CN103273000A - 一种以石灰石砂为主料的型砂及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以石灰石砂为主料的型砂及其制作方法，其组成原料的重量份为：石灰石砂78-82、纳米海泡石25-30、三聚磷酸钠2.7-2.9、烷基酚聚氧乙烯醚1.6-1.8、甲基丙烯酸甲酯0.3-0.5、乙烯基三乙氧基硅烷0.2-0.4、三乙烯四胺33-38、明矾粉末0.1-0.3、磷酸二氢钾0.5-0.7和成膜剂3.8-4.2；本发明配方合理，采用石灰石砂为主料，并加入纳米海泡石，石灰石砂的粒度为200-250目，石灰石砂的粒度有助于提高型砂的强度与耐热性，固化剂三乙烯四胺有助于降低型砂构建的砂型的粗糙度，而且本发明不仅耐热性较好，而且粗糙度较小，透气性较好，可避免于铸件上粘砂。

Description

一种以石灰石砂为主料的型砂及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种铸造用砂的配制方法，具体涉及一种以石灰石砂为主料的型砂及其制作方法。
背景技术
型砂在铸造生产中的作用极为重要，因型砂的质量不好而造成的铸件废品约占铸件总废品的30～50%，通常对型砂的要求有强度和热稳定性、流动性、可塑性、透气性和溃散性，即在铸件凝固后型砂是否容易破坏，是否容易从铸件上清除的性能。
目前，在型砂的制备过程中，一般由新砂、旧砂、粘结剂和辅料按一定比例混合制成。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以石灰石砂为主料的型砂及其制作方法。
本发明采用如下技术方案：
以石灰石砂为主料的型砂，其组成原料的重量份为：石灰石砂78-82、纳米海泡石25-30、三聚磷酸钠2.7-2.9、烷基酚聚氧乙烯醚1.6-1.8、甲基丙烯酸甲酯0.3-0.5、乙烯基三乙氧基硅烷0.2-0.4、三乙烯四胺33-38、明矾粉末0.1-0.3、磷酸二氢钾0.5-0.7和成膜剂3.8-4.2。
以石灰石砂为主料的型砂，其组成原料的重量份为：石灰石砂80、纳米海泡石28、三聚磷酸钠2.8、烷基酚聚氧乙烯醚1.7、甲基丙烯酸甲酯0.4、乙烯基三乙氧基硅烷0.3、三乙烯四胺35、明矾粉末0.2、磷酸二氢钾0.6和成膜剂4.0。
以石灰石砂为主料的型砂的制作方法，包括以下步骤：
（1）首先将石灰石砂和纳米海泡石粉碎至200-250目，然后在原砂加热机中将石灰石砂和纳米海泡石加热至700-1000℃；
（2）将步骤（1）的石灰石砂和纳米海泡石倒入混砂机中搅拌均匀，自然冷却至80-100℃，然后依次加入其他组成原料并不断搅拌，控制加入原料间隔时间为3-5s，待全部原料加完后，继续自然冷却，破碎，过筛，即得型砂成品。
所述的成膜剂的制备方法如下：
配方：水20-25、3-氨丙基三甲氧基硅烷1-2、顺丁烯二酸酐  15-18、二乙二醇丁醚 5-8、硼酸1-2、丙二醇8-12、聚乙烯吡咯烷酮2-3、明矾1-2、尿素1-2、过硫酸钠0.5-1；
制备方法如下：
（1）、将水加热至80-95℃，加入3-氨丙基三甲氧基硅烷、明矾、过硫酸钠溶解，搅拌反应50-60分钟；
（2）、将步骤（1）的反应体系升温至140-145℃，加入二乙二醇丁醚、硼酸、聚乙烯吡咯烷酮，搅拌反应40-50分钟；
（3）、将步骤（2）的反应体系升温至110-125℃，加入顺丁烯二酸酐、尿素、丙二醇，搅拌反应40-50分钟；得到。
本发明的有益效果：
本发明配方合理，采用石灰石砂为主料，并加入纳米海泡石，石灰石砂的粒度为200-250目，石灰石砂的粒度有助于提高型砂的强度与耐热性，固化剂三乙烯四胺有助于降低型砂构建的砂型的粗糙度，而且本发明不仅耐热性较好，而且粗糙度较小，透气性较好，可避免于铸件上粘砂。
具体实施方式
实施例1：以石灰石砂为主料的型砂，其组成原料的重量份（kg）为：石灰石砂80、纳米海泡石28、三聚磷酸钠2.8、烷基酚聚氧乙烯醚1.7、甲基丙烯酸甲酯0.4、乙烯基三乙氧基硅烷0.3、三乙烯四胺35、明矾粉末0.2、磷酸二氢钾0.6和成膜剂4.0。
以石灰石砂为主料的型砂的制作方法，包括以下步骤：
（1）首先将石灰石砂和纳米海泡石粉碎至200-250目，然后在原砂加热机中将石灰石砂和纳米海泡石加热至700-1000℃；
（2）将步骤（1）的石灰石砂和纳米海泡石倒入混砂机中搅拌均匀，自然冷却至80-100℃，然后依次加入其他组成原料并不断搅拌，控制加入原料间隔时间为3-5s，待全部原料加完后，继续自然冷却，破碎，过筛，即得型砂成品。
所述的成膜剂的制备方法如下：
配方（重量份）：水22、3-氨丙基三甲氧基硅烷1.5、顺丁烯二酸酐  17、二乙二醇丁醚 6.5、硼酸1.5、丙二醇10、聚乙烯吡咯烷酮2.5、明矾1、尿素1.5、过硫酸钠0.8；
制备方法如下：
（1）、将水加热至80-95℃，加入3-氨丙基三甲氧基硅烷、明矾、过硫酸钠溶解，搅拌反应50-60分钟；
（2）、将步骤（1）的反应体系升温至140-145℃，加入二乙二醇丁醚、硼酸、聚乙烯吡咯烷酮，搅拌反应40-50分钟；
（3）、将步骤（2）的反应体系降温至110-125℃，加入顺丁烯二酸酐、尿素、丙二醇，搅拌反应40-50分钟；得到。
通过上述实施例制得的型砂的性能数据：
高温抗压强度在0.98Mpa以上，发气量低于15.5ml/g以下，耐热时间170-190秒，室温抗拉强度大于3.9Mpa，热拉强度大于118Mpa，本发明不仅耐热性较好、粗糙度较小，而且透气性较好，可生产各种材质的复杂精密铸件。

Claims (4)

1.一种以石灰石砂为主料的型砂，其特征在于其组成原料的重量份为：石灰石砂78-82、纳米海泡石25-30、三聚磷酸钠2.7-2.9、烷基酚聚氧乙烯醚1.6-1.8、甲基丙烯酸甲酯0.3-0.5、乙烯基三乙氧基硅烷0.2-0.4、三乙烯四胺33-38、明矾粉末0.1-0.3、磷酸二氢钾0.5-0.7和成膜剂3.8-4.2。
2.根据权利要求1所述的以石灰石砂为主料的型砂，其特征在于其组成原料的重量份为：石灰石砂80、纳米海泡石28、三聚磷酸钠2.8、烷基酚聚氧乙烯醚1.7、甲基丙烯酸甲酯0.4、乙烯基三乙氧基硅烷0.3、三乙烯四胺35、明矾粉末0.2、磷酸二氢钾0.6和成膜剂4.0。
3.一种如权利要求1所述的以石灰石砂为主料的型砂的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）首先将石灰石砂和纳米海泡石粉碎至200-250目，然后在原砂加热机中将石灰石砂和纳米海泡石加热至700-1000℃；
（2）将步骤（1）的石灰石砂和纳米海泡石倒入混砂机中搅拌均匀，自然冷却至80-100℃，然后依次加入其他组成原料并不断搅拌，控制加入原料间隔时间为3-5s，待全部原料加完后，继续自然冷却，破碎，过筛，即得型砂成品。
4.根据权利要求1所述的以石灰石砂为主料的型砂，其特征在于：所述的成膜剂的制备方法如下：
配方：水20-25、3-氨丙基三甲氧基硅烷1-2、顺丁烯二酸酐  15-18、二乙二醇丁醚 5-8、硼酸1-2、丙二醇8-12、聚乙烯吡咯烷酮2-3、明矾1-2、尿素1-2、过硫酸钠0.5-1；
制备方法如下：
（1）、将水加热至80-95℃，加入3-氨丙基三甲氧基硅烷、明矾、过硫酸钠溶解，搅拌反应50-60分钟；
（2）、将步骤（1）的反应体系升温至140-145℃，加入二乙二醇丁醚、硼酸、聚乙烯吡咯烷酮，搅拌反应40-50分钟；
（3）、将步骤（2）的反应体系升温至110-125℃，加入顺丁烯二酸酐、尿素、丙二醇，搅拌反应40-50分钟；得到。
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