CN1024262C - 自硬转移涂料法 - Google Patents

Abstract

本发明自硬转移涂料法，是将自硬涂料直接涂于模型或芯盒表面，然后填入水玻璃砂，紧实后吹CO₂硬化。适时起模或取出芯子，涂料从模具表面转移到砂型(芯)的表面，可避免传统涂敷方法中存在的流淌、刷痕和堆积等缺陷，此法也突破了K-Y法和精密涂法的加热硬化，涂料能精确复制出模具的表面，此方法可用来生产表面质量和尺寸精度要求较高的一般铸件及部分精铸件，其成本只相当或略高于普通CO₂硬化的水玻璃砂的制型(芯)方法。

Description

在铸造生产中，在型（芯）表面使用涂料是防止金属渗透、粘砂、降低铸件表面粗糙度的有效手段，为了提高涂料的涂敷质量采用浇灌法、雨淋法、无气喷涂法及静电喷涂法等新工艺对铸型（芯）涂料的发展和对铸件质量的提高起到了很大的促进作用，但这些方法是在型（芯）造好后将涂料刷、喷或浸于其表面，由于涂料是在无约束的情况下涂敷就自然会形成不同程度的刷痕、流淌、堆积等缺陷，并且涂层厚度影响铸件特别是复杂细小铸件尺寸精度。为解决这一问题，日本70年代发明了K-Y法到八十年代末已从加热芯盒发展为用微波硬化的新K-Y法。K-Y法是将涂料直接涂敷于芯盒表面，然后填入芯砂，用微波加热的方法使涂料和芯砂在模具的约束下一起硬化并相互结合，在起模时涂料便会转移到砂芯的表面，涂料能精确复制出芯盒的表面精度，故可获得精密光洁的铸件。八十年代苏联也出现了一种类似的方法-“精密涂法”，即将涂料涂于加热到240℃的芯盒上，然后填入树脂覆膜砂，制得带有涂料的精密砂芯，日本还发明一种方法，该法是将涂料涂于模型表面，然后填入水泥流态砂，通过向模型和砂箱之间通电流，而使铸型及涂料发热硬化，涂料在起模时转移到砂型表面，得到精密、光洁的铸型。

本发明的目的在于用化学方法代替加热，使涂料及砂型硬化 实现涂料转移，从而可省去加热工序及加热所需的微波炉等专用设备，用更加经济、简易的方法制取精密光洁砂型（芯）。

本发明是用自硬涂料和CO₂硬化的水玻璃砂配合实现涂料的硬化和转移，本发明所采用的磷酸盐自硬涂料，其主要成分为：耐火骨料（如锆英粉、刚玉粉、铝钒土粉等）100%，磷酸4～20%，氧化镁6～15%，钠基膨润土1～3%，水25～40%，表面活性剂（JFC）0.1～0.5%，其中氧化镁应在涂敷前加入，以防止涂料过早硬化。

本发明工艺，首先将所用模型或芯盒涂上3～5mm厚107^＃硅橡胶面层，这是一种能在室温硬化的链状硅氧烷，然后将自硬涂料涂于模具（模型或芯盒）表面，再填入混好的水玻璃砂，紧实后吹CO₂硬化，待涂料硬化后起模或取出砂芯，这时完成了涂料从模具表面到砂型（芯）表面的转移，制得精密、光洁的砂型（芯），从而可进一步获得精密、光洁的铸件。

与现有技术相比本发明的优点是不用K-Y法所需的微波炉等专用设备，投资少，见效快，不存在微波防护问题，并且由于微波炉功率和炉膛尺寸的限制K-Y法不适合于造型及制作较大的芯子，本法则没有这些限制便于推广应用。本法成本与普通二氧化碳硬化的水玻璃砂成本相近而铸件表面质量和尺寸精度可显著提高，与树脂砂和水玻璃砂相比，可使铸件表面粗糙度降低2～3级达到GBRa3.2～6.3μm，尺寸精度提高1～3级达到GBCT6～8级，可生产部分精铸件以代替陶瓷型及熔模铸造，节约能源，改善劳动条件及工作环境，本发明有较好的社会效益和经济效益。

实施例：

按下列配方配制涂料：（重量百分数）

铝钒土：100

磷酸：6

氧化镁：6

钠基膨润土：2

水：30

先将钠基膨润土与水混合24小时后加入铝钒土，磷酸，搅拌均匀备用。

芯砂配方（重量百分数）：石英砂：100+水玻璃：4

将氧化镁加入到混好的涂料中，搅拌均匀后灌入带有硅橡胶面层的芯盒中，使涂料润湿芯盒表面，然后倾出多余的涂料，往芯盒内加入混好的芯砂，紧实后吹CO₂硬化，停放30分钟后取出砂芯。用此砂芯浇注了泵体液压件（HT20-40），铸件表面粗糙度达到Ra3.2～6.3μm，尺寸精度达到CT7～8级。

Claims (2)

1、一种造型制芯方法，其特征在于采用了自硬转移涂料的方法，所用涂料是磷酸盐涂料，其化学成分为(重量%)：

耐火骨料100%；磷酸4～20%；氧化镁粉6～15%；

表面活性剂(JFC)0.1～0.5%；钠基膨润土1～3%；

水25～50%。

其工艺是按上述配比混匀，其中氧化镁应在制型芯前加入涂料中，再将自硬涂料涂于模具表面，然后填入水玻璃砂，紧实后吹CO₂硬化，待涂料硬化后起模或取出砂芯。

2、如权利要求1所述的造型制芯方法其特征是采用带有3～5mm厚的107^＃硅橡胶面层制作的芯盒或模型。