CN1049377C - 无毒吹空气硬化制芯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种无毒吹空气硬化制芯方法,(1)气体吹芯前需经除湿处理,使其露点在:-20℃以下;(2)、除湿以后的空气经再加热调节温度,调节范围为20℃-100℃;(3)、把搅拌均匀的混合料加入射芯机射砂筒,压紧芯头,强制干燥气体通过砂芯从排气口排出,使砂芯迅速硬化后再将砂芯取出。本发明有利于改善劳动卫生条件和保护环境,减少铸件气孔缺陷,提高铸件质量,防止产生热裂、毛刺和脉纹,具有降低制芯成本、提高生产率的优点。
Description
本发明涉及铸造技术领域,特别是一种无毒吹空气硬化制芯方法。
在铸造业中将各种吹气制芯法通称为冷芯盒法,早期发明了水玻璃吹CO2制芯法,由于水玻璃加入量比较高,所以砂芯强度低,溃散性不好;1967年发明了酚醛树酯CO2冷芯盒法,但由于强度较低,也一直没有大量推广应用;1968年发明了酚脲醛三乙胺(或二甲基乙胺)气雾冷芯盒法,该方法目前被广泛应用,但胺气在空气中允许的含量为25PPm,有强烈的刺激性气味,恶化劳动卫生条件,还由于采用了含氮粘结剂生产铸件,所以其表面易出现毛刺,脉纹缺陷;以后又发明了三种吹SO2冷芯盒的制芯工艺,由于SO2气体毒性较大,在空气中的允许含量为5PPm,对工装模具的密封要求严格,尾气需中和处理,制芯成本相对较高,故目前应用不广泛;1985年发明了碱性酚醛树酯吹甲酸酯气雾冷芯盒法,该酯在空气中允许含量为100PPm,毒性相对比较低,该粘结剂系统中不含N、P、S元素,其缺点是砂芯强度低。上述的几种冷芯盒制芯工艺虽然都具有各自优点,但除CO2工艺外,制芯气体均为有毒、有味,其中胺和甲酯甲酯为甲级易燃易爆危险品,采购、运输和储存使用均需严格管理,由于多数为有机粘结剂,并使用了有机溶剂,浇注时均分解释放有毒、有刺激性气味气体,恶化劳动卫生条件,危害操作人员身体健康,对环境也有不同程度的污染。
本发明的目的是提供一种使用无毒、无味气体,无毒粘结剂,可有效的防止铸件产生气孔、热裂、毛刺和脉纹缺陷的无毒吹空气硬化制芯方法。
本发明采用的气体为空气或氧气,或氮气,气体吹芯前需经除湿处理,使其露点在-20℃以下,其除湿露点越低,砂芯硬化越快,除湿后的空气可以根据工艺要求用气体加热器调节温度,温度范围为200℃-100℃,温度越高砂芯硬化越快,水玻璃硬化主要为失水固结,将搅拌均匀的水玻璃粘接剂混合料用射芯机芯盒或用手工方法紧实,再用吹、排气板压紧芯头,强制干燥气体通过砂芯从排气口排出,砂粒表面水玻璃膜中的水分迅速向干燥气体中扩散,并被气流带走,使砂芯迅速硬化,硬化后再将砂芯取出。
本发明采用了经除湿处理的气体,具有较强的干燥特性,如:露点-20℃空气,在标准气压下,水蒸汽分压为103.7Pa,水蒸汽含量为0.9g/m3。20℃空气饱和水蒸汽分压为2238.2Pa,水蒸汽含量为17.3g/m3。用这种经除湿处理并加热升温的气体吹水玻璃砂芯(型),由于气流中水蒸汽分压与饱和水蒸汽分压存在较大压差,促使砂粒表面水玻璃膜中的水分迅速扩散到气流中并被带走。使砂芯(型)实现快速硬化。
本发明由于制芯粘结剂与吹芯气体均无毒无味,不含N、S、P等对铸件质量有害元素,粘结剂加入量少,发气量低,可有效防止铸件产生气孔、脉纹、毛刺、热裂等缺陷,同时可显著改善劳动条件,有利于环境保护。
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
将压缩空气通入冷冻除湿机,吸附除湿机中除湿,或第一级用冷冻除湿,第二级用吸附除湿的联合除湿机除湿,后一种方法适用于空气湿度较大的地区,第一级除湿可以将空气中大部分水分除掉,减小吸附设备的容积,使其露点在-20℃以下;除湿后经电加热器加热调节气体温度在30°-40℃范围内,通过电磁气阀接吹气板,取2kg标准砂加入碗形混砂机内,再加入60g水玻璃粘结剂,该粘结剂为铸造用水玻璃或改性水玻璃,其加入量占硅砂重量的2.5-3.5%,混20S出砂,将砂混合料加入Z861射芯机射砂筒,用Z861射芯机在0.3-0.4MPa下射实标准“8”形试样,密封射砂口,开启电磁气阀使干燥空气通过吹气板穿透砂芯,从排气板排出,通气3分钟开盒顶出砂芯,该砂芯强度经检测为:
出盒即时抗拉强度 0.8-1.0MPa
24h 抗拉强度 2.0-2.5MPa。
Claims (5)
1、一种无毒吹空气硬化制芯方法,其特征是:
(1)、气体吹芯前需经除湿处理,使其露点在:-20℃以下;
(2)、除湿以后的空气再加热调节,调节范围为20℃-100℃;
(3)、将水玻璃粘结剂与标准砂混合制成混合料,把搅拌均匀的混合料加入射芯机射砂筒或用手工方法紧实,用吹排气板压紧芯头,强制干燥气体通过砂芯从排气口排出,使砂芯迅速硬化后再将砂芯取出。
2、根据权利要求1所述的无毒吹空气硬化制芯方法,其特征是除湿后的空气最佳加热调节范围为30°-40℃。
3、根据权利要求1所述的无毒吹空气硬化制芯方法,其特征是水玻璃粘结剂为铸造用水玻璃或改性水玻璃,其加入量占硅砂重量的2.5-3.5%。
4、根据权利要求1所述的无毒吹空气硬化制芯方法,其特征是吹芯气体可为空气、或氧气、或氮气。
5、根据权利要求1所述的无毒吹空气硬化制芯方法,其特征是吹芯气体可通入冷冻除湿机、吸附除湿机除湿,或第一级用冷冻除湿,第二级用吸附除湿的联合除湿机除湿。
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- 1997-01-15 CN CN97105026A patent/CN1049377C/zh not_active Expired - Fee Related
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