CN1214879C - 湿态覆膜砂的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种铸造制芯用湿态覆膜砂，强度高、发气量低、溃散性好。其湿压强度为0.015～0.020Mpa，干拉强度大于4.0Mpa，可用于手工制造结构复杂、尺寸精度要求高的铸件砂芯，无需热芯盒射芯(壳芯)机和金属热芯盒模具，使用成本低廉。本发明是在干态覆膜砂中加入溶剂，混合均匀即可。溶剂的加入量为砂重的0.4～1.0%。

Description

湿态覆膜砂的制备方法

                          技术领域

本发明属于造型材料领域，一种湿态覆膜砂的制备方法，特别适用于小批量、表面质量要求高的复杂铸件制芯。

                          背景技术

覆膜砂以其具有热固化强度高、发气量低、溃散性好等特点，广泛应用于表面质量要求高、内腔结构复杂以及尺寸精度控制严格等铸件的生产。目前在铸件生产中所用覆膜砂主要为干态，利用热芯盒射芯机或壳芯机制芯。所用模具均为金属模具，需加热至180-240℃，并保持恒温，同时还需压力为5-6.5Mpa的压缩空气。因此干态覆膜砂一般只适用于大批量铸件生产，以达到降低生产成本，提高生产效率和铸件质量的目的。

实际生产中，绝大部分质量要求高、结构复杂的铸件均为小批量生产，不适合用机械制芯。北京仁创公司开发出手工湿态覆膜砂，可用于小批量铸件手工生产，但价格贵(每吨2000元以上)，保存期较短(六个月以内)，使用成本高。自硬树脂砂也可用于手工生产，但对原砂质量要求高，需专用混制设备，其干拉强度较覆膜砂低得多；植物或矿物油类砂因发气量大、溃散性差、强度低，且在烘烤时蠕变量大。因此上述几种芯砂的使用范围均受到很大限制。

                          发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低廉的湿态覆膜砂及其制造方法，特别适用于结构复杂、表面质量要求高、尺寸精度控制严格的小批量铸件手工制芯。

本发明的技术方案是：该湿态覆膜砂由干态覆膜砂和溶剂组成，其制备方法是将溶剂：如有机磺酸溶液、硫酸乙脂或磷酸溶液等加入干态覆膜砂中采用手工或其他简单混制设备将溶剂与干态覆膜砂拌合分布均匀即可。溶剂将包覆在干态覆膜砂外表的树脂溶解，从而得到易于成型、有一定湿强度的湿态覆膜砂。

本发明中溶剂的加入量为砂重的0.4-1.0％，其最佳加入量为0.6％。溶剂采用有机磺酸溶液，也可采用硫酸乙脂溶液或磷酸溶液。

用上述方法制得的湿态覆膜砂的性能指标如下：

          透气性＞100

          湿压强度：0.015-0.02Mpa

          干拉强度＞4.0Mpa

热固化温度：180-240℃

本发明湿态覆膜砂与干态覆膜砂相比，其优点是：

1、无须热芯盒射芯(壳芯)机；

2、无须气源；

3、无须金属热芯盒(壳芯)模具，木质、塑料、树脂、金属芯盒均可使用；

本发明湿态覆膜砂与目前商品化湿态覆膜砂相比，其优点是：

1、芯砂无存放期限制，可根据使用量随混随用；

2、制造成本低，可降低30％以上；

本发明湿态覆膜砂与植物(矿物)油类砂相比，其优点是：

1、发气量极低，干拉强度高，溃散性好；

2、热固化时间短，可避免油类砂在烘烤时软化变形，因而砂芯尺寸精度高；

3、对壁厚小于20mm的复杂砂芯可省去排气道和芯骨，大大方便制芯操作。

本发明湿态覆膜砂与树脂自硬砂相比，其优点是：

混制工艺简单，干拉强度高，可制造结构复杂的砂芯。

利用本发明湿态覆膜砂制芯步骤如下：

1、称取一定量干态覆膜砂和溶剂，采用手工或其他方法将两者混制均匀。溶剂加入量占砂重0.4-1.0％，其最佳加入量为0.6％；

2、芯盒涂刷脱模剂后加湿态覆膜砂，舂紧实，修平表面，扎好出气孔；

3、脱去芯盒，取出砂芯；

4、对一些砂芯形状复杂的金属芯盒，可采取边脱芯盒，边用喷灯烘烤的方法，防止脱模时损坏砂芯或脱模后砂芯变形。

5、将砂芯放入已升温180-240℃的烘箱(炉)内烘烤，烘烤时间按砂芯大小及厚度确定；

6、待砂芯冷却后，修除飞边、毛刺待用。

                          附图说明

下面结合附图及实施例对本发明进一步详细描述

图1是实施例1船用液压马达上的配流阀砂芯主视图；

图2是实施例1船用液压马达上的配流阀砂芯俯视图；

图3是实施例1船用液压马达上的配流阀砂芯左视图；

图4是实施例2装载机分配阀砂芯主视图；

图5是图4的A-A视图。

                        具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步阐述：

实施例1

图1为船用液压马达上的配流阀砂芯简图，砂芯结构复杂。芯盒材料为铝合金。采用溶剂加入量为0.55％的湿态覆膜砂，芯砂填充完成后，脱去部分芯盒，用喷灯烘烤裸露的砂芯，使其表层(约2-3mm)快速硬化后，脱去其余芯盒，取出砂芯放入升温至200℃的烘箱内烘烤约20min，砂芯冷却后修整待用。

实施例2

图2为装载机分配阀砂芯简图。该砂芯结构复杂，尺寸精度高，砂芯清理必须干净、无粘砂。芯盒材料为环氧树脂塑料，两半结构。采用溶剂加入量为0.6％的湿态覆膜砂，两半芯盒分别填砂后，放置在托板上脱去芯盒，将砂芯放入烘炉内，升温至200℃保温30min。砂型冷却后修整，制作出气道，再将两半砂芯粘接牢靠后待用。

Claims (3)

1、一种湿态覆膜砂的制备方法，其特征在于，这种覆膜砂由干态覆膜砂和溶剂组成；其制备方法是在干态覆膜砂中按比例加入溶剂并拌合分布均匀即可，其溶剂的加入量为干态覆膜砂重量的0.4-1.0％。

2、根据权利要求1所述的湿态覆膜砂的制备方法，其特征是溶剂的加入量为干态覆膜砂重量的0.6％。

3、根据权利要求1所述的湿态覆膜砂的制备方法，其特征是所述溶剂是有机磺酸溶液或硫酸乙脂溶液或磷酸溶液。

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