CN109277519A - 一种降低铸件表面粘砂量的覆膜砂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种降低铸件表面粘砂量的覆膜砂及其制备方法，涉及覆膜砂加工技术领域。所述降低铸件表面粘砂量的覆膜砂由以下重量份的原料制成：硅砂20‑30份、硬脂酸钙1‑4份、陶粒砂8‑10份、三氧化二铝14‑16份、二氧化钛1‑3份、锂基凹土2‑3份、油页岩2‑4份、鳞片石墨1‑3份、固化剂0.2‑0.3份、偶联剂0.1‑0.3份、酚醛树脂2‑5份、聚苯醚1‑2份。本发明克服了现有技术的不足，提高了传统覆膜砂的耐高温性和稳定性，并且使用本发明覆膜砂能有效防止铸件表面粘砂，使所得铸件无需二次打磨，提高生产的效率和质量。
Description
技术领域
本发明涉及覆膜砂加工技术领域，具体涉及一种降低铸件表面粘砂量的覆膜砂及其制备方法。
背景技术
覆膜砂是指造型前在砂粒表面附有一层固体树脂膜的型砂或芯砂。有冷法和热法两种覆膜工艺：冷法用乙醇将树脂溶解，并在混砂过程中加入乌洛托品，使二者包覆在砂粒表面，乙醇挥发，得覆砂膜；热法是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、筛分得到覆膜砂。用于铸钢件、铸铁件。由于覆砂膜具有强度高、发气量低、生产铸件尺寸精密度高、表面光洁、便于保存等优点，近年来应用日益广泛。
由于不同企业生产的覆膜砂配方和工艺不同，因此不同的覆膜砂也有着不同的特殊功效，为了丰富和突出各种功效，一般都在在覆膜砂中添加各种添加剂，而许多覆膜砂厂都有独特的添加剂配方，添加剂的性能对特种覆膜砂的生产具有重要作用，是目前覆膜砂市场的核心竞争力之一。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种降低铸件表面粘砂量的覆膜砂及其制备方法，提高了传统覆膜砂的耐高温性和稳定性，并且使用本发明覆膜砂能有效防止铸件表面粘砂，使所得铸件无需二次打磨，有效提高生产的效率和质量。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
一种降低铸件表面粘砂量的覆膜砂，所述降低铸件表面粘砂量的覆膜砂由以下重量份的原料制成：硅砂20-30份、硬脂酸钙1-4份、陶粒砂8-10份、三氧化二铝14-16份、二氧化钛1-3份、锂基凹土2-3份、油页岩2-4份、鳞片石墨1-3份、固化剂0.2-0.3份、偶联剂0.1-0.3份、酚醛树脂2-5份、聚苯醚1-2份。
优选的，所述降低铸件表面粘砂量的覆膜砂由以下重量份的原料制成：硅砂25份、硬脂酸钙2.5份、陶粒砂9份、三氧化二铝15份、二氧化钛2份、锂基凹土2.5份、油页岩3份、鳞片石墨2份、固化剂0.25份、偶联剂0.2份、酚醛树脂3.5份、聚苯醚1.5份。
优选的，所述固化剂为二氨基二苯基甲烷。
优选的，所述偶联剂为硅烷类偶联剂。
所述降低铸件表面粘砂量的覆膜砂的制备方法包括以下步骤：
（1）将硅砂、陶粒砂、三氧化二铝和二氧化钛混合后预热处理，并将预热后的材料与酚醛树脂、固化剂和偶联剂混合加热搅拌均匀后得混合料备用；
（2）将上述混合料静置冷却至室温，后于低温环境下静置2-3h，再将静置后物质于粉碎机中进行粉碎、过筛，得混合砂备用；
（3）将锂基凹土、油页岩和鳞片石墨混合研磨过筛，再与上述混合砂和聚苯醚混合，于搅拌机中高速搅拌，得混合基料备用；
（4）将上述混合基料进行覆膜处理，后保温静置1-2天，所得材料进行粉碎，筛分，得本发明覆膜砂。
优选的，步骤（1）中预热的温度为150-180℃，混合加热搅拌的温度为120-140℃。
优选的，步骤（2）中低温静置的温度为4-5℃，且混合砂过60-80目筛。
优选的，步骤（3）中锂基凹土、油页岩和鳞片石墨混合研磨过20-30目筛，且高速搅拌的转速为3500r/min，搅拌温度为120-150℃。
优选的，步骤（4）中保温静置的温度为50-60℃。
本发明提供一种降低铸件表面粘砂量的覆膜砂及其制备方法，与现有技术相比优点在于：
（1）本发明添加有锂基凹土、油页岩和鳞片石墨，并将其研磨成粉，混合添加后能有效增强覆膜砂的防粘砂能力，使所制得铸件表面光滑，无需打磨，节约制作成本，优化生产工艺。
（2）本发明采用酚醛树脂和聚苯醚对材料进行覆膜，能有提升覆膜砂表面的稳定性能，并且提升产品的耐热耐磨性能，使产品固化稳定。
（3）本发明采用先将硅砂、陶粒砂、三氧化二铝和二氧化钛混合与酚醛树脂覆膜，后粉碎添加锂基凹土、油页岩和鳞片石墨与聚苯醚覆膜，提升产品的品质，使产品具有稳定的耐高温性能。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种降低铸件表面粘砂量的覆膜砂，所述降低铸件表面粘砂量的覆膜砂由以下重量份的原料制成：硅砂20份、硬脂酸钙1份、陶粒砂8份、三氧化二铝14份、二氧化钛1份、锂基凹土2份、油页岩2份、鳞片石墨1份、固化剂0.2份、偶联剂0.1份、酚醛树脂2份、聚苯醚1份。
所述固化剂为二氨基二苯基甲烷；所述偶联剂为硅烷类偶联剂。
所述降低铸件表面粘砂量的覆膜砂的制备方法包括以下步骤：
（1）将硅砂、陶粒砂、三氧化二铝和二氧化钛混合后预热处理，并将预热后的材料与酚醛树脂、固化剂和偶联剂混合加热搅拌均匀后得混合料备用；
（2）将上述混合料静置冷却至室温，后于低温环境下静置2-3h，再将静置后物质于粉碎机中进行粉碎、过筛，得混合砂备用；
（3）将锂基凹土、油页岩和鳞片石墨混合研磨过筛，再与上述混合砂和聚苯醚混合，于搅拌机中高速搅拌，得混合基料备用；
（4）将上述混合基料进行覆膜处理，后保温静置1-2天，所得材料进行粉碎，筛分，得本发明覆膜砂。
其中，步骤（1）中预热的温度为150-180℃，混合加热搅拌的温度为120-140℃；步骤（2）中低温静置的温度为4-5℃，且混合砂过60-80目筛；步骤（3）中锂基凹土、油页岩和鳞片石墨混合研磨过20-30目筛，且高速搅拌的转速为3500r/min，搅拌温度为120-150℃；步骤（4）中保温静置的温度为50-60℃。
实施例2：
一种降低铸件表面粘砂量的覆膜砂，所述降低铸件表面粘砂量的覆膜砂由以下重量份的原料制成：硅砂30份、硬脂酸钙4份、陶粒砂10份、三氧化二铝16份、二氧化钛3份、锂基凹土3份、油页岩4份、鳞片石墨3份、固化剂0.3份、偶联剂0.3份、酚醛树脂5份、聚苯醚2份。
所述固化剂为二氨基二苯基甲烷；所述偶联剂为硅烷类偶联剂。
所述降低铸件表面粘砂量的覆膜砂的制备方法包括以下步骤：
（1）将硅砂、陶粒砂、三氧化二铝和二氧化钛混合后预热处理，并将预热后的材料与酚醛树脂、固化剂和偶联剂混合加热搅拌均匀后得混合料备用；
（2）将上述混合料静置冷却至室温，后于低温环境下静置2-3h，再将静置后物质于粉碎机中进行粉碎、过筛，得混合砂备用；
（3）将锂基凹土、油页岩和鳞片石墨混合研磨过筛，再与上述混合砂和聚苯醚混合，于搅拌机中高速搅拌，得混合基料备用；
（4）将上述混合基料进行覆膜处理，后保温静置1-2天，所得材料进行粉碎，筛分，得本发明覆膜砂。
其中，步骤（1）中预热的温度为150-180℃，混合加热搅拌的温度为120-140℃；步骤（2）中低温静置的温度为4-5℃，且混合砂过60-80目筛；步骤（3）中锂基凹土、油页岩和鳞片石墨混合研磨过20-30目筛，且高速搅拌的转速为3500r/min，搅拌温度为120-150℃；步骤（4）中保温静置的温度为50-60℃。
实施例3：
一种降低铸件表面粘砂量的覆膜砂，所述降低铸件表面粘砂量的覆膜砂由以下重量份的原料制成：硅砂25份、硬脂酸钙2.5份、陶粒砂9份、三氧化二铝15份、二氧化钛2份、锂基凹土2.5份、油页岩3份、鳞片石墨2份、固化剂0.25份、偶联剂0.2份、酚醛树脂3.5份、聚苯醚1.5份。
所述固化剂为二氨基二苯基甲烷；所述偶联剂为硅烷类偶联剂。
所述降低铸件表面粘砂量的覆膜砂的制备方法包括以下步骤：
（1）将硅砂、陶粒砂、三氧化二铝和二氧化钛混合后预热处理，并将预热后的材料与酚醛树脂、固化剂和偶联剂混合加热搅拌均匀后得混合料备用；
（2）将上述混合料静置冷却至室温，后于低温环境下静置2-3h，再将静置后物质于粉碎机中进行粉碎、过筛，得混合砂备用；
（3）将锂基凹土、油页岩和鳞片石墨混合研磨过筛，再与上述混合砂和聚苯醚混合，于搅拌机中高速搅拌，得混合基料备用；
（4）将上述混合基料进行覆膜处理，后保温静置1-2天，所得材料进行粉碎，筛分，得本发明覆膜砂。
其中，步骤（1）中预热的温度为150-180℃，混合加热搅拌的温度为120-140℃；步骤（2）中低温静置的温度为4-5℃，且混合砂过60-80目筛；步骤（3）中锂基凹土、油页岩和鳞片石墨混合研磨过20-30目筛，且高速搅拌的转速为3500r/min，搅拌温度为120-150℃；步骤（4）中保温静置的温度为50-60℃。
实施例4：
选用实施例1-3所的覆膜砂为实验材料，进行铸件加工，检测所见宫主见的粘砂量和粘砂粒径，结果如下表所示：
| 组别 | 粘砂数量 | 粘砂最大粒径 |
| 实施例1 | 3-5颗/cm<sup>2</sup> | 0.01cm |
| 实施例2 | 3-4颗/cm<sup>2</sup> | 0.01cm |
| 实施例3 | 2-3颗/cm<sup>2</sup> | 0.01cm |
由上表可知本发明覆膜砂能有效降低铸件粘砂的概率，减少铸件后期的打磨步骤，并且由上述试验结果可知实施例3所得的覆膜砂防粘砂效果最优。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种降低铸件表面粘砂量的覆膜砂，其特征在于，所述降低铸件表面粘砂量的覆膜砂由以下重量份的原料制成：硅砂20-30份、硬脂酸钙1-4份、陶粒砂8-10份、三氧化二铝14-16份、二氧化钛1-3份、锂基凹土2-3份、油页岩2-4份、鳞片石墨1-3份、固化剂0.2-0.3份、偶联剂0.1-0.3份、酚醛树脂2-5份、聚苯醚1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种降低铸件表面粘砂量的覆膜砂，其特征在于，所述降低铸件表面粘砂量的覆膜砂由以下重量份的原料制成：硅砂25份、硬脂酸钙2.5份、陶粒砂9份、三氧化二铝15份、二氧化钛2份、锂基凹土2.5份、油页岩3份、鳞片石墨2份、固化剂0.25份、偶联剂0.2份、酚醛树脂3.5份、聚苯醚1.5份。
3.根据权利要求1所述的一种降低铸件表面粘砂量的覆膜砂，其特征在于：所述固化剂为二氨基二苯基甲烷。
4.根据权利要求1所述的一种降低铸件表面粘砂量的覆膜砂，其特征在于：所述偶联剂为硅烷类偶联剂。
5.一种降低铸件表面粘砂量的覆膜砂的制备方法，其特征在于：所述降低铸件表面粘砂量的覆膜砂的制备方法包括以下步骤：
（1）将硅砂、陶粒砂、三氧化二铝和二氧化钛混合后预热处理，并将预热后的材料与酚醛树脂、固化剂和偶联剂混合加热搅拌均匀后得混合料备用；
（2）将上述混合料静置冷却至室温，后于低温环境下静置2-3h，再将静置后物质于粉碎机中进行粉碎、过筛，得混合砂备用；
（3）将锂基凹土、油页岩和鳞片石墨混合研磨过筛，再与上述混合砂和聚苯醚混合，于搅拌机中高速搅拌，得混合基料备用；
（4）将上述混合基料进行覆膜处理，后保温静置1-2天，所得材料进行粉碎，筛分，得本发明覆膜砂。
6.根据权利要求5所述的一种降低铸件表面粘砂量的覆膜砂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中预热的温度为150-180℃，混合加热搅拌的温度为120-140℃。
7.根据权利要求5所述的一种降低铸件表面粘砂量的覆膜砂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中低温静置的温度为4-5℃，且混合砂过60-80目筛。
8.根据权利要求5所述的一种降低铸件表面粘砂量的覆膜砂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中锂基凹土、油页岩和鳞片石墨混合研磨过20-30目筛，且高速搅拌的转速为3500r/min，搅拌温度为120-150℃。
9.根据权利要求5所述的一种降低铸件表面粘砂量的覆膜砂的制备方法，其特征在于：步骤（4）中保温静置的温度为50-60℃。
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