CN104858356A - 一种高强度抗裂的热法用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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    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
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Abstract

本发明公开了一种高强度抗裂的热法用覆膜砂,其特征在于,由下列重量份的原料制成:热塑性酚醛树脂5-7、石英砂80-88、铁砂8-10、木质纤维素0.5-0.6、锯末3-5、碳纤维1-2、氮化硼3-5、乌洛托品0.8-1.2、水2.5-3、硬脂酸钙0.28-0.3、增效剂5-7;本发明在传统配方的基础上添加一种增效剂对普通覆膜砂进行改性,通过特殊工艺制成,增强了覆膜砂的流动性、透气性、散热性以及强度,表面致密不易开裂变形;还添加了铁砂增加强度,添加锯末、碳纤维,提高韧性,本发明制成的覆膜砂强度高、抗裂性好、固化速度快,满足生产需求。

Description

一种高强度抗裂的热法用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,特别是一种高强度抗裂的热法用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。近年来广泛使用的是热法用覆膜砂的生产工艺,即把砂预热到一定温度,加树脂使其熔融,搅拌使树脂包覆在砂粒表面,加乌洛托品水溶液及润滑剂,冷却、破碎、筛分得覆膜砂。由于覆膜砂具有强度高、发气量低、生产铸件尺寸精度高、表面光洁、便于保存等优点,近年来应用日益广泛。现有技术中的覆膜砂存在着砂芯局部强度疏松、强度低、芯砂固化不彻底、容易开裂等缺陷。
[0003] 本发明针对现存在的问题,通过研宄,在传统配方的基础上添加一种增效剂对普通覆膜砂进行改性,该增效剂内含透气良好的玉米秸杆、陶土,散热快的石墨烯,增加强度的水玻璃等成分,通过特殊工艺制成,增强了覆膜砂的流动性、透气性、散热性以及强度,表面致密不易开裂变形。本发明在配方中还添加了铁砂增加强度,添加锯末、碳纤维,提高韧性,本发明制成的覆膜砂强度高、抗裂性好、固化速度快,满足生产需求。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种高强度抗裂的热法用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:
一种高强度抗裂的热法用覆膜砂,由下列重量份的原料制成:热塑性酚醛树脂5-7、石英砂80-88、铁砂8-10、木质纤维素0.5-0.6、锯末3_5、碳纤维1_2、氮化硼3_5、乌洛托品0.8-1.2、水 2.5-3、硬脂酸钙 0.28-0.3、增效剂 5-7 ;
所述增效剂由以下重量份的原料制备而成:玉米秸杆4-6、淀粉2-3、水玻璃3-5、氢氧化钙1.5-2.5、氯化镁1-2、石墨烯4-5、陶土 20-25、锆英粉9-11、邻苯二甲酸二丁酯3_4、水9-12 ;制备方法如下:将玉米秸杆干燥后粉碎成80-100目的粉末与陶土、淀粉混合搅拌均匀,加入水搅拌均匀,控温在60°C _80°C,保持1-1.5小时,然后加入除水玻璃、邻苯二甲酸二丁酯之外的其余剩余成分,混合20-30分钟,再加入水玻璃、邻苯二甲酸二丁酯,放入混砂机中湿混20-30秒,出砂后烘干,最后粉碎成200-250目即得。
[0006] 本发明所述一种高强度抗裂的热法用覆膜砂,由以下具体步骤制成:
Cl)将石英砂、铁砂、锯末、碳纤维放入粉碎机中粉碎,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 0C -150。。;
(2)将加热后的混合砂放到混砂机内,保持160°C恒温,在混碾的同时加入木质纤维素与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)将乌洛托品溶于水中形成溶液,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:本发明在传统配方的基础上添加一种增效剂对普通覆膜砂进行改性,通过特殊工艺制成,增强了覆膜砂的流动性、透气性、散热性以及强度,表面致密不易开裂变形;还添加了铁砂增加强度,添加锯末、碳纤维,提高韧性,本发明制成的覆膜砂强度高、抗裂性好、固化速度快,满足生产需求。
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] 一种高强度抗裂的热法用覆膜砂,由下列重量份(公斤)的原料制成:热塑性酚醛树脂5、石英砂80、铁砂8、木质纤维素0.5、锯末3、碳纤维1、氮化硼3、乌洛托品0.8、水2.5、硬脂酸钙0.28、增效剂5 ;
所述增效剂由以下重量份(公斤)的原料制备而成:玉米秸杆4、淀粉2、水玻璃3、氢氧化钙1.5、氯化镁1、石墨烯4、陶土 20、锆英粉9、邻苯二甲酸二丁酯3、水9 ;制备方法如下:将玉米秸杆干燥后粉碎成100目的粉末与陶土、淀粉混合搅拌均匀,加入水搅拌均匀,控温在60°C _80°C,保持I小时,然后加入除水玻璃、邻苯二甲酸二丁酯之外的其余剩余成分,混合20分钟,再加入水玻璃、邻苯二甲酸二丁酯,放入混砂机中湿混20-30秒,出砂后烘干,最后粉碎成200目即得。
[0010] 本发明所述一种高强度抗裂的热法用覆膜砂,由以下具体步骤制成:
(O将石英砂、铁砂、锯末、碳纤维放入粉碎机中粉碎,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 0C -150。。;
(2)将加热后的混合砂放到混砂机内,保持160°C恒温,在混碾的同时加入木质纤维素与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脂;
(3)将乌洛托品溶于水中形成溶液,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3.0MPa,灼烧减量2.8%,熔点为101°C。

Claims (2)

1.一种高强度抗裂的热法用覆膜砂,其特征在于,由下列重量份的原料制成:热塑性酚醛树脂5-7、石英砂80-88、铁砂8-10、木质纤维素0.5-0.6、锯末3_5、碳纤维1_2、氮化硼3-5、乌洛托品0.8-1.2、水2.5-3、硬脂酸钙0.28-0.3、增效剂5-7 ; 所述增效剂由以下重量份的原料制备而成:玉米秸杆4-6、淀粉2-3、水玻璃3-5、氢氧化钙1.5-2.5、氯化镁1-2、石墨烯4-5、陶土 20-25、锆英粉9-11、邻苯二甲酸二丁酯3_4、水9-12 ;制备方法如下:将玉米秸杆干燥后粉碎成80-100目的粉末与陶土、淀粉混合搅拌均匀,加入水搅拌均匀,控温在60°C _80°C,保持1-1.5小时,然后加入除水玻璃、邻苯二甲酸二丁酯之外的其余剩余成分,混合20-30分钟,再加入水玻璃、邻苯二甲酸二丁酯,放入混砂机中湿混20-30秒,出砂后烘干,最后粉碎成200-250目即得。
2.根据权利要求1所述一种高强度抗裂的热法用覆膜砂,其特征在于,由以下具体步骤制成: Cl)将石英砂、铁砂、锯末、碳纤维放入粉碎机中粉碎,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 0C -150。。; (2)将加热后的混合砂放到混砂机内,保持160°C恒温,在混碾的同时加入木质纤维素与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)将乌洛托品溶于水中形成溶液,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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