CN106111905A - 一种浇口杯的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种浇口杯的制备方法，该制作工艺生产效率较高、操作人为因素影响较小、制作成本低，对环境的污染减少，操作人员的工作环境大大改善；在覆膜砂的制备材料中加入水滑石和石墨烯，提高了浇口杯的撇渣效果，延长了其使用寿命。

Description

一种浇口杯的制备方法
技术领域
本发明涉及铸造器件技术领域，尤其涉及一种浇口杯的制备方法。
背景技术
铸造工艺离不开浇口杯，传统的浇口杯制作工艺是：在较薄的铁膜内采用潮模砂手工造型制作。然而，采用该种工艺制作的浇口杯易呈现下部厚上部薄的不均匀状况，且表面质量差、型砂热强度低，使用在浇注过程中易造成铸件砂眼缺陷，因而制造出的铸件质量稳定性差，废品率高。并且对于潮模砂手工造型制作工艺来说：一方面，该种工艺的生产效率低、用砂量大，操作的人为因素影响较大；另一方面，在浇注前对浇口杯要用压铁压住，否则会在浇注时浇口杯受铁水浮力抬起而造成跑火，这样不利于大批量机械化生产；再一方面，由于潮模砂中有一定量的膨润士和煤粉，故而造成操作人员的工作环境也较差。
常用的浇口杯一般只能使用1次，成本较高；为了撇渣，一般浇口杯常配合过滤网使用，但过滤网在使用后，会导致前后过滤速度不一，影响浇筑效果。
发明内容
为满足客户需求，延长市场上浇口杯的使用寿命，提高其撇渣效果，本发明提供了一种浇口杯的制备方法。
一种浇口杯的制备过程，包括以下步骤：
A、选择一个基准平面作为定位面，并将定位底盘设置在所述定位面上；
B、采用金属材料浇注外模，将所述外模加热至覆砂温度；
C、将达到覆砂温度的所述外模固定在所述定位底盘上，并将型芯放入外模内部，从而在外模与型芯之间形成一环形填砂空间；
D、利用灌砂工具向所述填砂空间内灌入覆膜砂，待覆膜砂填满填实所述灌砂空间时覆砂完毕，此时覆膜砂在所述外模的内侧形成覆砂层。
优选的，所述的覆膜砂，包括以下重量百分比的组分：
电熔镁砂 80-85%
水玻璃 0.5-1.2%
石墨烯 0.1-0.4%
高铝水泥 2-7%
水滑石 1-3%
刚玉 余量。
石墨烯是由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功从石墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在，两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
在2015年末硼烯发现之前，石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、强度最高的材料，如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的猫。
水滑石材料属于阴离子型层状化合物。层状化合物是指具有层状结构、层间离子具有可交换性的一类化合物，利用层状化合物主体在强极性分子作用下所具有的可插层性和层间离子的可交换性，将一些功能性客体物质引入层间空隙并将层板距离撑开从而形成层柱化合物。水滑石类化合物(LDHs) 是一类具有层状结构的新型无机功能材料, LDHs的主体层板化学组成与其层板阳离子特性、层板电荷密度或者阴离子交换量、超分子插层结构等因素密切相关。
LDHs加热到一定温度发生分解，热分解过程包括脱层间水，脱碳酸根离子，层板羟基脱水等步骤。在空气中低于200℃时，仅失去层间水分，对其结构无影响，当加热到250~450℃时，失去更多的水分，同时有CO2生成，加热到450~500℃时，CO3 2-消失，完全转变为CO2，生成双金属复合氧化物（LDO）。在加热过程中，LDHs的有序层状结构被破坏，表面积增加，孔容增加。当加热温度超过600℃时，则分解后形成的金属氧化物开始烧结，致使表面积降低，孔体积减小，通常形成尖晶石MgAl2O4和MgO。
水滑石具备层状结构，有一定的吸附作用，同时水滑石即使高温分解后，形成的金属氧化物开始烧结形成尖晶石，也不会影响覆膜砂的耐高温性能和强度。
本发明的覆膜砂的主要材料为电熔镁砂，刚玉和高铝水泥，在覆膜砂的材料中添加了石墨烯，一方面可以利用石墨烯的强度提高覆膜砂的强度，从而达到浇口杯多次使用的效果；另一方面可以由于石墨烯是二维平面材料，将其与其他耐高温成分混合均匀后，有一定的固定效果，从而使水滑石达到撇渣的效果的同时，不易分解，延长水滑石的吸附效果。
本发明提供的浇口杯的制备方法，制作工艺生产效率较高、操作人为因素影响较小、制作成本低，由于制备过程中不用膨润土和煤粉，也不使用涂料，对环境的污染减少，操作人员的工作环境大大改善；在覆膜砂的制备材料中加入水滑石和石墨烯，提高了浇口杯的撇渣效果，延长了其使用寿命。
具体实施方式
实施例1：
一种浇口杯的制备过程，包括以下步骤：
A、选择一个基准平面作为定位面，并将定位底盘设置在所述定位面上；
B、采用金属材料浇注外模，将所述外模加热至覆砂温度；
C、将达到覆砂温度的所述外模固定在所述定位底盘上，并将型芯放入外模内部，从而在外模与型芯之间形成一环形填砂空间；
D、利用灌砂工具向所述填砂空间内灌入覆膜砂，待覆膜砂填满填实所述灌砂空间时覆砂完毕，此时覆膜砂在所述外模的内侧形成覆砂层。
所述的覆膜砂，包括以下重量百分比的组分：
电熔镁砂 82%
水玻璃 0.8%
石墨烯 0.2%
高铝水泥 5%
水滑石 2%
刚玉 余量。
实施例2：
一种浇口杯的制备过程，包括以下步骤：
A、选择一个基准平面作为定位面，并将定位底盘设置在所述定位面上；
B、采用金属材料浇注外模，将所述外模加热至覆砂温度；
C、将达到覆砂温度的所述外模固定在所述定位底盘上，并将型芯放入外模内部，从而在外模与型芯之间形成一环形填砂空间；
D、利用灌砂工具向所述填砂空间内灌入覆膜砂，待覆膜砂填满填实所述灌砂空间时覆砂完毕，此时覆膜砂在所述外模的内侧形成覆砂层。
所述的覆膜砂，包括以下重量百分比的组分：
电熔镁砂 80%
水玻璃 1.2%
石墨烯 0.4%
高铝水泥 7%
水滑石 3%
刚玉 余量。
实施例3：
一种浇口杯的制备过程，包括以下步骤：
A、选择一个基准平面作为定位面，并将定位底盘设置在所述定位面上；
B、采用金属材料浇注外模，将所述外模加热至覆砂温度；
C、将达到覆砂温度的所述外模固定在所述定位底盘上，并将型芯放入外模内部，从而在外模与型芯之间形成一环形填砂空间；
D、利用灌砂工具向所述填砂空间内灌入覆膜砂，待覆膜砂填满填实所述灌砂空间时覆砂完毕，此时覆膜砂在所述外模的内侧形成覆砂层。
所述的覆膜砂，包括以下重量百分比的组分：
电熔镁砂 85%
水玻璃 0.5%
石墨烯 0.1%
高铝水泥 2%
水滑石 1%
刚玉 余量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种浇口杯的制备过程，其特征在于，包括以下步骤：
A、选择一个基准平面作为定位面，并将定位底盘设置在所述定位面上；
B、采用金属材料浇注外模，将所述外模加热至覆砂温度；
C、将达到覆砂温度的所述外模固定在所述定位底盘上，并将型芯放入外模内部，从而在外模与型芯之间形成一环形填砂空间；
D、利用灌砂工具向所述填砂空间内灌入覆膜砂，待覆膜砂填满填实所述灌砂空间时覆砂完毕，此时覆膜砂在所述外模的内侧形成覆砂层。
2.根据权利要求1所述的浇口杯的制备过程，其特征在于，所述的覆膜砂，包括以下重量百分比的组分：
电熔镁砂 80-85%
水玻璃 0.5-1.2%
石墨烯 0.1-0.4%
高铝水泥 2-7%
水滑石 1-3%
刚玉 余量。
3.根据权利要求2所述的浇口杯的制备过程，其特征在于，所述的覆膜砂，包括以下重量百分比的组分：
电熔镁砂 82%
水玻璃 0.8%
石墨烯 0.2%
高铝水泥 5%
水滑石 2%
刚玉 余量。
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