一種鑄造用覆膜砂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鑄造工藝材料技術(shù)，特別是涉及一種鑄造用覆膜砂的。
【背景技術(shù)】
[0002] 覆膜砂是指造型前在砂粒表面上覆有一層固體樹脂膜的型砂或芯砂。有冷法和熱 法兩種覆膜工藝：冷法用乙醇將粘結(jié)劑溶解，并在混砂過程中加入固化劑，使二者包覆在砂 粒表面，乙醇揮發(fā)，得覆膜砂；熱法把砂預熱到一定溫度，粘結(jié)劑使其熔融，攪拌覆膜在砂粒 表面，加固化劑水溶液及潤滑劑，冷卻、破碎、篩分得覆膜砂。用于鑄鋼件、鑄鐵件。由于覆 膜砂具有強度高、發(fā)氣量低、生產(chǎn)鑄件尺寸精度高、表面光潔、便于保存等優(yōu)點，應用廣泛。
[0003] 目前市場上的高強度覆膜砂普遍采用新硅砂或烘焙硅砂為原砂，具有較高的膨脹 率，高溫變形嚴重，制成形狀復雜的砂芯后不能保證澆鑄時的形狀，造成澆鑄后內(nèi)部型腔封 堵，內(nèi)腔壁薄等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于：
[0005] 提供一種高強度覆膜砂及其制備方法，能夠克服現(xiàn)有覆膜砂澆鑄時易變形缺陷， 充分利用寶珠砂的地膨脹率和近似球形的特點，輔以熱法再生硅砂，增強覆膜砂強度并降 低高溫膨脹變形，有效解決覆膜砂芯高溫變形造成的內(nèi)腔形狀變化缺陷。
[0006] 本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0007] -種鑄造用覆膜砂，包括原砂，粘接劑，固化劑，偶聯(lián)劑和增塑劑，其特征在于，粘 接劑為原砂重量的2% -3%，固化劑為粘接劑重量的40% -60%，偶聯(lián)劑為粘接劑重量的 0. 5% -0. 8%，潤滑劑為粘接劑重量的40% -60%，增塑劑為粘接劑重量的5% -8%。
[0008] 作為優(yōu)選，所述原砂包括熱法再生砂和寶珠砂，寶珠砂占原砂總重量的 30% -100%, 〇
[0009] 作為優(yōu)選，寶珠砂占原砂重量30%，熱法再生砂占原砂重量70%，粘接劑為原砂 重量的2 %，固化劑為粘接劑重量的40 %，偶聯(lián)劑為粘接劑重量的0. 5 %，潤滑劑為粘接劑 重量的40%，增塑劑為粘接劑重量的5%。
[0010] 作為優(yōu)選，寶珠砂占原砂重量100%，熱法再生砂占原砂重量〇%，粘接劑為原砂 重量的3 %，固化劑為粘接劑重量的60 %，偶聯(lián)劑為粘接劑重量的0. 8 %，潤滑劑為粘接劑 重量的60%，增塑劑為粘接劑重量的8%。
[0011] 作為優(yōu)選，寶珠砂占原砂重量50%，熱法再生砂占原砂重量50%，粘接劑為原砂 重量的2. 5%，固化劑為粘接劑重量的50%，偶聯(lián)劑為粘接劑重量的0. 55%，潤滑劑為粘接 劑重量的50%，增塑劑為粘接劑重量的6. 5%。
[0012] 一種鑄造用覆膜砂的制備方法，包括以下步驟：
[0013] a.混砂機開機，原砂預熱；
[0014] b.將預熱后的原砂加入混砂機；
[0015] c.將粘接劑、偶聯(lián)劑與增塑劑在10-25秒內(nèi)加入混砂機；
[0016] d.步驟c進行的同時，開始覆膜；
[0017] e.步驟d完成40-85秒后噴入固化劑；
[0018] f.步驟e完成10-20秒后加入潤滑劑
[0019] g.步驟f完成后，風冷40-70秒，開始出砂
[0020] h.對覆膜砂進行破碎、篩分。
[0021] 上述方案中，所采用的粘接劑為酚醛樹脂，增塑劑為二丁酯，固化劑為烏洛托品， 偶聯(lián)劑為硅烷，潤滑劑為硬脂酸鈣。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方案的有益效果體現(xiàn)在以下幾個方面：
[0023] 1.寶珠砂含量高，帶來的優(yōu)點在于：能夠最大限度利用寶珠砂本身粒形好的優(yōu) 點，使得覆膜砂本身強度得到提高而不增加發(fā)氣量；能夠最大限度利用寶珠砂高溫膨脹率 低的優(yōu)點，保證覆膜砂所制造的型芯高溫下形狀的穩(wěn)定性（幾何形狀和尺寸）。
[0024] 2.寶珠砂與熱法再生砂配比的優(yōu)點：本覆膜砂工藝主要用于規(guī)?；圃扈T鐵材 質(zhì)的汽車發(fā)動機缸體（曲軸箱體）和缸蓋，合理的寶珠砂和熱法再生砂配比能夠保證批量 獲得合格鑄鐵材質(zhì)的汽車發(fā)動機缸體（曲軸箱體）和缸蓋而且最大限度降低寶珠砂用量， 保證經(jīng)濟效益（寶珠砂為人造砂，成本遠遠高于熱法再生砂）。常規(guī)情況下，如果砂型（芯） 本身彎曲程度大、澆鑄時受到鐵水作用（沖刷、浸泡、烘烤）強，砂型形成的鑄件部位尺寸精 度要求高（細小的缸筒壁、油道腔壁、缸蓋內(nèi)腔等），澆鑄時砂型（芯）變形嚴重，則寶珠砂 含量需要高。
[0025] 3.粘接劑、偶聯(lián)劑、固化劑、添加劑、潤滑劑的選擇，及其優(yōu)點所在：粘結(jié)劑的加入 比例取決于目標砂型（芯）的形狀和受力狀況，一般比較粗大是砂型（芯）所需要粘結(jié)劑 少，比較細小而且形狀彎曲而且澆鑄中受到鐵水作用強的砂型（芯）需要較
[0026] 多的粘結(jié)劑，其余成分的選擇主要取決于粘結(jié)劑的加入比例。
[0027] 本方案所提供的一種鑄造用覆膜砂，具有高強度、低發(fā)氣量和低膨脹率的特點，能 在持形狀，使用該覆膜砂在制定條件下射芯并用于鑄件澆鑄，能夠大幅度降低氣孔生成率， 并保證砂型（芯）在澆鑄情況下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，不易變形，從而保證鑄件形狀符合設計要 求。
【具體實施方式】
[0028] 下列非限制性實施例用于說明本發(fā)明。
[0029] 實施例1 :
[0030] 熱法再生砂40/70目，寶珠砂50/30目，寶珠砂占原砂重量30%，熱法再生砂占原 砂重量70%，粘接劑為原砂重量的2%，固化劑為粘接劑重量的40%，偶聯(lián)劑為粘接劑重量 的0. 5 %，潤滑劑為粘接劑重量的40 %，增塑劑為粘接劑重量的5 %。
[0031] 開機一原砂預熱至138°C -混砂機加入熱態(tài)砂一均勻加入樹脂及二丁脂（40秒完 成）一同時開始覆膜一75秒后噴入固化劑一35秒后加硬脂酸鈣一風冷60秒后，開始出砂 -破碎、篩分一進行下個循環(huán)。
[0032]
【主權(quán)項】
1. 一種鑄造用覆膜砂，包括原砂，粘接劑，固化劑，偶聯(lián)劑和增塑劑，其特征在于，粘 接劑為原砂重量的2% -3%，固化劑為粘接劑重量的40% -60%，偶聯(lián)劑為粘接劑重量的 0. 5% -0. 8%，潤滑劑為粘接劑重量的40% -60%，增塑劑為粘接劑重量的5% -8%。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種鑄造用覆膜砂，其特征在于，所述原砂包括熱法再生砂和 寶珠砂，寶珠砂占原砂總重量的30% -100%。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種鑄造用覆膜砂，其特征在于，寶珠砂占原砂重量30%，熱法 再生砂占原砂重量70%，粘接劑為原砂重量的2%，固化劑為粘接劑重量的40%，偶聯(lián)劑為 粘接劑重量的〇. 5 %，潤滑劑為粘接劑重量的40 %，增塑劑為粘接劑重量的5 %。
4. 如權(quán)利要求2所述的一種鑄造用覆膜砂，其特征在于，寶珠砂占原砂重量100%，粘 接劑為原砂重量的3%，固化劑為粘接劑重量的60%，偶聯(lián)劑為粘接劑重量的0. 8%，潤滑 劑為粘接劑重量的60 %，增塑劑為粘接劑重量的8 %。
5. 如權(quán)利要求2所述的一種鑄造用覆膜砂，其特征在于，寶珠砂占原砂重量50%，熱法 再生砂占原砂重量50%，粘接劑為原砂重量的2. 5%，固化劑為粘接劑重量的50%，偶聯(lián)劑 為粘接劑重量的〇. 55%，潤滑劑為粘接劑重量的50%，增塑劑為粘接劑重量的6. 5%。
6. 如權(quán)利要求1-5中任意一項所述的一種鑄造用覆膜砂的制備方法，其特征在于，包 括以下步驟： a. 混砂機開機，原砂預熱； b. 將達到預熱溫度后的原砂加入混砂機； c. 將粘接劑、偶聯(lián)劑與增塑劑在10-25秒內(nèi)加入混砂機； d. 步驟c進行的同時，開始覆膜； e. 步驟d完成40-85秒后噴入固化劑； f. 步驟e完成10-20秒后加入潤滑劑； g. 步驟f完成后，風冷40-70秒，開始出砂； h. 對覆膜砂進行破碎、篩分。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鑄造用覆膜砂，包括原砂，粘接劑，固化劑，偶聯(lián)劑和增塑劑，粘接劑為原砂重量的2％-3％，固化劑為粘接劑重量的40％-60％，偶聯(lián)劑為粘接劑重量的0.5％-0.8％，潤滑劑為粘接劑重量的40％-60％，增塑劑為粘接劑重量的5％-8％，所述原砂包括熱法再生砂和寶珠砂，寶珠砂占原砂總重量的30％-100％。本發(fā)明還公開了上述鑄造用覆膜砂的制備方法，采用本配方和制備方法制造出的覆膜砂，具有高強度、低發(fā)氣量和低膨脹率的特點，能在持形狀，使用該覆膜砂在制定條件下射芯并用于鑄件澆鑄，能夠大幅度降低氣孔生成率，并保證砂型(芯)在澆鑄情況下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，不易變形，從而保證鑄件形狀符合設計要求。
【IPC分類】B22C1-00, B22C1-02, B22C1-16
【公開號】CN104785709
【申請?zhí)枴緾N201510217592
【發(fā)明人】聶越
【申請人】成都桐林鑄造實業(yè)有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月30日