CN104475657A - 一种机床铸件用型砂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种机床铸件用型砂，由下列重量份的原料制成：纳米二氧化硅40-50、铬矿砂20-25、聚磷酸铵3-4、花岗岩10-15、全氟聚醚0.5-1、烃基蜡1-1.5、蒙旦蜡1-1.5、环烷酸锌1-1.5、茶枯粉5-7、碱性酚醛树脂4-6、六次甲基四胺0.1-0.2、粘土200-220、水适量、助剂20-30；本发明型砂使用了纳米二氧化硅，包覆在粘土颗粒表面，能防止粘土颗粒粘结，增加了耐热性，溃散性好；通过使用通过使用粘土，粒径大小合适，不仅透气性好、流动性好、分散性好，而且铸件表面光滑，还可以回收再利用；该型砂透气性、散热性好，适用于制造机床。

Description

一种机床铸件用型砂及其制备方法
技术领域
本发明涉及铸造领域，尤其涉及一种机床铸件用型砂及其制备方法。
背景技术
目前型砂存在的主要问题有:1、粒径大小难控制，如果型砂粒径太大，虽然透气性较好，但是铸件表面比较粗糙，光洁度不好；如果型砂料径太小，导致砂型透气性不好，铸件有气孔产生。2、散热不良，激冷效果差，复杂铸件内部易出现缩松、缩孔现象。3、分散性、流动性不好，易结块、起砂豆。4、落砂严重，报废率高。5、对于不同种类的铸件缺少专门的型砂。
传统粘土型砂有很多优点，但是存在不易回收利用，透气性差、流动性不好、分散性不好、溃散性差、散热不好、环境污染严重的缺点。
因此，型砂存在的以上缺点需要克服。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机床铸件用型砂及其制备方法，该型砂溃散性好，流动性好，分散性好，透气性、散热性好，适用于制造机床。
本发明的技术方案如下：
一种机床铸件用型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成：纳米二氧化硅40-50、铬矿砂20-25、聚磷酸铵3-4、花岗岩10-15、全氟聚醚0.5-1、烃基蜡1-1.5、蒙旦蜡1-1.5、环烷酸锌1-1.5、茶枯粉5-7、碱性酚醛树脂4-6、六次甲基四胺0.1-0.2、粘土200-220、水适量、助剂20-30；
    所述助剂由下列重量份的原料制成：钾长石2-3、光伏硅切割固体废料20-23、炭黑1-2、渣油液0.5-1、酚醛树脂1-1.4、碳酸钠0.8-1.2、膨润土2-2.5、阳离子淀粉1-1.4、水适量；制备方法为：将钾长石、光伏硅切割固体废料、炭黑混合，进行球磨，过150目筛，加入7-9重量份的水，搅拌均匀，再加入酚醛树脂，搅拌均匀，造粒，粒径在0.5-2mm，然后在1400-1600℃下煅烧20-30分钟，得到颗粒；将碳酸钠、膨润土、阳离子淀粉混合，加入5-7重量份的水，加热至70-80℃，搅拌3-4分钟，加入所述颗粒，搅拌均匀，烘干，粉碎，粒径在0.5-2.5mm，再与其他剩余成分混合，搅拌均匀，即得。
所述机床铸件用型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将粘土、铬矿砂、花岗岩混合，粉碎，过50目筛，加入7-9%重量份的水搅拌均匀，造粒，粒径在0.05-2.5mm，再与纳米二氧化硅，混合均匀，送入煅烧炉中，在300-400℃下预烧20-25分钟，然后在1230-1270℃下烧结，取出，打磨至表面粗糙度≤0.1mm，得到粘土颗粒；
（2）将聚磷酸铵、全氟聚醚、烃基蜡、蒙旦蜡、茶枯粉混合，研磨20-25分钟，得到混合物料；
（3）将所述粘土颗粒、第（2）步得到的物料与其他剩余成分混合，再加入3.4-4.1%重量份的水混合均匀，即得。
本发明的有益效果
本发明型砂使用了纳米二氧化硅，包覆在粘土颗粒表面，能防止粘土颗粒粘结，增加了耐热性，溃散性好；通过使用通过使用粘土，粒径大小合适，不仅透气性好、流动性好、分散性好，而且铸件表面光滑，还可以回收再利用；该型砂透气性、散热性好，适用于制造机床。本发明助剂利用了光伏硅切割固体废料，含有碳化硅等耐高温材料，增加了型砂的耐热性，防止粘土颗粒粘结，减少了环境污染，有利于型砂回收利用，表面有膨润土，粘结性好，可塑性好。
具体实施方式
一种机床铸件用型砂，由下列重量份(公斤)的原料制成：纳米二氧化硅45、铬矿砂23、聚磷酸铵3.5、花岗岩13、全氟聚醚0.8、烃基蜡1.3、蒙旦蜡1.3、环烷酸锌1.3、茶枯粉6、碱性酚醛树脂5、六次甲基四胺0.1、粘土210、水适量、助剂25；
    所述助剂由下列重量份（公斤）的原料制成：钾长石2.5、光伏硅切割固体废料21、炭黑1.5、渣油液0.7、酚醛树脂1.2、碳酸钠1、膨润土2.3、阳离子淀粉1.2、水适量；制备方法为：将钾长石、光伏硅切割固体废料、炭黑混合，进行球磨，过150目筛，加入8重量份的水，搅拌均匀，再加入酚醛树脂，搅拌均匀，造粒，粒径在0.5-2mm，然后在1500℃下煅烧25分钟，得到颗粒；将碳酸钠、膨润土、阳离子淀粉混合，加入6重量份的水，加热至76℃，搅拌3分钟，加入所述颗粒，搅拌均匀，烘干，粉碎，粒径在0.5-2.5mm，再与其他剩余成分混合，搅拌均匀，即得。
所述机床铸件用型砂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将粘土、铬矿砂、花岗岩混合，粉碎，过50目筛，加入8%重量份的水搅拌均匀，造粒，粒径在0.05-2.5mm，再与纳米二氧化硅，混合均匀，送入煅烧炉中，在350℃下预烧23分钟，然后在1250℃下烧结，取出，打磨至表面粗糙度≤0.1mm，得到粘土颗粒；
（2）将聚磷酸铵、全氟聚醚、烃基蜡、蒙旦蜡、茶枯粉混合，研磨23分钟，得到混合物料；
（3）将所述粘土颗粒、第（2）步得到的物料与其他剩余成分混合，再加入3.8%重量份的水混合均匀，即得。
本实施例得到的型砂试验数据如下：湿压强度为84KPa，透气性95，热湿拉强度为2.3KPa，常温湿拉强度为22KPa。

Claims (2)

1.一种机床铸件用型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成：纳米二氧化硅40-50、铬矿砂20-25、聚磷酸铵3-4、花岗岩10-15、全氟聚醚0.5-1、烃基蜡1-1.5、蒙旦蜡1-1.5、环烷酸锌1-1.5、茶枯粉5-7、碱性酚醛树脂4-6、六次甲基四胺0.1-0.2、粘土200-220、水适量、助剂20-30；
    所述助剂由下列重量份的原料制成：钾长石2-3、光伏硅切割固体废料20-23、炭黑1-2、渣油液0.5-1、酚醛树脂1-1.4、碳酸钠0.8-1.2、膨润土2-2.5、阳离子淀粉1-1.4、水适量；制备方法为：将钾长石、光伏硅切割固体废料、炭黑混合，进行球磨，过150目筛，加入7-9重量份的水，搅拌均匀，再加入酚醛树脂，搅拌均匀，造粒，粒径在0.5-2mm，然后在1400-1600℃下煅烧20-30分钟，得到颗粒；将碳酸钠、膨润土、阳离子淀粉混合，加入5-7重量份的水，加热至70-80℃，搅拌3-4分钟，加入所述颗粒，搅拌均匀，烘干，粉碎，粒径在0.5-2.5mm，再与其他剩余成分混合，搅拌均匀，即得。
2.根据权利要求1所述机床铸件用型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将粘土、铬矿砂、花岗岩混合，粉碎，过50目筛，加入7-9%重量份的水搅拌均匀，造粒，粒径在0.05-2.5mm，再与纳米二氧化硅，混合均匀，送入煅烧炉中，在300-400℃下预烧20-25分钟，然后在1230-1270℃下烧结，取出，打磨至表面粗糙度≤0.1mm，得到粘土颗粒；
（2）将聚磷酸铵、全氟聚醚、烃基蜡、蒙旦蜡、茶枯粉混合，研磨20-25分钟，得到混合物料；
（3）将所述粘土颗粒、第（2）步得到的物料与其他剩余成分混合，再加入3.4-4.1%重量份的水混合均匀，即得。
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