为40分钟，得到EPS泡塑模样；
(3)在上述得到的EPS泡塑模样的外面均匀刷涂锆英粉涂料，涂层厚度为1.2mm，将涂层烘干，保证涂层充分干燥不开裂；
(4)将上述处理的EPS泡塑模样放在砂箱中，用粒度为40目的石英砂埋箱，用振动台振动紧实，对砂箱抽真空；在EPS泡塑模样的浇口处点燃该EPS泡塑模样，使EPS泡塑模样充分燃烧；然后将HT250成份铁水浇入型腔中，待凝固冷却后即得到一件铸件。
将上述得到的铸件从内到外截面采样，将样品放入CS-800红外碳硫分析仪进行通氧燃烧，测得铸件含碳量为3.257％，较实验所用HT250含碳量3.251％增加了0.006％，解决了消失模铸件的增碳问题；其侧面、顶面及内剖面上亦未发现碳缺陷。

Claims (5)

1.一种防止消失模铸件碳缺陷的泡塑模样的制备方法，包括如下步骤：
（1）将泡沫珠粒与氧化组分进行混合得到预发材料；所述氧化组分为氧平衡大于零的固体粉末状材料；所述氧化组分的粒度为20目～200目；所述泡沫珠粒与所述氧化组分的质量份数比为（1～10）：（1～5）；
（2）将所述预发材料依次经过预发泡和发泡成型即得所述泡塑模样；
所述泡沫珠粒为可发性聚苯乙烯珠粒、可发性聚甲基丙烯酸甲酯珠粒和可发性苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物珠粒中至少一种；所述泡沫珠粒的粒径为0.2mm～2.0mm；
所述氧化组分为氯酸钠、氯酸钾、高氯酸钠、高氯酸钾、高锰酸钾、硝酸钾和硝酸钠中至少一种。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述预发泡是在预发机中进行的；所述发泡成型是在液压成型机中进行的。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述预发机为间歇式预发机；所述预发泡的蒸汽压力为0.01～0.5MPa；所述预发泡的温度为80℃～130℃；所述预发泡的时间为20～120s。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于：所述发泡成型的压力为0.01～0.5MPa；所述发泡成型的时间为5～40min。
5.权利要求1-4中任一所述方法制备的泡塑模样。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103286263A (zh) * 2013-05-29 2013-09-11 湖州双金机械配件有限公司 一种铸造破碎壁和轧臼壁消失模的制作方法
US10046382B2 (en) 2013-11-15 2018-08-14 General Electric Company System and method for forming a low alloy steel casting
CN104084534A (zh) * 2014-07-03 2014-10-08 江苏海纬集团有限公司 一种铸造工艺流程
CN104209462A (zh) * 2014-09-01 2014-12-17 山西模范机械制造有限公司 消除消失模铸件碳渣缺陷和增碳缺陷的方法
CN105566843A (zh) * 2016-02-01 2016-05-11 安徽埃斯克制泵有限公司 一种泵体消失模制作用泡塑板材的制备方法
CN106079217B (zh) * 2016-06-08 2018-08-28 惠州景华包装制品有限公司 一种eps红外线预发泡工艺
CN106180547B (zh) * 2016-06-29 2018-10-26 共享装备股份有限公司 一种stmma与eps混料制作消失模板材的方法
CN107282887A (zh) * 2017-05-24 2017-10-24 安徽工程大学 一种基于泡沫白模的预发泡阶段富氧消失模的制备方法
CN107175313A (zh) * 2017-05-24 2017-09-19 安徽工程大学 一种富氧消失模泡沫白模

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1226470A (zh) * 1999-01-07 1999-08-25 福塞科国际有限公司 生产金属铸件的方法
CN1422878A (zh) * 2002-04-16 2003-06-11 杭州余杭亚太化工有限公司 新型可发性共聚树脂及制备方法
CN101480698A (zh) * 2009-01-14 2009-07-15 宁波通达精密铸造有限公司 消失模免增碳铸造方法
CN101786141A (zh) * 2010-01-05 2010-07-28 河北冀凯铸业有限公司 防止消失模铸造产品的碳缺陷的方法
CN102009123A (zh) * 2010-12-14 2011-04-13 青岛顺联集装箱部件制造有限公司 一种汽车横梁消失模的制造方法及其使用方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1226470A (zh) * 1999-01-07 1999-08-25 福塞科国际有限公司 生产金属铸件的方法
CN1422878A (zh) * 2002-04-16 2003-06-11 杭州余杭亚太化工有限公司 新型可发性共聚树脂及制备方法
CN101480698A (zh) * 2009-01-14 2009-07-15 宁波通达精密铸造有限公司 消失模免增碳铸造方法
CN101786141A (zh) * 2010-01-05 2010-07-28 河北冀凯铸业有限公司 防止消失模铸造产品的碳缺陷的方法
CN102009123A (zh) * 2010-12-14 2011-04-13 青岛顺联集装箱部件制造有限公司 一种汽车横梁消失模的制造方法及其使用方法

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