CN104841862A - 一种铸造用高强耐高温覆膜砂及其制备方法 - Google Patents

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章功国
王泾文
段宗银
李纯金
陈超
王淑妍
张少伍
王晓芬
谢勇
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Abstract

本发明公开了一种铸造用高强耐高温覆膜砂,其特征在于,由下列重量份的原料制成:石英砂75-80、锆英砂10-14、热塑性酚醛树脂4-6、沥青2-3、尿素1-2、水3-4、聚丙烯酰胺1.5-2、淀粉2-3、乌洛托品0.7-1、硬脂酸钙0.2-0.3、增效剂5-7;本发明通过特殊工艺制成增效剂,提高了覆膜砂的散热性、流动性、强度的同时固化速度快,发气小,防止金属铸件表面疏松;本发明在配方中添加锆英砂替代部分石英砂,提高了耐高温的性能,添加沥青、尿素等成分配合热塑性酚醛树脂,提高了硬化速度,发气量低;本发明能够保证铸件工艺得以顺利进行,提高生产效率,成本低。

Description

一种铸造用高强耐高温覆膜砂及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及型砂技术领域,特别是一种铸造用高强耐高温覆膜砂及其制备方法。
背景技术
[0002] 覆膜砂是指造型前在砂粒表面上覆有一层固体树脂膜的型砂或芯砂。,国内各覆膜砂厂,能够针对各种铸件生产多种性能的覆膜砂,如易溃散覆膜砂,高强度低发气覆膜砂,耐高温覆膜砂,抗针孔覆膜砂等各种型号,其生产工艺多种多样。
[0003] 现有很多关于改性覆膜砂的发明,但是本发明通过研宄,添加一种增效剂对普通覆膜砂进行改性,该增效剂不仅含硫酸亚铁、糠醇树脂、尿素等成分,固化速度快、增强了产品的强度,还包括了散热快的氮化硼、碳纤维等成分,本发明通过特殊工艺制成增效剂,提高了覆膜砂的散热性、流动性、强度的同时固化速度快,发气小,防止金属铸件表面疏松;本发明在配方中添加锆英砂替代部分石英砂,提高了耐高温的性能,添加沥青、尿素等成分配合热塑性酚醛树脂,提高了硬化速度,发气量低。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种铸造用高强耐高温覆膜砂及其制备方法。
[0005] 为了实现本发明的目的,本发明通过以下方案实施:
一种铸造用高强耐高温覆膜砂,由下列重量份的原料制成:石英砂75-80、锆英砂10-14、热塑性酚醛树脂4-6、沥青2-3、尿素1-2、水3_4、聚丙烯酰胺1.5_2、淀粉2_3、乌洛托品0.7-1、硬脂酸钙0.2-0.3、增效剂5-7 ;
所述增效剂由以下重量份的原料制备而成:硅油3-4、醋酸乙酯2.5-3.5、氮化硼4-5、碳纤维3-4、陶土 19-23、糠醇树脂4-5、尿素1-1.5、苯磺酸0.1-0.3、硫酸亚铁2_3、滑石粉2-3、草木灰5-7、锆英粉10-13 ;制备方法如下:将草木灰浸泡在水中1-1.5小时,然后加入氮化硼、碳纤维、陶土、硫酸亚铁、滑石粉、锆英粉混合30-40分钟,再加入硅油、醋酸乙酯,放入混砂机中湿混40-60秒,加热至120°C -140°C,加入其余剩余成分,继续混碾60-80秒,出砂后烘干,最后粉碎成200-250目即得。
[0006] 本发明所述一种铸造用高强耐高温覆膜砂,由以下具体步骤制成:
Cl)将石英砂、锆英砂放入粉碎机中粉碎,过200-300目筛形成混合砂,然后将沸腾炉加热至160°C,开动沸腾炉内风机,缓慢加入混合砂,将混合砂的温度加热到140°C -150°C ;
(2)将加热后的混合砂放到混砂机内,保持160°C恒温,在混碾的同时加入沥青、尿素、聚丙烯酰胺与0.6倍量的热塑性酚醛树脂,继续混碾70-80秒后再加入剩余量的热塑性酚醛树脂;
(3)将乌洛托品溶于水形成溶液,然后将溶液的70%缓慢加入到混砂机中,继续热态下混碾75-85秒后,再加入剩余量的溶液,继续混碾10-20秒;
(4)关闭混砂机加热管,吹入冷风冷却混合砂,降温至100°C左右时均匀地加入其余剩余成分,混和30-35秒,然后出砂到破碎机中,风冷至40°C _60°C时破碎,过筛至冷却器中,风冷到35°C以下,出砂装袋备用。
[0007] 本发明的优异效果是:本发明通过特殊工艺制成增效剂,提高了覆膜砂的散热性、流动性、强度的同时固化速度快,发气小,防止金属铸件表面疏松;本发明在配方中添加锆英砂替代部分石英砂,提高了耐高温的性能,添加沥青、尿素等成分配合热塑性酚醛树脂,提高了硬化速度,发气量低;本发明能够保证铸件工艺得以顺利进行,提高生产效率,成本低。
具体实施方式
[0008] 下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
[0009] 一种铸造用高强耐高温覆膜砂,由下列重量份(公斤)的原料制成:石英砂75、锆英砂10、热塑性酚醛树脂4、沥青2、尿素1、水3、聚丙烯酰胺1.5、淀粉2、乌洛托品0.7、硬脂酸钙0.2、增效剂5 ;
所述增效剂由以下重量份(公斤)的原料制备而成:硅油3、醋酸乙酯2.5、氮化硼4、碳纤维3、陶土 19、糠醇树脂4、尿素1、苯磺酸0.1、硫酸亚铁2、滑石粉2、草木灰5、锆英粉10 ;制备方法如下:将草木灰浸泡在水中I小时,然后加入氮化硼、碳纤维、陶土、硫酸亚铁、滑石粉、锆英粉混合30分钟,再加入硅油、醋酸乙酯,放入混砂机中湿混40秒,加热至120°C _140°C,加入其余剩余成分,继续混碾60秒,出砂后烘干,最后粉碎成200目即得。
[0010] 本发明所述一种铸造用高强耐高温覆膜砂,由以下具体步骤制成:
(1)将石英砂、锆英砂放入粉碎机中粉碎,过200目筛形成混合砂,然后将沸腾炉加热至160°C,开动沸腾炉内风机,缓慢加入混合砂,将混合砂的温度加热到140°C -150°C ;
(2)将加热后的混合砂放到混砂机内,保持160°C恒温,在混碾的同时加入沥青、尿素、聚丙烯酰胺与0.6倍量的热塑性酚醛树脂,继续混碾75秒后再加入剩余量的热塑性酚醛树月旨;
(3)将乌洛托品溶于水形成溶液,然后将溶液的70%缓慢加入到混砂机中,继续热态下混碾80秒后,再加入剩余量的溶液,继续混碾10秒;
(4)关闭混砂机加热管,吹入冷风冷却混合砂,降温至100°C左右时均匀地加入其余剩余成分,混和30秒,然后出砂到破碎机中,风冷至40°C -60°C时破碎,过筛至冷却器中,风冷到35°C以下,出砂装袋备用。
[0011] 本实施例覆膜砂的性能测试如下:常温抗弯强度为7.0MPa,热态抗弯强度为3.6MPa,灼烧减量2.5%,熔点为99°C。

Claims (2)

1.一种铸造用高强耐高温覆膜砂,其特征在于,由下列重量份的原料制成:石英砂75-80、锆英砂10-14、热塑性酚醛树脂4-6、沥青2-3、尿素1-2、水3-4、聚丙烯酰胺1.5-2、淀粉2-3、乌洛托品0.7-1、硬脂酸钙0.2-0.3、增效剂5_7 ; 所述增效剂由以下重量份的原料制备而成:硅油3-4、醋酸乙酯2.5-3.5、氮化硼4-5、碳纤维3-4、陶土 19-23、糠醇树脂4-5、尿素1-1.5、苯磺酸0.1-0.3、硫酸亚铁2_3、滑石粉2-3、草木灰5-7、锆英粉10-13 ;制备方法如下:将草木灰浸泡在水中1-1.5小时,然后加入氮化硼、碳纤维、陶土、硫酸亚铁、滑石粉、锆英粉混合30-40分钟,再加入硅油、醋酸乙酯,放入混砂机中湿混40-60秒,加热至120°C -140°C,加入其余剩余成分,继续混碾60-80秒,出砂后烘干,最后粉碎成200-250目即得。
2.根据权利要求1所述一种铸造用高强耐高温覆膜砂,其特征在于,由以下具体步骤制成: Cl)将石英砂、锆英砂放入粉碎机中粉碎,过200-300目筛形成混合砂,然后将沸腾炉加热至160°C,开动沸腾炉内风机,缓慢加入混合砂,将混合砂的温度加热到140°C -150°C ; (2)将加热后的混合砂放到混砂机内,保持160°C恒温,在混碾的同时加入沥青、尿素、聚丙烯酰胺与0.6倍量的热塑性酚醛树脂,继续混碾70-80秒后再加入剩余量的热塑性酚醛树脂; (3)将乌洛托品溶于水形成溶液,然后将溶液的70%缓慢加入到混砂机中,继续热态下混碾75-85秒后,再加入剩余量的溶液,继续混碾10-20秒; (4)关闭混砂机加热管,吹入冷风冷却混合砂,降温至100°C左右时均匀地加入其余剩余成分,混和30-35秒,然后出砂到破碎机中,风冷至40°C _60°C时破碎,过筛至冷却器中,风冷到35°C以下,出砂装袋备用。
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