CN109290514B - 一种低压砂芯涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于铸造涂料技术领域，尤其涉及一种低压砂芯涂料及其制备方法。本发明将白泥、滑石粉、石墨、水、机油按固定比例进行调配，然后均匀搅拌制得，充分发挥各原料的特性，通过白泥增强涂料的整体性；通过滑石粉密封沙粒间隙，提高涂料整体强度；通过机油提高涂料的干强度；通过石墨粉增强涂料的脱芯作用，并将各原料的特性融合在一起，最终得到了一种低压砂芯涂料。使用本发明的低压砂芯涂料后，可以使浇注参数和工艺难度降低，缩短铸件试制周期，还能提高铸件表面质量，减少了后工序打磨量，比现有低压铸造涂料成本更低，附着能力更强，清芯时不易掉落粉尘。

Description

一种低压砂芯涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于铸造涂料技术领域，尤其涉及一种低压砂芯涂料及其制备方法。

背景技术

低压铸造是将液态合金在压力作用下由下而上压入铸型型腔，并在压力作用下凝固获得铸件的铸造方法。低压铸造常用于生产铝合金铸件，其产品具有精度高、内部质量好的优点，金属利用率可以在90％以上，并易实现机械化和自动化，与传统的铸造方法相比有明显优势。

低压浇注过程需要对铸件进行加压，而形成芯子的砂与砂之间存在间隙，在加压过程中铝液会在压力下进入型芯间隙中，造成铸件表面不同程度的物理粘砂。减小压力或延长结壳时间，铸件内部会出现缩孔疏松缺陷。

因此，铸件质量优劣与否，低压铸造用涂料是其关键技术之一，直接影响铸件表面质量和尺寸精度。涂刷在低压铸造模具表面的涂料可以改善模具的表面耐热性、化学稳定性、抗金属液冲刷性能，同时使涂层与铸件顺利剥离，来减少铸件的清理工作量。

因此，寻找一种喷涂后提高能砂芯的耐火度和表面致密度，保证铸件内部冶金和表面质量合格的低压砂芯涂料是当务之急。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种低压砂芯涂料及其制备方法，具体是通过以下术方案得以实现的：

一种低压砂芯涂料，由下列重量份原料制备而成：白泥4-6份、滑石粉8-12份、石墨1.5-2.5份、水17-23份、机油1-4份。

优选的，由下列重量份原料制备而成：白泥5份、滑石粉10份、石墨2份、水20份、机油3份。此时各原料成分比例较为适中，涂料整体效果较好。

优选的，所述白泥，是细度2μm通过率为98％的白泥。此时白泥的细度较好，最适宜用于砂芯涂料。

优选的，所述滑石粉，是细度45μm通过率为98％的滑石粉。此时滑石粉的细度较好，最适宜用于砂芯涂料。

优选的，所述石墨，是细度200-10000的石墨粉。此时石墨粉的细度较好，最适宜用于砂芯涂料。

所述低压砂芯涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照重量份称取白泥、滑石粉、石墨、水、机油，将各原料除去杂质，将白泥、滑石粉、石墨过细筛；

(2)将白泥、滑石粉、石墨混合均匀，充分分散；

(3)向白泥、滑石粉、石墨混合物中加入水，搅拌均匀，再加入机油，高速搅打均匀，直至所得溶液均一稳定，即得。

优选的，所述步骤(1)，将白泥、滑石粉、石墨研细，然后过细筛。进一步的优选的，所述将白泥、滑石粉、石墨过细筛，是过200-10000目筛。此时整体物料的细度较好，能充分与其他原料相融合，涂料整体较为均匀。

优选的，所述步骤(3)，将搅拌均匀后的涂料放入球磨机中混碾。进一步优选的，所述混碾，是混碾3-6h。球磨机混碾可以使各原料的细度更好，并且混合得更均匀，混碾3-6h效果较佳也不会浪费资源。

白泥：白泥是一种混合物，学名高岭土矿，属于非金属矿产。可做造纸涂料或作陶瓷用、填料用。其质纯的白泥呈洁白细腻、松软土状，具有良好的可塑性和耐火性等理化性质。其矿物成分主要由高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石以及石英、长石等矿物组成。白泥用途十分广泛，主要用于造纸、陶瓷和耐火材料，其次用于涂料、橡胶填料、搪瓷釉料和白水泥原料，少量用于塑料、油漆、颜料、砂轮、铅笔、日用化妆品、肥皂、农药、医药、纺织、石油、化工、建材、国防等工业部门。白泥具有良好的粘接性，可以提升涂料可塑性和耐火性，并且使涂料整体性较好。

滑石粉：为硅酸镁盐类矿物滑石族滑石，主要成分为含水硅酸镁，经粉碎后，用盐酸处理，水洗，干燥而成。滑石具有润滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性、绝缘性、熔点高、化学性不活泼、遮盖力良好、柔软、光泽好、吸附力强等优良的物理、化学特性，由于滑石的结晶构造是呈层状的，所以具有易分裂成鳞片的趋向和特殊的滑润性，如果Fe₂O₃的含量很高则会减低它的绝缘性。在涂料中加入滑石粉可以较好的密封沙粒间隙，提高涂料的整体强度。

石墨：石墨是元素碳的一种同素异形体，每个碳原子的周边连结着另外三个碳原子(排列方式呈蜂巢式的多个六边形)以共价键结合，构成共价分子。石墨由于其特殊结构，而具有如下特殊性质：(1)耐高温性：石墨的熔点为3850±50℃，沸点为4250℃，即使经超高温电弧灼烧，重量的损失很小，热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强，在2000℃时，石墨强度提高一倍。(2)导电、导热性：石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低，甚至在极高的温度下，石墨成绝热体。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。(3)润滑性：石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小，鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性能越好。(4)化学稳定性：石墨在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。(5)可塑性：石墨的韧性好，可碾成很薄的薄片。(6)抗热震性：石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏，温度突变时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。石墨粉还能充分提升砂芯涂料的脱芯效果。

机油：机油，即发动机润滑油。能起到润滑减磨、辅助冷却降温、密封防漏、防锈防蚀、减震缓冲等作用，能较好的增强涂料的干强度。

与现有技术相比，本发明创造的技术效果体现在：

本发明将白泥、滑石粉、石墨、水、机油按固定比例进行调配，然后均匀搅拌制得，充分发挥各原料的特性，通过白泥增强涂料的整体性；通过滑石粉密封沙粒间隙，提高涂料整体强度；通过机油提高涂料的干强度；通过石墨粉增强涂料的脱芯作用，并将各原料的特性融合在一起，最终得到了一种低压砂芯涂料。使用本发明的低压砂芯涂料后，可以使浇注参数和工艺难度降低，缩短铸件试制周期，还能提高铸件表面质量，减少了后工序打磨量，比现有低压铸造涂料成本更低，附着能力更强，清芯时不易掉落粉尘。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。

实施例1

一种低压砂芯涂料，通过以下方法制备：

(1)称取白泥5kg、滑石粉10kg、石墨2kg、水20kg、机油3kg研细，过5000目筛；

(2)将白泥、滑石粉、石墨混合均匀，充分分散；

(3)向白泥、滑石粉、石墨混合物中加入水，搅拌均匀，再加入机油，高速搅打均匀，直至所得溶液均一稳定，即得。

实施例2

一种低压砂芯涂料，通过以下方法制备：

(1)称取白泥4kg、滑石粉8kg、石墨1.5kg、水23kg、机油4kg研细，过200目筛；

(2)将白泥、滑石粉、石墨混合均匀，充分分散；

(3)向白泥、滑石粉、石墨混合物中加入水，搅拌均匀，再加入机油，高速搅打均匀，直至所得溶液均一稳定，即得。

实施例3

一种低压砂芯涂料，通过以下方法制备：

(1)称取白泥6kg、滑石粉12kg、石墨2.5kg、水23kg、机油4kg研细，过10000目筛；

(2)将白泥、滑石粉、石墨混合均匀，充分分散；

(3)向白泥、滑石粉、石墨混合物中加入水，搅拌均匀，再加入机油，高速搅打均匀，直至所得溶液均一稳定，即得。

实施例4

一种低压砂芯涂料，通过以下方法制备：

(1)称取白泥5kg、滑石粉10kg、石墨2kg、水20kg、机油3kg研细，过5000目筛；

(2)将白泥、滑石粉、石墨混合均匀，充分分散；

(3)向白泥、滑石粉、石墨混合物中加入水，搅拌均匀，再加入机油，高速搅打均匀，直至所得溶液均一稳定，即得。

所述白泥，是细度2μm通过率为98％的白泥。

所述滑石粉，是细度45μm通过率为98％的滑石粉。

所述石墨，是细度5000的石墨粉。

实施例5

一种低压砂芯涂料，通过以下方法制备：

(1)称取白泥5kg、滑石粉10kg、石墨2kg、水20kg、机油3kg研细，过5000目筛；

(2)将白泥、滑石粉、石墨混合均匀，充分分散；

(3)向白泥、滑石粉、石墨混合物中加入水，搅拌均匀，再加入机油，高速搅打均匀，放入球磨机中混碾4.5h，直至所得溶液均一稳定，即得。

对比例1

按照专利申请CN201810293666.9的实施例1进行

对比例2

按照专利申请CN201611094260.5的实施例进行

对实施例1-5、对比例1-2的低压砂芯涂料进行性能测试，结果如下：

对比可知，本发明的低压砂芯涂料的抗拉强度和剥离强度较高，并且可以充分提高砂芯耐火度，降低铸件表面粗糙度。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明的技术方案并不限于上述实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种低压砂芯涂料，其特征在于，由下列重量份原料制备而成：白泥4-6份、滑石粉8-12份、石墨1.5-2.5份、水17-23份、机油1-4份，所述白泥，是细度2μm通过率为98％的白泥。

2.根据权利要求1所述的低压砂芯涂料，其特征在于，由下列重量份原料制备而成：白泥5份、滑石粉10份、石墨2份、水20份、机油3份。

3.根据权利要求1所述的低压砂芯涂料，其特征在于，所述滑石粉，是细度45μm通过率为98％的滑石粉。

4.制备权利要求1-3中任一项所述低压砂芯涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按照重量份称取白泥、滑石粉、石墨、水、机油，将各原料除去杂质，将白泥、滑石粉、石墨过细筛；(2)将白泥、滑石粉、石墨混合均匀，充分分散；(3)向白泥、滑石粉、石墨混合物中加入水，搅拌均匀，再加入机油，高速搅打均匀，直至所得溶液均一稳定，即得。

5.根据权利要求4所述的低压砂芯涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)，将白泥、滑石粉、石墨研细，然后过细筛。

6.根据权利要求4所述的低压砂芯涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)，将高速搅打均匀后的涂料放入球磨机中混碾。

7.根据权利要求6所述的低压砂芯涂料的制备方法，其特征在于，所述混碾，是混碾3-6h。