CN110280713B - 粘接剂及其制备方法和应用、覆膜砂壳型及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种粘接剂及其制备方法和应用、覆膜砂壳型及其制备方法，涉及覆膜砂壳型技术领域。本发明的粘接剂，主要由如下质量份的原料制备得到：热塑性酚醛树脂50‑90份、环氧树脂3‑18份和淀粉6‑30份。本发明能够避免黏结后的覆膜砂型芯发生形变，提高覆膜砂壳型或壳芯的质量，保证尺寸的稳定性，进而提高铸件的尺寸精度。本发明具有省时、省力、效率高、产品质量高、粘结速度快的特点。

Description

粘接剂及其制备方法和应用、覆膜砂壳型及其制备方法

技术领域

本发明属于覆膜砂壳型技术领域，具体涉及一种粘接剂及其制备方法和应用、覆膜砂壳型及其制备方法。

背景技术

在铸造行业领域中，有一种覆膜砂铸造材料被广泛应用，覆膜砂具有粘结强度较高，特别适合于制造壳型或壳芯，且便于保存等特点，其适用于高尺寸精度、低表面粗糙度的铸钢、铸铁和有色合金件铸件的大批量生产，近年来应用日益广泛。

现有技术中，应用在覆膜砂壳型或壳型的制造中的粘接剂或封箱膏主要成分一般为黏土、淀粉或玻璃水等，也有采用酚醛树脂的粘接剂。然而，不管是普通砂型铸造还是特种铸造，由于部分产品结构原因覆膜砂制作的壳型或壳芯需要组装后才能使用，而刚制作出来的壳型、芯由于温度较高(180-260℃)，使用现有技术中常规的封箱膏还没等涂抹均匀就凝固了，因此，铸造厂的做法一般是等壳型或壳芯冷却至常温后，再用封箱膏黏结。这样，造成生产效率不高，而且壳型由于结构的原因会发生变形，变形量大的壳型或壳芯因无法装配而报废。如黏结后的整体壳型或壳芯已经发生了形变，对后期浇注后的铸件质量影响较大，甚至因产品尺寸超差而报废，带来更大的经济损失。

此外，使用现有的粘接剂黏结的壳型或壳芯，在黏结完之后，还需自然放置24小时以上，待粘接剂黏结牢固且完全干燥后方能使用，否则会因强度不足而开裂或未完全干燥发生“呛火”，导致铸件缺陷甚至报废的质量问题。

因此，所期望的是提供一种新型的粘接剂，能够避免黏结后的覆膜砂壳型或壳芯发生形变，提高覆膜砂壳型或壳芯的质量，确保最终得到的铸件的质量。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种粘接剂，该粘接剂能够避免黏结后的覆膜砂型芯发生形变，提高覆膜砂壳型或壳芯的质量，保证尺寸的稳定性，进而提高铸件的尺寸精度，能够克服上述问题或者至少部分地解决上述技术问题。

本发明的第二目的在于提供一种粘接剂的制备方法，方法简单，容易操作，制得的粘接剂能够避免黏结后的覆膜砂型芯发生形变，提高覆膜砂壳型或壳芯的质量，保证尺寸的稳定性，进而提高铸件的尺寸精度。

本发明的第三目的在于提供一种所述的粘接剂在制备覆膜砂壳型或覆膜砂壳芯中的应用，本发明的粘接剂可以避免黏结后的覆膜砂型芯发生形变，提高覆膜砂壳型或壳芯的质量，保证尺寸的稳定性，进而可广泛应用在各种覆膜砂壳型、壳芯的制造中。

本发明的第四目的在于提供一种覆膜砂壳型的制备方法，该方法能够避免黏结后的覆膜壳型发生形变，提高覆膜砂壳型的质量，保证尺寸的稳定性，进而提高铸件的尺寸精度。

本发明的第五目的在于提供一种覆膜砂壳型，具有产品质量更精确，无形变问题，尺寸稳定性好等特点。

本发明的第六目的在于提供一种设备，该设备包括上述覆膜砂壳型。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

根据本发明的一个方面，本发明提供一种粘接剂，主要由如下质量份的原料制备得到：

热塑性酚醛树脂50-90份、环氧树脂3-18份和淀粉6-30份。

进一步的，主要由如下质量份的原料制备得到：热塑性酚醛树脂60-85份、环氧树脂4-16份和淀粉8-20份；

优选地，主要由如下质量份的原料制备得到：热塑性酚醛树脂68-84份、环氧树脂6-14份和淀粉10-18份；

优选地，主要由如下质量份的原料制备得到：热塑性酚醛树脂68份、环氧树脂14份和淀粉18份；

优选地，主要由如下质量份的原料制备得到：热塑性酚醛树脂73份、环氧树脂12份和淀粉15份；

优选地，主要由如下质量份的原料制备得到：热塑性酚醛树脂84份、环氧树脂6份和淀粉10份。

进一步的，所述热塑性酚醛树脂的数均分子量为100-5000；

优选地，所述热塑性酚醛树脂的数均分子量为100-500。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种如上所述的粘接剂的制备方法，包括：将配方量的热塑性酚醛树脂、环氧树脂和淀粉混合均匀，得到粘接剂。

进一步的，所述方法包括以下步骤：按照配方量，依次加入热塑性酚醛树脂、环氧树脂和淀粉，搅拌，得到粘接剂；

优选地，先加入热塑性酚醛树脂，搅拌，再加入环氧树脂，搅拌3-6min，再加入淀粉，搅拌5-8min；

优选地，将得到的粘接剂装入包装袋内，排除包装袋内的空气再进行封口。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种所述的粘接剂或由所述的制备方法得到的粘接剂在制备覆膜砂壳型或覆膜砂壳芯中的应用。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种覆膜砂壳型的制备方法，包括以下步骤：

提供第一覆膜砂半壳型和第二覆膜砂半壳型；

借由工装将如上所述的粘接剂附着在第一覆膜砂半壳型上，然后将第二覆膜砂半壳型与第一覆膜砂半壳型结合，按压，得到覆膜砂壳型。

进一步的，所述工装包括金属盒或金属托盘；

优选地，所述金属盒和金属托盘的材质各自独立地包括不锈钢、铝、铁或铜中的至少一种；

优选地，所述工装还包括工装附件，所述工装附件用于设置粘接剂在工装中的高度；

优选地，所述粘接剂在工装中的高度为0.8-1.6mm，优选为0.9-1.2mm，进一步优选为1mm。

进一步的，所述第一覆膜砂半壳型为从模具中取出未冷却的第一覆膜砂半壳型；和/或，

所述第二覆膜砂半壳型为从模具中取出未冷却的第二覆膜砂半壳型；

优选地，所述第一覆膜砂半壳型和所述第二覆膜砂半壳型的温度各自独立地为180-260℃，优选为190-210℃；

优选地，按压的时间为5-10秒。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种覆膜砂壳型，由如上所述的覆膜砂壳型的制备方法制备得到。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种设备，包括如上所述的覆膜砂壳型。

优选地，所述设备为覆膜砂射芯机。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供的粘接剂，主要由合适且适量的热塑性酚醛树脂、环氧树脂和淀粉制备而成，其中，热塑性酚醛树脂受热后可以软化，受热后呈熔融态，利用热塑性酚醛树脂受热后呈熔融态的特性，可以起到很好的粘结作用，同时配合环氧树脂和淀粉使用，可以增强粘结作用，并能控制粘结性强度的高低及粘结速度的快慢。因而，主要由热塑性酚醛树脂、环氧树脂和淀粉组成的粘接剂适用于不同粘结力大小的覆膜砂壳型或覆膜砂壳芯的制造，以及复杂程度不一致的壳型组合或壳芯组合的制造，并具有粘结性好、粘结强度高、原料来源广泛、价格低廉等特点。

本发明的粘接剂，具有粘结性好、粘结强度高等特点，将其应用在覆膜砂壳型或壳芯的制造中，能够避免黏结后的覆膜砂型芯发生形变，提高覆膜砂壳型或壳芯的质量，保证尺寸的稳定性，进而提高铸件的尺寸精度，还有助于提高生产效率；同时，也能避免铸件因粘结强度不足而开裂或未完全干燥发生“呛火”的现象，减少报废的铸件的产生，确保了铸件的品质和质量，具有显著的经济效益，利于工业化规模化生产和推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的工装结构示意图；

图2为本发明实施例提供的工装A-A剖视示意图；

图3为本发明实施例提供的工装附件结构示意图。

图标：1-工装金属盒；2-粘接剂；3-工装附件。

具体实施方式

下面将结合实施方式和实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施方式和实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

为克服现有技术的不完善，本发明提供一种粘接剂及其制备方法和应用、覆膜砂壳型及其制备方法，以缓解现有技术中黏结后的整体壳型或壳芯容易发生形变的问题，提高了覆膜砂壳型或壳芯的质量，产品的尺寸精度高，进而确保了最终得到的铸件的质量，提高经济效益。

虽然现有技术中有将酚醛树脂作为粘接剂的相关报道，但是尚未发现将热塑性酚醛树脂与环氧树脂和淀粉配合作为粘接剂的报道，更未发现将包括热塑性酚醛树脂、环氧树脂和淀粉的粘接剂应用在覆膜砂型芯或铸件的制造中的报道。因此，本发明创造性的提出一种粘接剂及其制备方法和应用、覆膜砂壳型及其制备方法。

第一方面，在至少一个实施例中提供一种粘接剂，主要由如下质量份的原料制备得到：

热塑性酚醛树脂50-90份、环氧树脂3-18份和淀粉6-30份。

热塑性酚醛树脂，也可称为线型酚醛树脂，可溶熔线型结构，一定温度下可以软化变形，具有受热软化、冷却硬化的性能，而且不起化学反应，无论加热和冷却重复多少次，均能保持这种性能。

发明人发现，热塑性酚醛树脂受热后呈熔融态，此时具有很好的粘结性，利用热塑性酚醛树脂受热后呈熔融态，能起到良好的粘结性的特性，将其作为粘接剂的主要原料，不仅原料来源丰富、易于获得、价格较低，性能优异，而且能够起到很好的粘结作用。进一步，发明人发现，以热塑性酚醛树脂为主要原料，并加入合适且适量的环氧树脂和淀粉，通过上述各原料功能上的相互配合、支撑，以及比例间的相互制约和搭配，可以增强粘结作用，并能控制粘结性强度的高低及粘结速度的快慢。因而，该粘接剂通过合适且适量的热塑性酚醛树脂、环氧树脂和淀粉的协同配合，适用于不同粘结力大小的覆膜砂壳型或壳芯的制造，以及复杂程度不一致的壳型组合或壳芯组合的制造，并具有粘接力强、粘结强度高、原料来源广泛、价格低廉等特点。

需要说明的是：

除非另有说明，本文中所用的专业与科学术语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。

本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有技术特征以及优选特征可以相互组合形成新的技术方案。

本发明所述的“包括”、“主要由……制备得到”，意指其除所述组分外，还可以包括其他组分，这些其他组分赋予粘接剂不同的特性。除此之外，本发明所述的“包括”、“主要由……制备得到”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……制备得到”。例如，粘接剂主要由热塑性酚醛树脂、环氧树脂和淀粉制备得到，可替换为封闭式的写法，即粘接剂由热塑性酚醛树脂、环氧树脂和淀粉制备得到。

本文中，除非另有说明，否则所涉及的百分数、比率、比例或份数按照质量计。其中，“质量份”指多个组分的质量比例关系的基本计量单位，1份可表示任意的单位质量，如可以表示为1g，可以表示为2.68g，也可以表示为5g等。

以范围形式表达的值应当灵活的方式理解为不仅包括明确列举出的作为范围限值的数值，而且还包括涵盖在该范围内的所有单个数值或子区间，犹如每个数值和子区间被明确列举出。例如，热塑性酚醛树脂的质量份为50-90份，应当理解为不仅包括明确列举出的50份和90份，还包括所指范围内的单个数值，如52份、55份、58份、60份、62份、65份、66份、68份、70份、72份、73份、75份、78份、80份、84份、85份或88份。环氧树脂的质量份为3-18份，典型但非限制性的可以列举出3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份或18份。淀粉的质量份为6-30份，典型但非限制性的可以列举出6份、8份、9份、10份、12份、14份、15份、18份、20份、22份、25份、26份、28份或30份。

本文中，“粘接”也可称为“粘结”或“黏结”，主要是指将两个物体牢固地连接在一起，或者是使一个物体附着在另一个物体上。

根据本发明的实施例，粘接剂主要由如下质量份的原料制备得到：热塑性酚醛树脂60-85份、环氧树脂4-16份和淀粉8-20份；

优选地，主要由如下质量份的原料制备得到：热塑性酚醛树脂68-84份、环氧树脂6-14份和淀粉10-18份。

通过合理调整和优化粘接剂中各组分的用量，充分发挥各组分之间的协同配合作用，进一步提升粘结性能，避免黏结后的覆膜砂壳型或壳芯发生形变，提高覆膜砂壳型或壳芯的质量，提高产品尺寸的精确度，同时降低粘接剂的生产成本，有利于提高粘接剂的经济效益。

此外，通过调整粘接剂中各原料的用量，还可以适用于不同产品大小，或不同类别的产品的生产制造，适用于不同粘结力大小的壳型或壳芯及复杂程度不一致的壳型组合或壳芯组合的生产制造。

根据本发明的实施例，粘接剂主要由如下质量份的原料制备得到：热塑性酚醛树脂68份、环氧树脂14份和淀粉18份。

根据本发明的实施例，粘接剂主要由如下质量份的原料制备得到：热塑性酚醛树脂73份、环氧树脂12份和淀粉15份。

根据本发明的实施例，粘接剂主要由如下质量份的原料制备得到：热塑性酚醛树脂84份、环氧树脂6份和淀粉10份。

可以理解的是，上述粘接剂中，热塑性酚醛树脂、环氧树脂和淀粉的质量份数之和为100份。

本发明优选了上述三种组分组成的粘接剂，其不仅粘结性能更好，粘结固化速度快，效率更好，且黏结后的壳型、壳芯不会发生变形问题，安全系数高，得到的产品尺寸精确度更好。同时，上述三种不同组分组成的粘接剂，可以适用于不同产品大小或不同类别产品的黏结。例如，包含热塑性酚醛树脂68份、环氧树脂14份和淀粉18份的粘接剂适用于质量小于5kg的覆膜砂壳型/壳芯；包含热塑性酚醛树脂73份、环氧树脂12份和淀粉15份的粘接剂适用于质量小于8kg的覆膜砂壳型/壳芯；包含热塑性酚醛树脂84份、环氧树脂6份和淀粉10份的粘接剂适用于质量小于15kg的覆膜砂壳型/壳芯。

也就是说，本发明中，根据不同产品大小、不同类别产品，或者对于不同粘结力大小(粘结性强度)的需求，不同粘结速度快慢的需求，可以调整粘接剂中的各原料的配比，选择相适宜的粘接剂配方。

上述粘接剂所包括的组分中，本发明对所涉及到基本原料如热塑性酚醛树脂、环氧树脂和淀粉不作严格限制，可以选择本领域已知常用的种类；如可以采用其市售商品，也可以采用本领域技术人员熟知的制备方法自行制备。但为了实现各组分间更好的配合/协同效果，本发明对热塑性酚醛树脂、环氧树脂和淀粉作出如下优选限定：

优选地，所述热塑性酚醛树脂的数均分子量的范围为100-5000，优选为100-500，更优选为120-150，更优选为124。

所述热塑性酚醛树脂的数均分子量典型但非限制性的例如可以为100、110、120、124、125、128、130、140、150、180、200、250、300、400、500、600、800、1000、2000、3000、4000或5000等。

采用适宜范围内的热塑性酚醛树脂的数均分子量，不仅能够获得良好的粘接特性，而且还具备耐热性、耐腐蚀性、低固化温度、反应固化后的高应力缓和性等许多优良特性。

作为环氧树脂，只要通过与热塑性酚醛树脂的关系能够使所获得的粘接剂的固化温度/熔融温度在适宜的所需求的温度范围内即可，对其不作特殊限制，可以使用公知的环氧树脂。

例如，可以使用双酚A型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚F型环氧树脂等。

此外，环氧树脂的环氧当量，优选为100～2000g/eq的范围，更加优选为120～500g/eq的范围。其中，环氧当量是指含有一当量的环氧基的环氧树脂的质量，是以(环氧树脂的分子量)/(一分子中的环氧基数)表示的值。根据本发明，环氧当量处于上述范围时，使用其的粘接剂能够具备适当的粘度和充分的耐热性。

上述环氧树脂优选为环氧树脂粉末。

任何已知的热塑性酚醛树脂、环氧树脂和淀粉均可包括在本发明的组合物中。

第二方面，在一些实施例中提供一种上述粘接剂的制备方法，包括：将配方量的热塑性酚醛树脂、环氧树脂和淀粉混合均匀，得到粘接剂。

该制备方法操作简单，易于实施，无需复杂、昂贵的设备，成本低，效率高，易于实现大规模生产。同时，使用本发明的热塑性酚醛树脂、环氧树脂和淀粉为作为原料，各组分原料的比例适当，制得的粘接剂能够避免黏结后的覆膜砂型芯发生形变，提高覆膜砂壳型或壳芯的质量，保证尺寸的稳定性，进而提高铸件的尺寸精度。

下面将对粘接剂的制备方法进行详细描述。

根据本发明的实施例，所述方法包括以下步骤：

按照配方量，依次将热塑性酚醛树脂、环氧树脂和淀粉加入到搅拌器中进行搅拌，得到粘接剂；

进一步，按照配方量，先将热塑性酚醛树脂加入至搅拌器中搅拌，再将环氧树脂加入至搅拌器中搅拌3-6min，再将淀粉加入至搅拌器中搅拌5-8min。

优选地，按照配方量，首先将称重好的热塑性酚醛树脂粉加入至低速搅拌器内(电机转速小于60r/min)，启动电源开关，将结块的(受挤压、受潮等因素引起的)热塑性酚醛树脂粉用搅拌器搅拌至无块状为止；

然后将称重好的环氧树脂粉加入至搅拌器内，搅拌时间为3-6min，优选为5min，使热塑性酚醛树脂粉与环氧树脂粉充分混合；

再将称重好的淀粉倒入搅拌器内，搅拌时间为5-8min，优选为6min，使淀粉与热塑性酚醛树脂粉和环氧树脂粉充分融合，得到粘接剂。该粘接剂原料可作为覆膜砂壳型快速粘结的骨料。

按照上述特定的顺序加料、搅拌，可以使各原料混合的更均匀，混合效果更好，效率更高。

优选地，将得到的粘接剂装入包装袋内，排除包装袋内的空气再进行封口。

进一步，将混合好的原料(得到的粘接剂)放入有高密度聚乙烯(HDPE)内衬袋的包装袋内，封口时将包装袋内空气排出后再封口，避免进入潮湿空气而发生结块。

值得注意的是，大量生产存放时，挤压重量不超过250kg，防止重压结块。

本领域技术人员能够理解的是，前面针对粘接剂所描述的特征和优点，同样适用该制备方法，在此不再赘述。

第三方面，在一些实施例中提供一种所述的粘接剂或由所述的制备方法得到的粘接剂在制备覆膜砂壳型或覆膜砂壳芯中的应用。

本发明的粘接剂可以避免黏结后的覆膜砂型芯发生形变，提高覆膜砂壳型或壳芯的质量，保证尺寸的稳定性，进而可广泛应用在各种覆膜砂壳型、壳芯的制造中。

需要说明的是，本发明的粘接剂不仅可以应用在覆膜砂壳型的制备中，也可以应用在覆膜砂壳芯的制备中，本发明下面主要以覆膜砂壳型的制备为例，进行进一步的详细说明，而覆膜砂壳芯的制备可以参照下述覆膜砂壳型的制备，本发明对于覆膜砂壳芯的制备不再详细描述。但应当理解的是，将该粘接剂应用在覆膜砂壳芯的制备方式仍在本发明的保护范围内。

第四方面，在一些实施例中提供一种覆膜砂壳型的制备方法，包括以下步骤：

提供第一覆膜砂半壳型和第二覆膜砂半壳型；

借助工装将所述的粘接剂附着在第一覆膜砂半壳型上，然后将第二覆膜砂半壳型与第一覆膜砂半壳型结合，按压，得到覆膜砂壳型。

该方法由于采用了本发明的粘接剂，因而能够有效避免黏结后的覆膜砂壳型发生形变，提高覆膜砂壳型的质量，保证尺寸的稳定性，进而提高铸件的尺寸精度。同时，在上述特定的操作方法下，即借助工装将粘接剂附着在第一覆膜砂半壳型上，再将第二覆膜砂半壳型与第一覆膜砂半壳型结合，按压，可以保证得到的覆膜砂壳型不会发生形变，确保粘结的牢固可靠性。

进一步，该方法包括：将所述的粘接剂或由所述的制备方法得到的粘接剂放入工装中；

制备第一覆膜砂半壳型和第二覆膜砂半壳型；

借由工装将粘接剂附着在第一覆膜砂半壳型上，然后将第二覆膜砂半壳型与第一覆膜砂半壳型结合，按压，得到覆膜砂壳型。

进一步，该方法将粘接剂放入工装中，借助工装将粘接剂均匀的涂挂在其中一个覆膜砂半壳型的一侧面上，这样不仅可以提高粘接剂附着或涂挂的均匀性，确保粘接强度，稳定可靠，而且效率更高，粘结效果更好，得到的壳型不会发生变形问题。

将两个覆膜砂半壳型结合在一起后，进行按压，即施加一定的压力，可以提高粘结的牢固性，稳定可靠，粘结效果更好，得到的壳型不会发生变形问题。

可以理解的是，覆膜砂壳型由第一覆膜砂半壳型和第二覆膜砂半壳型组成。其中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。例如，上述方法也可以描述为，借由工装将粘接剂附着在第二覆膜砂半壳型上，然后将第一覆膜砂半壳型与第二覆膜砂半壳型结合。

下面将对覆膜砂壳型的制备方法进行详细描述。

根据本发明的实施例，所述方法包括以下步骤：

将所述的粘接剂或由所述的制备方法得到的粘接剂放入工装中，设置粘接剂在工装中的高度；

制备第一覆膜砂半壳型和第二覆膜砂半壳型；

将制备好的第一覆膜砂半壳型和第二覆膜砂半壳型从模具中取出，借由(借助)工装将粘接剂迅速附着在第一覆膜砂半壳型上，然后迅速将第二覆膜砂半壳型与第一覆膜砂半壳型结合，按压，得到覆膜砂壳型。

可以理解的是，该方法中，借助工装将粘接剂均匀的涂挂在其中一个半壳型的一侧面上，而另一个半壳型则可以不涂挂粘接剂。即，粘接剂均匀的涂挂在其中一个半壳型一侧分型面上，然后将另一个半壳型以及定位孔对齐，二者结合在一起，然后进行按压几秒钟，即可粘结牢固。

该方法与现有的粘结方式相比，粘结固化速度更快，效率更高，且覆膜砂壳型、壳芯不会发生变形问题。

同时，该方法在覆膜砂半壳型或壳芯出膜后即可开始粘结，不必等到壳型或壳芯冷却后再进行粘结，与现有技术相比，具有省时、快速、效率高、产品无缺陷(无变形)的特点。

再者，该方法与现有技术现有黏结后放置时间不一样，该方法黏结后的壳型或壳芯，在粘结完成后即可用于铸造生产，不会对铸造过程产生任何影响，具有粘结效率更高、安全系数高的特点。

根据本发明的实施例，所述工装包括金属盒或金属托盘；

优选地，所述金属盒和金属托盘的材质各自独立地包括不锈钢、铝、铁或铜中的至少一种；例如金属盒的材质可以为不锈钢，可以为铝，可以为铁，可以为铜等；金属托盘的材质可以为不锈钢，可以为铝，可以为铁，可以为铜等。较佳的，金属盒的材质为不锈钢或铝，金属托盘的材质为不锈钢或铝。

可以理解的是，上述工装可以为金属盒，还可以为金属托盘等类似的装置。对于金属盒或金属托盘的具体结构形状不作过多限制，只要不对本发明的目的产生限制即可。通过简单的金属盒或金属托盘等盛装粘接剂，更容易将粘接剂均匀地附着或涂挂在半壳型上，粘结效果更好，生产效率更高，而且结构简单，容易制作，制造成本低。

上述金属盒或金属托盘优选由不锈钢板或铝板制作而成，较佳的，不锈钢板的厚度为2mm，铝板的厚度为2mm。

优选地，所述工装还包括工装附件，所述工装附件用于设置粘接剂在工装中的高度。

优选地，所述工装附件为圆柱形的木棒或圆管。

使用时，先将粘接剂放入工装例如金属盒中，然后用工装附件将粘接剂沿金属盒上下方向将材料刮平，多余的粘接剂刮至金属盒下部空挡位置，此时，粘接剂在金属内处于适宜的高度。

优选地，所述粘接剂在工装中的高度为0.8-1.6mm，优选为0.9-1.2mm，进一步优选为1mm。所述粘接剂在工装中的高度也可以理解为粘接剂的厚度，即将粘接剂放入工装内，而后通过工装附件将粘接剂设置在适宜的高度范围内。

在此范围内的高度，可以使粘接剂更好的附着在半壳型上，厚度适中，粘接力强度适宜，有助于保证两个半壳型更好的粘结在一起，还不会造成材料的浪费，稳定可靠，粘结效果更好，得到的壳型不会发生变形问题。

优选地，所述第一覆膜砂半壳型为从模具中取出未冷却的第一覆膜砂半壳型；所述第二覆膜砂半壳型为从模具中取出未冷却的第二覆膜砂半壳型。

优选地，所述第一覆膜砂半壳型的温度为180-260℃，优选为190-210℃；所述第二覆膜砂半壳型的温度为180-260℃，优选为190-210℃。

也就是说，制备好两个覆膜砂半壳型后，将其从模具中取出，此时，刚制作出来的(刚出模的)覆膜砂半壳型的温度为180-260℃。先将其中一个此温度下的覆膜砂半壳型迅速附着粘接剂，再将附着有粘接剂的半壳型与另一个半壳型结合，然后施予按压力几秒钟，即可将两个半壳型牢固的粘结在一起。

优选地，按压的时间为5-10秒，优选为3-8秒。根据覆膜砂壳型或壳芯的大小，可以适宜调整按压的时间，以确保粘结的牢固可靠性。

进一步，根据本发明的实施例，上述方法的具体工艺步骤如下：

S1、将工装放到射芯机前面的操作台上。

S2、将适量混合好的骨料(粘接剂)倒入工装内。

S3、用工装附件将骨料沿工装盒上下方向将材料刮平，多余的骨料刮至工装盒下部空档位置，此时骨料在工装盒内的高度正好为1mm。

S4、射芯机按工艺要求操作生产，开模后将外侧定位的半壳型平放至操作台上，待粘合部位向上放置。

S5、再将内侧定位的半壳型定位面朝下放入工装盒内，骨料会因温度在200℃左右的壳型上迅速附着在接触面部位上，然后迅速将黏有骨料的半壳型与另一半壳型结合，并施予按压力5-10秒钟，粘结牢固，得到覆膜砂壳型。

S6、将粘结好的覆膜砂壳型按照产品质量要求，去除相应的毛刺及顶杆部位等，然后放置到货架上进入下一流程即可。

由此，根据本发明的实施例，上述粘接剂、覆膜砂壳型的制备方法，与现有技术相比，至少具有以下一种或几种优点：1、省时；2、省力；3、效率高；4、产品质量高；5、黏结速度快。进一步讲，与现有技术相比，本发明主要具有如下优势：

(1)关于粘结时机：本发明方法在覆膜砂半壳型或壳芯出膜后即可开始粘结，不必等到壳型或壳芯冷却后再进行粘结，具有省时、快速、效率高、产品无缺陷(无变形)的特点。

(2)关于粘结方法：借助工装将粘接剂均匀的涂挂在其中一个半壳型的一侧面上，而另一个半壳型则可以不涂挂粘接剂。即，粘接剂均匀的涂挂在其中一个半壳型一侧分型面上，然后将另一个半壳型以及定位孔对齐，二者结合在一起，然后进行按压几秒钟，即可粘结牢固。具有粘结固化速度更快、效率更高的特点，且覆膜砂壳型或壳芯不会发生变形问题。

(3)关于粘接剂成分：通过合适且适量的热塑性酚醛树脂、环氧树脂和淀粉的协同配合，利用热塑性酚醛树脂受热后呈熔融态，此时具有很好的粘结性，并配合环氧粉与淀粉使用，控制其粘结性强度高低及粘结速度的快慢，适用于不同粘结力大小的壳型及复杂程度不一致的壳型组合。

(4)关于粘结后放置时间：本发明方法黏结后的壳型或壳芯，在粘结完成后即可用于铸造生产，不会对铸造过程产生任何影响，具有粘结效率更高、安全系数高的特点。

因此，根据本发明的实施例，本发明提供了适用于铸造厂组合覆膜砂壳型、覆膜砂壳芯粘结的新方法，较现有的覆膜砂壳型、壳芯组合方法，效率更高、省时、省力、省人工，覆膜砂型芯黏结质量更好，无变形问题，能够保证产品质量更加精确，从而在后期铸件加工及尺寸检测项目中，产品品质会更高(铸件尺寸无形变，加工量更小，铸件装配组合更加精确)。此外，该新型粘接剂在浇注过程中受高温金属液作用燃烧挥发，对产品质量无影响，并且不会对流水线型砂造成损害。而现有的常规黏结剂燃烧后形成灰分，增加流水线型砂灰分指标，使型砂透气性变差、强度降低、型砂品质综合性能变差。

第五方面，在一些实施例中提供一种覆膜砂壳型，由如上所述的覆膜砂壳型的制备方法制备得到。

第六方面，在一些实施例中提供一种设备，包括如上所述的覆膜砂壳型。

优选地，所述设备为覆膜砂射芯机。

覆膜砂射芯机是一种以覆膜砂为原料，利用热芯盒原理制作覆膜砂砂型的机器，射芯机制作覆膜砂型芯的原料为酚醛树脂覆膜砂，其特点为生产效率高、尺寸精确、外貌光洁、能够生产内腔比较复杂的铸件，近年来为众多铸造企业所看好。

覆膜砂射芯机的特点包括：覆膜砂制芯，采用电加热，砂芯尺寸准确，表面光洁，生产效率高，适用射制汽车、阀门、机床等中小型铸件型芯，是铸造企业提高产品质量和生产效率的理想设备。射芯机广泛应用于铸造行业中，用射芯机制造的型芯尺寸精确，表面光洁。射芯机工作原理是：将以液态或固态热固性树脂为粘结剂的芯砂混合料射入加热后的芯盒内，砂芯在芯盒内预热很快硬化到一定厚度(约为5～10mm)将之取出，形成表面光滑、尺寸精确的优质砂芯成品。

本领域技术人员能够理解的是，前面针对覆膜砂壳型的制备方法所描述的特征和优点，同样适用该覆膜砂壳型和设备，在此不再赘述。

并且，由本发明方法得到的覆膜砂壳型具有产品质量稳定，无形变问题，尺寸精度高等特点。

应当理解的是，上述粘接剂及其制备方法和应用、覆膜砂壳型及其制备方法的说明中未详细描述的内容，均是本领域技术人员容易想到的常用参数或常规操作方式，例如覆膜砂半壳型的制备等，可以参照现有技术，或由本领域技术人员根据实际情况进行调控，因此可以省略对其的详细说明。

为了便于理解本发明，下面结合具体实施例、对比例和附图，对本发明作进一步说明。

实施例1

一种粘接剂，主要由如下质量份的原料制备得到：

热塑性酚醛树脂68份、环氧树脂14份和淀粉18份。

实施例2

一种粘接剂，主要由如下质量份的原料制备得到：

热塑性酚醛树脂73份、环氧树脂12份和淀粉15份。

实施例3

一种粘接剂，主要由如下质量份的原料制备得到：

热塑性酚醛树脂84份、环氧树脂6份和淀粉10份。

实施例4

一种粘接剂，主要由如下质量份的原料制备得到：

热塑性酚醛树脂88份、环氧树脂4份和淀粉8份。

实施例5

一种粘接剂，主要由如下质量份的原料制备得到：

热塑性酚醛树脂64份、环氧树脂16份和淀粉20份。

实施例6

一种粘接剂，主要由如下质量份的原料制备得到：

热塑性酚醛树脂55份、环氧树脂18份和淀粉27份。

上述实施例1-6的粘接剂的制备方法，包括以下步骤：按照配方量，首先将称重好的热塑性酚醛树脂粉加入至低速搅拌器内(电机转速小于60r/min)，启动电源开关，将结块的热塑性酚醛树脂粉用搅拌器搅拌至无块状为止；

然后将称重好的环氧树脂粉加入至搅拌器内，搅拌时间为5min，使热塑性酚醛树脂粉与环氧树脂粉充分混合；

再将称重好的淀粉倒入搅拌器内，搅拌时间为6min，使淀粉与热塑性酚醛树脂粉和环氧树脂粉充分融合，得到粘接剂。

将得到的粘接剂放入有高密度聚乙烯(HDPE)内衬袋的包装袋内，封口时将包装袋内空气排出后再封口，避免进入潮湿空气而发生结块。

实施例7-12

参照图1-图3所示，一种覆膜砂壳型的制备方法，具体工艺步骤如下：

S1、将工装金属盒1放到射芯机前面的操作台上。

S2、将适量的粘接剂2倒入工装内。

S3、用工装附件3将(骨料)粘接剂2沿工装盒上下方向将材料刮平，多余的骨料刮至工装盒下部空档位置，此时骨料在工装盒内的高度正好为1mm。

S4、射芯机按工艺要求操作生产，开模后将外侧定位的第二覆膜砂半壳型平放至操作台上，待粘合部位向上放置。

S5、再将内侧定位的第一覆膜砂半壳型定位面朝下放入工装金属盒内，骨料会因温度在200℃左右的壳型上迅速附着在接触面部位上，然后迅速将黏有粘接剂的第一覆膜砂半壳型与第二覆膜砂半壳型结合，并施予按压力5-10秒钟，粘结牢固，得到覆膜砂壳型。

S6、将粘结好的覆膜砂壳型按照产品质量要求，去除相应的毛刺及顶杆部位等，然后放置到货架上进入下一流程即可。

上述实施例7-12中所采用的粘接剂，分别对应于实施例1-6的粘接剂。

对比例1

一种粘接剂，主要由如下质量份的原料制备得到：

热塑性酚醛树脂68份和环氧树脂32份。

本对比例与实施例1的区别在于，省略了淀粉。

对比例2

一种粘接剂，主要由如下质量份的原料制备得到：

热塑性酚醛树脂68份和淀粉32份。

本对比例与实施例1的区别在于，省略了环氧树脂。

对比例3

一种粘接剂，主要由如下质量份的原料制备得到：

热塑性酚醛树脂100份。

本对比例与实施例1的区别在于，省略了环氧树脂和淀粉。

对比例4

一种粘接剂，主要由如下质量份的原料制备得到：

环氧树脂份50和淀粉50份。

本对比例与实施例1的区别在于，省略了热塑性酚醛树脂。

对比例5

一种粘接剂，主要由如下质量份的原料制备得到：

热固性酚醛树脂68份、环氧树脂14份和淀粉18份。

本对比例与实施例1的区别在于，将热塑性酚醛树脂替换为热固性酚醛树脂。

对比例6

一种粘接剂，主要由如下质量份的原料制备得到：

热塑性酚醛树脂34份、环氧树脂33份和淀粉33份。

本对比例与实施例1的区别在于，各原料的用量不在本发明的保护范围内。

对比例7

现有技术中的一种粘接剂，铸造用封箱膏，主要原料成分包括黏土、水泥、水玻璃和有机水溶液胶胶黏剂。

将对比例1-7所述的粘接剂，应用在覆膜砂壳型的制备中，按照实施例7所述的覆膜砂壳型的制备方法制得覆膜砂壳型。

性能测试

分别对实施例7-12制备的覆膜砂壳型进行性能测试(对比例1-7也按相应的方法标准测试)，测试结果如下表1所示。

表1性能测试结果

说明：

(1)粘合速度—覆膜砂制芯完成后，半模在工装内粘附本发明的粘接剂粉料后与另一半模开始结合粘附至开始发生粘附反应的时间。

(2)粘结强度—通过实验室两个覆膜砂样块做不同材料粘结实验，粘结后做抗拉实验得出的数据。

由表1可以看出，上述七个对比例与本发明实施例相比，无论从粘合速度，还是粘合后强度指标来看都相差甚远，本发明实施例得到的粘接剂具有粘合速度快、粘合牢固强度高、质量好的优点。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (23)

1.一种粘接剂，其特征在于，由如下质量份的原料制备得到：

热塑性酚醛树脂50-90份、环氧树脂3-18份和淀粉6-30份。

2.根据权利要求1所述的粘接剂，其特征在于，由如下质量份的原料制备得到：热塑性酚醛树脂60-85份、环氧树脂4-16份和淀粉8-20份。

3.根据权利要求1所述的粘接剂，其特征在于，由如下质量份的原料制备得到：热塑性酚醛树脂68-84份、环氧树脂6-14份和淀粉10-18份。

4.根据权利要求1所述的粘接剂，其特征在于，由如下质量份的原料制备得到：热塑性酚醛树脂68份、环氧树脂14份和淀粉18份。

5.根据权利要求1所述的粘接剂，其特征在于，由如下质量份的原料制备得到：热塑性酚醛树脂73份、环氧树脂12份和淀粉15份。

6.根据权利要求1所述的粘接剂，其特征在于，由如下质量份的原料制备得到：热塑性酚醛树脂84份、环氧树脂6份和淀粉10份。

7.根据权利要求1~6任一项所述的粘接剂，其特征在于，所述热塑性酚醛树脂的数均分子量为100-5000。

8.根据权利要求7所述的粘接剂，其特征在于，所述热塑性酚醛树脂的数均分子量为100-500。

9.一种根据权利要求1-8任一项所述的粘接剂的制备方法，其特征在于，包括：将配方量的热塑性酚醛树脂、环氧树脂和淀粉混合均匀，得到粘接剂。

10.根据权利要求9所述的粘接剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：按照配方量，依次加入热塑性酚醛树脂、环氧树脂和淀粉，搅拌，得到粘接剂。

11.根据权利要求9所述的粘接剂的制备方法，其特征在于，所述方法为先加入热塑性酚醛树脂，搅拌，再加入环氧树脂，搅拌3-6min，再加入淀粉，搅拌5-8min。

12.根据权利要求9所述的粘接剂的制备方法，其特征在于，所述方法还包括将得到的粘接剂装入包装袋内，排除包装袋内的空气再进行封口。

13.权利要求1-8任一项所述的粘接剂或由权利要求9~12任一项所述的制备方法得到的粘接剂在制备覆膜砂壳型或覆膜砂壳芯中的应用。

14.一种覆膜砂壳型的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供第一覆膜砂半壳型和第二覆膜砂半壳型；

借助工装将权利要求1-8任一项所述的粘接剂或由权利要求9~12任一项所述的制备方法得到的粘接剂附着在第一覆膜砂半壳型上，然后将第二覆膜砂半壳型与第一覆膜砂半壳型结合，按压，得到覆膜砂壳型。

15.根据权利要求14所述的覆膜砂壳型的制备方法，其特征在于，所述工装包括金属盒或金属托盘。

16.根据权利要求15所述的覆膜砂壳型的制备方法，其特征在于，所述金属盒和金属托盘的材质各自独立地包括不锈钢、铝、铁或铜中的至少一种。

17.根据权利要求15所述的覆膜砂壳型的制备方法，其特征在于，所述工装还包括工装附件，所述工装附件用于设置粘接剂在工装中的高度。

18.根据权利要求17所述的覆膜砂壳型的制备方法，其特征在于，所述粘接剂在工装中的高度为0.8-1.6mm。

19.根据权利要求14所述的覆膜砂壳型的制备方法，其特征在于，所述第一覆膜砂半壳型为从模具中取出未冷却的第一覆膜砂半壳型；和/或，

所述第二覆膜砂半壳型为从模具中取出未冷却的第二覆膜砂半壳型。

20.根据权利要求14所述的覆膜砂壳型的制备方法，其特征在于，所述第一覆膜砂半壳型和所述第二覆膜砂半壳型的温度各自独立地为180-260℃。

21.根据权利要求14所述的覆膜砂壳型的制备方法，其特征在于，按压的时间为5-10秒。

22.一种覆膜砂壳型，其特征在于，由权利要求14~21任一项所述的覆膜砂壳型的制备方法制备得到。

23.一种覆膜砂射芯机，其特征在于，包括权利要求22所述的覆膜砂壳型。

Images