CN110961571A - 一种铸件表面防气孔工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铸件表面防气孔工艺，具体涉及铸件加工领域，包括以下步骤：S1、首先将潮模砂的上箱体型腔和下箱体型腔清理干净，备用；S2、将工业酒精与三氧化二铁粉末混合，搅拌均匀，加水稀释后得到底层喷涂液；S3、将石墨烯、纳米陶瓷粉末、木素、活性炭粉末、有机硅树脂微球、呋喃树脂、气凝胶粉末和水按照比例混合，搅拌均匀后得到砂型涂料；S4、在进行铸造之前，先将步骤S2中制备的底层喷涂液喷涂在上箱体型腔和下箱体型腔内壁上，自然干燥备用。本发明通过将底层喷涂液和砂型涂料交替喷涂，能够使整个加工过程中即不存在气孔缺陷，提高铸件的表面质量，而且能够将有害物质吸附过滤，使铸件加工安全。
Description
技术领域
本发明实施例涉及铸件加工领域，具体涉及一种铸件表面防气孔工艺。
背景技术
潮模砂又称湿型砂，是指在铸造生产中砂混合料用膨润土做黏结剂再加水及其他添加剂混匀，即可用于造型制芯，砂型(芯)不用烘干，可直接浇注的砂，粘土砂型可分为湿型、干砂型和表面烘干砂型。
潮模砂在进行铸造产品时，其是通过上模板和下模板进行浇筑造型，片式换向工程阀铸件生产时容易在其上箱出现气孔缺陷，需要修补处理，严重的直接报废，严重影响产品质量。这种气孔缺陷在机加工时会暴露出来，比例很高，加工前无法发现，导致产品在客户端加工时废品率很高，常遭到客户抱怨和索赔，损失严重。
气孔缺陷主要集中在铸件上箱面顶部位置的碗形水孔、凸台、油道上，上箱面顶部位置的气孔大部分能在清理时发现，而碗形水孔、缸筒处的缺陷加工后才能发现，浪费严重。后来经过很多研究发现，气孔缺陷很大一部分原因是现有的型砂和涂料透气性都很好，在加工时气体侵入铸件，并且产生了涂料渗入过度的问题，单独提高芯砂透气性使用原涂料，反而使涂料渗入过度的问题更严重。
对此，HA公司推荐了一种Arkopal6520低渗透性涂料，在原砂芯工艺的基础上使用这种低渗透性涂料代替以前的Arkopal370涂料，验证结果表明气孔减少了约80%，但仍有一定比例的气孔缺陷。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种铸件表面防气孔工艺，通过将底层喷涂液和砂型涂料交替喷涂，能够使整个加工过程中即不存在气孔缺陷，提高铸件的表面质量，而且能够使加工过程中产生的有害物质吸附过滤，使铸件加工安全，以解决现有技术中存在的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种铸件表面防气孔工艺，包括以下步骤：
S1、首先将潮模砂的上箱体型腔和下箱体型腔清理干净，备用；
S2、将工业酒精与三氧化二铁粉末混合，搅拌均匀，加水稀释后得到底层喷涂液；
S3、将石墨烯、纳米陶瓷粉末、木素、活性炭粉末、有机硅树脂微球、呋喃树脂、气凝胶粉末和水按照比例混合，搅拌均匀后得到砂型涂料；
S4、在进行铸造之前，先将步骤S2中制备的底层喷涂液喷涂在上箱体型腔和下箱体型腔内壁上，自然干燥备用；
S5，接着再将步骤S3中制备的砂型涂料喷涂在上箱体型腔和下箱体型腔内壁上，自然干燥后即可进行铸件的浇筑工作。
进一步地，步骤S2中，工业酒精与三氧化二铁粉末以1：2-5的比例在常温下通过搅拌机混合，混合后的工业酒精和三氧化二铁粉末与水以1：10-50的比例进行稀释，再经搅拌机搅拌混匀。
进一步地，步骤S3中所述的砂型涂料（按照重量份数计）具体为石墨烯4-6份、纳米陶瓷粉末6-8份、木素2-3份、活性炭粉末8-12份、有机硅树脂微球4-6份、呋喃树脂0.5-1份、气凝胶粉末8-12份、水50-60份。
进一步地，步骤S3中所述的砂型涂料（按照重量份数计）具体为石墨烯5份、纳米陶瓷粉末7份、木素2.5份、活性炭粉末10份、有机硅树脂微球5份、呋喃树脂0.7份、气凝胶粉末10份、水55份。
进一步地，步骤S3中砂型涂料具体的加工步骤为：
S3.1、首先按照质量份数将准备好的石墨烯、纳米陶瓷粉末、有机硅树脂微球、木素、活性炭粉末和气凝胶粉末加入超细粉碎机中进行混合研磨，得到粉料混合物；
S3.2、将粉料混合物倒入搅拌罐中进行搅拌，同时将呋喃树脂和水加入搅拌罐中，与粉料混合物混合均匀，即得砂型涂料。
进一步地，步骤S3.1中所述的粉料混合物中粉末在研磨后经过细筛进行筛分，得到的混合粉末为300-400目。
进一步地，步骤S3.2中所述的呋喃树脂和水在添加时具体为分三次等量添加。
进一步地，步骤S3和步骤S4轮流进行，循环次数为1-3次，实现底层喷涂液和砂型涂料的交替喷涂叠加。
本发明实施例具有如下优点：
1、本发明通过采用三氧化二铁和酒精混合加工制得底层喷涂液，其中三氧化二铁能够增加砂混合料中釉质的释放，形成一层不透气的表皮，阻止金属与型腔接触，防止型砂中气体侵入铸件，并且能够使涂层的渗透性降低，起到物理的防腐作用；
2、本发明通过采用石墨烯、纳米陶瓷粉末、木素、活性炭粉末、有机硅树脂微球、呋喃树脂、气凝胶粉末加工制成砂型涂料，石墨烯和纳米陶瓷粉末共同作用能够提高导热能力和防腐蚀能力；木素作为分散剂和粘结剂，能够在原料混合时加快混匀，并且能够使砂型涂料具备一定的粘接效果；活性炭粉末能够将工业酒精中的甲醇吸附消除，并且能够将铸件高温产生的有害物质吸附，从而使铸造工艺安全；气凝胶粉末密度低，孔隙率高，能够高效的吸附过滤有毒气体和材料；呋喃树脂固化速度快、常温强度高、溃散性好、耐腐蚀能力强；有机硅树脂微球能够加快混合物料的分散以及增加涂料的流动性，且提高涂料的光滑性，使铸件形成一个良好的表面质量；
3、通过将底层喷涂液和砂型涂料交替喷涂，能够使整个加工过程中即不存在气孔缺陷，提高铸件的表面质量，而且能够使加工过程中产生的有害物质吸附过滤，使铸件加工安全。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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。
实施例1
该实施例的一种铸件表面防气孔工艺，包括以下步骤：
S1、首先将潮模砂的上箱体型腔和下箱体型腔清理干净，备用；
S2、将工业酒精与三氧化二铁粉末以1：2的比例在常温下通过搅拌机混合，搅拌均匀，混合后的工业酒精和三氧化二铁粉末与水以1：10的比例进行稀释，再经搅拌机搅拌混匀，得到底层喷涂液；
S3、将石墨烯4份、纳米陶瓷粉末6份、木素2份、活性炭粉末8份、有机硅树脂微球4份、呋喃树脂0.5份、气凝胶粉末8份、水60份按照比例混合，搅拌均匀后得到砂型涂料；具体的加工步骤为：
S3.1、首先按照质量份数将准备好的石墨烯、纳米陶瓷粉末、有机硅树脂微球、木素、活性炭粉末和气凝胶粉末加入超细粉碎机中进行混合研磨，研磨后经过细筛进行筛分，得到300-400目的粉料混合物；
S3.2、将粉料混合物倒入搅拌罐中进行搅拌，同时将呋喃树脂和水加入搅拌罐中，且呋喃树脂和水在添加时具体为分三次等量添加，与粉料混合物混合均匀，即得砂型涂料；
S4、在进行铸造之前，先将步骤S2中制备的底层喷涂液喷涂在上箱体型腔和下箱体型腔内壁上，自然干燥备用；
S5，接着再将步骤S3中制备的砂型涂料喷涂在上箱体型腔和下箱体型腔内壁上，自然干燥，再喷涂底层喷涂液，干燥后再次喷涂砂型涂料，循环3次，实现底层喷涂液和砂型涂料的交替喷涂叠加，最后即可进行铸件的浇筑工作。
实施例2：
该实施例的一种铸件表面防气孔工艺，包括以下步骤：
S1、首先将潮模砂的上箱体型腔和下箱体型腔清理干净，备用；
S2、将工业酒精与三氧化二铁粉末以1：3的比例在常温下通过搅拌机混合，搅拌均匀，混合后的工业酒精和三氧化二铁粉末与水以1：20的比例进行稀释，再经搅拌机搅拌混匀，得到底层喷涂液；
S3、将石墨烯5份、纳米陶瓷粉末7份、木素2.5份、活性炭粉末10份、有机硅树脂微球5份、呋喃树脂0.7份、气凝胶粉末10份、水55份按照比例混合，搅拌均匀后得到砂型涂料；具体的加工步骤为：
S3.1、首先按照质量份数将准备好的石墨烯、纳米陶瓷粉末、有机硅树脂微球、木素、活性炭粉末和气凝胶粉末加入超细粉碎机中进行混合研磨，研磨后经过细筛进行筛分，得到300-400目的粉料混合物；
S3.2、将粉料混合物倒入搅拌罐中进行搅拌，同时将呋喃树脂和水加入搅拌罐中，且呋喃树脂和水在添加时具体为分三次等量添加，与粉料混合物混合均匀，即得砂型涂料；
S4、在进行铸造之前，先将步骤S2中制备的底层喷涂液喷涂在上箱体型腔和下箱体型腔内壁上，自然干燥备用；
S5，接着再将步骤S3中制备的砂型涂料喷涂在上箱体型腔和下箱体型腔内壁上，自然干燥，再喷涂底层喷涂液，干燥后再次喷涂砂型涂料，循环2次，实现底层喷涂液和砂型涂料的交替喷涂叠加，最后即可进行铸件的浇筑工作。
实施例3：
该实施例的一种铸件表面防气孔工艺，包括以下步骤：
S1、首先将潮模砂的上箱体型腔和下箱体型腔清理干净，备用；
S2、将工业酒精与三氧化二铁粉末以1：4的比例在常温下通过搅拌机混合，搅拌均匀，混合后的工业酒精和三氧化二铁粉末与水以1：30的比例进行稀释，再经搅拌机搅拌混匀，得到底层喷涂液；
S3、将石墨烯6份、纳米陶瓷粉末8份、木素3份、活性炭粉末12份、有机硅树脂微球6份、呋喃树脂1份、气凝胶粉末12份、水50份按照比例混合，搅拌均匀后得到砂型涂料；具体的加工步骤为：
S3.1、首先按照质量份数将准备好的石墨烯、纳米陶瓷粉末、有机硅树脂微球、木素、活性炭粉末和气凝胶粉末加入超细粉碎机中进行混合研磨，研磨后经过细筛进行筛分，得到300-400目的粉料混合物；
S3.2、将粉料混合物倒入搅拌罐中进行搅拌，同时将呋喃树脂和水加入搅拌罐中，且呋喃树脂和水在添加时具体为分三次等量添加，与粉料混合物混合均匀，即得砂型涂料；
S4、在进行铸造之前，先将步骤S2中制备的底层喷涂液喷涂在上箱体型腔和下箱体型腔内壁上，自然干燥备用；
S5，接着再将步骤S3中制备的砂型涂料喷涂在上箱体型腔和下箱体型腔内壁上，自然干燥，最后即可进行铸件的浇筑工作。
实施例4：
该实施例的一种铸件表面防气孔工艺，包括以下步骤：
S1、首先将潮模砂的上箱体型腔和下箱体型腔清理干净，备用；
S2、将工业酒精与三氧化二铁粉末以1：5的比例在常温下通过搅拌机混合，搅拌均匀，混合后的工业酒精和三氧化二铁粉末与水以1：50的比例进行稀释，再经搅拌机搅拌混匀，得到底层喷涂液；
S3、将石墨烯5份、纳米陶瓷粉末7份、木素2.5份、活性炭粉末10份、有机硅树脂微球5份、呋喃树脂0.7份、气凝胶粉末10份、水55份按照比例混合，搅拌均匀后得到砂型涂料；具体的加工步骤为：
S3.1、首先按照质量份数将准备好的石墨烯、纳米陶瓷粉末、有机硅树脂微球、木素、活性炭粉末和气凝胶粉末加入超细粉碎机中进行混合研磨，研磨后经过细筛进行筛分，得到300-400目的粉料混合物；
S3.2、将粉料混合物倒入搅拌罐中进行搅拌，同时将呋喃树脂和水加入搅拌罐中，且呋喃树脂和水在添加时具体为分三次等量添加，与粉料混合物混合均匀，即得砂型涂料；
S4、在进行铸造之前，先将步骤S2中制备的底层喷涂液喷涂在上箱体型腔和下箱体型腔内壁上，自然干燥备用；
S5，接着再将步骤S3中制备的砂型涂料喷涂在上箱体型腔和下箱体型腔内壁上，自然干燥，再喷涂底层喷涂液，干燥后再次喷涂砂型涂料，循环2次，实现底层喷涂液和砂型涂料的交替喷涂叠加，最后即可进行铸件的浇筑工作。
实施例5
分别取上述实施例1-4的加工工艺进行铸件加工测试，得到以下测试数据：
| 加工铸件数量 | 较采用原有涂料进行加工，气孔减少比例 | 使用后型腔表层涂层 | 铸件表面质量 | |
| 实施例1 | 30 | 99.1％ | 无渗透 | 光洁，不粘砂 |
| 实施例2 | 30 | 99.9％ | 无渗透 | 光洁，不粘砂 |
| 实施例3 | 30 | 99.4％ | 无渗透 | 光洁，不粘砂 |
由上表可知，实施例2中各涂料的配合比例适中，较以往的采用普通涂料相比，使用效果很好，基本消除了片式换向工程阀铸件表面气孔缺陷问题，并且得到的铸件表面光滑，不粘砂。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种铸件表面防气孔工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、首先将潮模砂的上箱体型腔和下箱体型腔清理干净，备用；
S2、将工业酒精与三氧化二铁粉末混合，搅拌均匀，加水稀释后得到底层喷涂液；
S3、将石墨烯、纳米陶瓷粉末、木素、活性炭粉末、有机硅树脂微球、呋喃树脂、气凝胶粉末和水按照比例混合，搅拌均匀后得到砂型涂料；
S4、在进行铸造之前，先将步骤S2中制备的底层喷涂液喷涂在上箱体型腔和下箱体型腔内壁上，自然干燥备用；
S5，接着再将步骤S3中制备的砂型涂料喷涂在上箱体型腔和下箱体型腔内壁上，自然干燥后即可进行铸件的浇筑工作。
2.根据权利要求1所述的一种铸件表面防气孔工艺，其特征在于：步骤S2中，工业酒精与三氧化二铁粉末以1：2-5的比例在常温下通过搅拌机混合，混合后的工业酒精和三氧化二铁粉末与水以1：10-50的比例进行稀释，再经搅拌机搅拌混匀。
3.根据权利要求1所述的一种铸件表面防气孔工艺，其特征在于：步骤S3中所述的砂型涂料（按照重量份数计）具体为石墨烯4-6份、纳米陶瓷粉末6-8份、木素2-3份、活性炭粉末8-12份、有机硅树脂微球4-6份、呋喃树脂0.5-1份、气凝胶粉末8-12份、水50-60份。
4.根据权利要求3所述的一种铸件表面防气孔工艺，其特征在于：步骤S3中所述的砂型涂料（按照重量份数计）具体为石墨烯5份、纳米陶瓷粉末7份、木素2.5份、活性炭粉末10份、有机硅树脂微球5份、呋喃树脂0.7份、气凝胶粉末10份、水55份。
5.根据权利要求1所述的一种铸件表面防气孔工艺，其特征在于：步骤S3中砂型涂料具体的加工步骤为：
S3.1、首先按照质量份数将准备好的石墨烯、纳米陶瓷粉末、有机硅树脂微球、木素、活性炭粉末和气凝胶粉末加入超细粉碎机中进行混合研磨，得到粉料混合物；
S3.2、将粉料混合物倒入搅拌罐中进行搅拌，同时将呋喃树脂和水加入搅拌罐中，与粉料混合物混合均匀，即得砂型涂料。
6.根据权利要求5所述的一种铸件表面防气孔工艺，其特征在于：步骤S3.1中所述的粉料混合物中粉末在研磨后经过细筛进行筛分，得到的混合粉末为300-400目。
7.根据权利要求5所述的一种铸件表面防气孔工艺，其特征在于：步骤S3.2中所述的呋喃树脂和水在添加时具体为分三次等量添加。
8.根据权利要求1所述的一种铸件表面防气孔工艺，其特征在于：步骤S3和步骤S4轮流进行，循环次数为1-3次，实现底层喷涂液和砂型涂料的交替喷涂叠加。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200407 |
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