CN104399863A - 易于冷却的铝合金铸造用造型砂 - Google Patents

Abstract

一种易于冷却的铝合金铸造用造型砂，其特征在于，是由以下重量份数的组分构成：天然石英砂70-90份、金属丸10-20份、玛瑙球4-6份、改性水玻璃旧砂4-15份、树脂砂4-15份。在造型砂内加入一定量的颗粒金属丸及玛瑙球，金属的传热系数较大，铝合金溶液充满型腔后铸件表面在含有金属丸型砂激冷作用下顺序凝固，铸件表面凝固速度加快，枝晶来不及长大，所以得到的是细小、致密的结晶组织，铸件的晶粒越细，晶轴之间的次生相、缩松、气孔越弥散，甚至不会出现铸造缺陷。

Description

易于冷却的铝合金铸造用造型砂

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，具体涉及一种易于冷却的铝合金铸造用造型砂。

背景技术

V法真空造型是继机械成型和化学成型之后的第三代造型方法，具体过程为，准备好带有抽气室的模具，模具上有透气孔可以直接与抽气室的真空管相连接，将EVA薄膜放置在烘膜器下加热到软化状态，通过模具上的透气孔，将真空作用于软化的塑料薄膜，使之与模具紧密贴覆，将负压砂箱放置在模具上，砂箱被干砂充满，通过振动设备使干砂获得最大密度，砂型顶部再覆上一层密封薄膜，对砂箱抽真空，造成砂型内外压差，使干砂得到紧实，同时释放模具抽气室真空，并通入压缩空气反吹，将砂型与模具分开，用同样的方法生产下型，将上型与下型合型，准备浇铸，待铸件冷却定型后，去除真空，取出铸件。

由于家电行业铝合金模具铸件通常为单件小批量性质，因此很难实现机械化自动化生产，基本上都是以小型企业为主，采用最传统的粘土砂树脂砂人工作业的形式。这样一来不仅作业效率低，工人劳动强度大，而且铸件的质量难以保证。

传统的造型砂在组分构成上较为单一，不能满足V法真空造型的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种成分简单，实用性好的易于冷却的铝合金铸造用造型砂。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种易于冷却的铝合金铸造用造型砂，是由以下重量份数的组分构成：天然石英砂70-90份、金属丸10-20份、玛瑙球4-6份、改性水玻璃旧砂4-15份、树脂砂4-15份；

在造型砂内加入一定量的颗粒金属丸及玛瑙球，金属的传热系数较大，铝合金溶液充满型腔后铸件表面在含有金属丸型砂激冷作用下顺序凝固，铸件表面凝固速度加快，枝晶来不及长大，所以得到的是细小、致密的结晶组织，铸件的晶粒越细，晶轴之间的次生相、缩松、气孔越弥散，甚至不会出现铸造缺陷。

同时加入部分改性水玻璃旧砂，解决了旧砂难以利用的难题，提高了资源的利用率。

上述各组分的较佳重量份数为：天然石英砂80份、金属丸15份、玛瑙球5份、改性水玻璃旧砂5份、树脂砂5份；

上述改性水玻璃旧砂是按水玻璃旧砂：改性剂＝109:2.5的比例进行配置，与旧砂混匀，在负压环境下拌匀即可制得改性水玻璃旧砂；

上述改性剂是由以下重量份数的组分构成：纳米氧化铝12份、改性玉米淀粉8份、木糖醇溶液18份、有机硒粉3份、工业碱2份、羟丙基-β-环糊精2.5份；

上述改性剂的制备方法如下：

1)在不锈钢加热罐内加入玉米淀粉与木糖醇溶液，然后将不锈钢加热罐封闭；

2)通过不锈钢加热罐对原料进行加热，边加热边搅拌，其搅拌速度控制在120转/分钟，搅拌加热至90℃-110℃后，停止加热，加入纳米氧化铝、有机硒粉、工业碱及羟丙基-β-环糊精，并继续搅拌60-65分钟；

3)将加热搅拌后的粉体物料乳吸注到不锈钢冷冻床上，封闭冷冻12小时，冷冻温度为-6℃；

4)在冷冻床上，保持0℃-2℃条件下冷藏24小时，使其结晶凝沉，使水分子从物料中析漓出来；

5)将步骤4中析漓水分子后的物料块放在60℃烘钳锅内烘干，使其水分含量在13％以内；

6)将步骤5中烘干的物料块利用球磨机球磨至400目即可。

本发明的有益效果是：本发明由于金属丸的制造成本低，且可以重复使用，节省了制造全金属型模具的高额费用，降低了生产成本，提高了经济效益。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

一种易于冷却的铝合金铸造用造型砂，是由以下重量份数的组分构成：天然石英砂80份、金属丸15份、玛瑙球5份、改性水玻璃旧砂5份、树脂砂5份；

在造型砂内加入一定量的颗粒金属丸及玛瑙球，金属的传热系数较大，铝合金溶液充满型腔后铸件表面在含有金属丸型砂激冷作用下顺序凝固，铸件表面凝固速度加快，枝晶来不及长大，所以得到的是细小、致密的结晶组织，铸件的晶粒越细，晶轴之间的次生相、缩松、气孔越弥散，甚至不会出现铸造缺陷。

同时加入部分改性水玻璃旧砂，解决了旧砂难以利用的难题，提高了资源的利用率。

上述改性水玻璃旧砂是按水玻璃旧砂：改性剂＝109:2.5的比例进行配置，与旧砂混匀，在负压环境下拌匀即可制得改性水玻璃旧砂；

上述改性剂是由以下重量份数的组分构成：纳米氧化铝12份、改性玉米淀粉8份、木糖醇溶液18份、有机硒粉3份、工业碱2份、羟丙基-β-环糊精2.5份；

上述改性剂的制备方法如下：

1)在不锈钢加热罐内加入玉米淀粉与木糖醇溶液，然后将不锈钢加热罐封闭；

2)通过不锈钢加热罐对原料进行加热，边加热边搅拌，其搅拌速度控制在120转/分钟，搅拌加热至90℃-110℃后，停止加热，加入纳米氧化铝、有机硒粉、工业碱及羟丙基-β-环糊精，并继续搅拌60-65分钟；

3)将加热搅拌后的粉体物料乳吸注到不锈钢冷冻床上，封闭冷冻12小时，冷冻温度为-6℃；

4)在冷冻床上，保持0℃-2℃条件下冷藏24小时，使其结晶凝沉，使水分子从物料中析漓出来；

5)将步骤4中析漓水分子后的物料块放在60℃烘钳锅内烘干，使其水分含量在13％以内；

6)将步骤5中烘干的物料块利用球磨机球磨至400目即可。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种易于冷却的铝合金铸造用造型砂，其特征在于，是由以下重量份数的组分构成：天然石英砂70-90份、金属丸10-20份、玛瑙球4-6份、改性水玻璃旧砂4-15份、树脂砂4-15份。

2.根据权利要求1所述的易于冷却的铝合金铸造用造型砂，其特征在于，天然石英砂80份、金属丸15份、玛瑙球5份、改性水玻璃旧砂5份、树脂砂5份。

3.根据权利要求1或2所述的易于冷却的铝合金铸造用造型砂，其特征在于，上述改性水玻璃旧砂是按水玻璃旧砂：改性剂＝109:2.5的比例进行配置，与旧砂混匀，在负压环境下拌匀即可制得改性水玻璃旧砂；

上述改性剂是由以下重量份数的组分构成：纳米氧化铝12份、改性玉米淀粉8份、木糖醇溶液18份、有机硒粉3份、工业碱2份、羟丙基-β-环糊精2.5份；

上述改性剂的制备方法如下：

1)在不锈钢加热罐内加入玉米淀粉与木糖醇溶液，然后将不锈钢加热罐封闭；

2)通过不锈钢加热罐对原料进行加热，边加热边搅拌，其搅拌速度控制在120转/分钟，搅拌加热至90℃-110℃后，停止加热，加入纳米氧化铝、有机硒粉、工业碱及羟丙基-β-环糊精，并继续搅拌60-65分钟；

3)将加热搅拌后的粉体物料乳吸注到不锈钢冷冻床上，封闭冷冻12小时，冷冻温度为-6℃；

4)在冷冻床上，保持0℃-2℃条件下冷藏24小时，使其结晶凝沉，使水分子从物料中析漓出来；

5)将步骤4中析漓水分子后的物料块放在60℃烘钳锅内烘干，使其水分含量在13％以内；

6)将步骤5中烘干的物料块利用球磨机球磨至400目即可。