本發(fā)明屬于鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及耐高溫型覆膜砂的制備方法。

背景技術(shù)：

覆膜砂是指造型前在砂粒表面上覆有一層固體樹脂的型砂或芯砂，因其具有強(qiáng)度高、發(fā)氣量低、生產(chǎn)鑄件尺寸精度高、便于保存等優(yōu)點(diǎn)，近年來在鑄鋼件、鑄鐵件、有色金屬鑄件、3D打印等鑄造領(lǐng)域中應(yīng)用日益廣泛。

但是目前的覆膜砂存在耐高溫性能低、流動(dòng)性差、高溫耐熱時(shí)間短等缺點(diǎn)，不能滿足現(xiàn)有生產(chǎn)的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種流動(dòng)性好、耐熱時(shí)間長(zhǎng)、不易造成砂芯砂射不實(shí)、鑄件粘砂、脈紋的耐高溫型覆膜砂的制備方法，提高覆膜砂的耐高溫性能，解決因覆膜砂流動(dòng)性差、高溫耐熱時(shí)間短而造成的砂芯射不實(shí)、粘砂、脈紋等鑄造問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了耐高溫型覆膜砂的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：加熱原砂，待砂溫升至140～160℃時(shí)將原砂加入混砂機(jī)中，然后加入粘結(jié)劑混砂攪拌20s～120s后得到粘結(jié)劑砂，待粘結(jié)劑完全熔化后依次加入耐高溫添加劑和潤(rùn)滑劑，繼續(xù)攪拌使添加劑和潤(rùn)滑劑均勻分散到粘結(jié)劑中；

步驟二：待砂溫降至90～110℃時(shí)加入固化劑并混制20～50s后得到固化劑砂；

步驟三：向固化劑砂中再次加入潤(rùn)滑劑并混砂20～120s，待砂溫降至70～80℃時(shí)再次加入潤(rùn)滑劑混10～30s出砂獲得耐高溫型覆膜砂。

本發(fā)明公開的上述耐高溫型覆膜砂的制備方法，所述粘結(jié)劑的加入重量為原砂總重量的1.0～4.0％，所述耐高溫添加劑的加入重量為粘結(jié)劑加入重量的5～30％，所述固化劑的加入重量為粘結(jié)劑加入重量的5～20％，所述潤(rùn)滑劑的加入總重量為粘結(jié)劑加入重量的2～8％。

本發(fā)明公開的上述耐高溫型覆膜砂的制備方法，所述粘結(jié)劑加入重量為原砂總重量的1.5～3.0％，所述耐高溫添加劑的加入重量為粘結(jié)劑加入重量的15～30％，所述固化劑的加入重量為粘結(jié)劑加入重量的12～18％，所述潤(rùn)滑劑的加入總重量為粘結(jié)劑加入重量的3～6％。

本發(fā)明公開的上述耐高溫型覆膜砂的制備方法，所述粘結(jié)劑加入重量為原砂總重量的2.0％，所述耐高溫添加劑的加入重量為粘結(jié)劑加入重量的25％，所述固化劑的加入重量為粘結(jié)劑加入重量的15％，所述潤(rùn)滑劑的加入總重量為粘結(jié)劑加入重量的5％。

本發(fā)明公開的上述耐高溫型覆膜砂的制備方法，所述耐高溫添加劑包括：選自石墨、氫氧化鎂、氫氧化鋁、三氧化二銻、硼酸鋅和磷酸三苯脂中的一種或幾種。

本發(fā)明公開的上述耐高溫型覆膜砂的制備方法，所述耐高溫添加劑包括以下質(zhì)量百分比的組分：石墨0-93％、氫氧化鎂1～10％、氫氧化鋁1～10％、三氧化二銻1～30％、硼酸鋅1～30％、磷酸三苯脂1～10％。

本發(fā)明公開的上述耐高溫型覆膜砂的制備方法，所述耐高溫添加劑的重量份比例為：石墨60-84％、氫氧化鎂3～8％、氫氧化鋁3～8％、三氧化二銻1～5％、硼酸鋅5～15％、磷酸三苯脂1～5％。

本發(fā)明公開的上述耐高溫型覆膜砂的制備方法，所述耐高溫添加劑包括以下質(zhì)量百分比的組分：石墨70％、氫氧化鎂5％、氫氧化鋁5％、三氧化二銻3％、硼酸鋅10％、磷酸三苯脂2％。

本發(fā)明公開的上述耐高溫型覆膜砂的制備方法，所述耐高溫添加劑包括：硬脂酸鋅和硬脂酸鈣。

本發(fā)明公開的上述耐高溫型覆膜砂的制備方法，所述潤(rùn)滑劑包括以下質(zhì)量百分比的組分：硬脂酸鋅5～20％和硬脂酸鈣80～95％。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明公開的技術(shù)方案中，限制每個(gè)步驟的砂溫和混砂時(shí)間，加入耐高溫添加劑解決了覆膜砂在制芯過程中砂芯射不實(shí)、覆膜砂耐熱時(shí)間短造成的粘砂、脈紋、穿芯等問題，加入潤(rùn)滑劑解決混砂結(jié)團(tuán)、長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存結(jié)塊的問題，同時(shí)加入潤(rùn)滑劑有助于提高覆膜砂的強(qiáng)度和流動(dòng)性，有助于良好充型。因此本發(fā)明的覆膜砂耐熱時(shí)間長(zhǎng)、流動(dòng)性好、易充型、可防止鑄件粘砂、脈紋和穿芯。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

本實(shí)施例中的耐高溫型覆膜砂的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：加熱原砂，待砂溫升至140～160℃時(shí)將原砂加入混砂機(jī)中，然后加入粘結(jié)劑混砂攪拌20s～120s后得到粘結(jié)劑砂，待粘結(jié)劑完全熔化后依次加入耐高溫添加劑和潤(rùn)滑劑，繼續(xù)攪拌使添加劑和潤(rùn)滑劑均勻分散到粘結(jié)劑中；

步驟二：待砂溫降至90～110℃時(shí)加入固化劑并混制20～50s后得到固化劑砂；

步驟三：向固化劑砂中再次加入潤(rùn)滑劑并混砂20～120s，待砂溫降至70～80℃時(shí)再次加入潤(rùn)滑劑混10～30s出砂獲得耐高溫型覆膜砂。

其中，粘結(jié)劑的加入重量為原砂總重量的1.5％，耐高溫添加劑的加入重量為粘結(jié)劑加入重量的15％，固化劑的加入重量為粘結(jié)劑加入重量的12％，潤(rùn)滑劑的加入總重量為粘結(jié)劑加入重量的5％。

耐高溫添加劑包括：選自石墨、氫氧化鎂、氫氧化鋁、三氧化二銻、硼酸鋅和磷酸三苯脂中的一種或幾種。

具體選擇石墨、氫氧化鎂、氫氧化鋁、三氧化二銻、硼酸鋅、磷酸三苯脂中的哪種耐高溫添加劑需要根據(jù)具體實(shí)際情況決定，沒有優(yōu)選次序之分。具體的，可選擇的耐高溫添加劑組成成分及其重量份比例為：石墨60％、氫氧化鎂5％、氫氧化鋁5％、三氧化二銻10％、硼酸鋅20％、磷酸三苯脂5％。

本實(shí)施例中，潤(rùn)滑劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣的一種或它們的混合物。其中，潤(rùn)滑劑的組成成分及其重量份比例為：硬脂酸鋅10％、硬脂酸鈣90％；在添加潤(rùn)滑劑時(shí)根據(jù)本實(shí)施例的比例可以選擇一種或者按照本實(shí)施例的比例將硬脂酸鋅10％和硬脂酸鈣90％混合使用。

另外，本實(shí)施例中使用的粘結(jié)劑為熱塑性酚醛樹脂，使用的固化劑為烏洛托品。

實(shí)施例2

制備耐高溫型覆膜砂步驟同實(shí)施例1，與實(shí)施例1的區(qū)別在于各原料組分的配比，區(qū)別如下：

粘結(jié)劑加入重量為原砂總重量的2.0％,耐高溫添加劑的加入重量為粘結(jié)劑加入重量的25％，固化劑的加入重量為粘結(jié)劑加入重量的15％，潤(rùn)滑劑的加入總重量為粘結(jié)劑加入重量的6％。

耐高溫添加劑包括：選自石墨、氫氧化鎂、氫氧化鋁、三氧化二銻、硼酸鋅和磷酸三苯脂中的一種或幾種。

具體選擇石墨、氫氧化鎂、氫氧化鋁、三氧化二銻、硼酸鋅、磷酸三苯脂中的哪種耐高溫添加劑需要根據(jù)具體實(shí)際情況決定，沒有優(yōu)選次序之分。具體的，可選擇的耐高溫添加劑組成成分及其重量份比例為：石墨84％、氫氧化鎂2％、氫氧化鋁2％、三氧化二銻5％、硼酸鋅5％、磷酸三苯脂2％。

本實(shí)施例中，潤(rùn)滑劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣的一種或它們的混合物。其中，潤(rùn)滑劑的組成成分及其重量份比例為：硬脂酸鋅5％、硬脂酸鈣95％；在添加潤(rùn)滑劑時(shí)根據(jù)本實(shí)施例的比例可以選擇一種或者按照本實(shí)施例的比例將硬脂酸鋅5％和硬脂酸鈣95％混合使用。

另外，本實(shí)施例中使用的粘結(jié)劑為熱塑性酚醛樹脂，使用的固化劑為烏洛托品。

實(shí)施例3

制備耐高溫型覆膜砂步驟同實(shí)施例1，與實(shí)施例1的區(qū)別在于各原料組分的配比，區(qū)別如下：

粘結(jié)劑的加入重量為原砂總重量的2.5％,所述耐高溫添加劑的加入重量為粘結(jié)劑加入重量的30％，所述固化劑的加入重量為粘結(jié)劑加入重量的20％，所述潤(rùn)滑劑的加入重量為粘結(jié)劑加入重量的6％；

耐高溫添加劑包括：選自石墨、氫氧化鎂、氫氧化鋁、三氧化二銻、硼酸鋅和磷酸三苯脂中的一種或幾種。

具體選擇石墨、氫氧化鎂、氫氧化鋁、三氧化二銻、硼酸鋅、磷酸三苯脂中的哪種耐高溫添加劑需要根據(jù)具體實(shí)際情況決定，沒有優(yōu)選次序之分。耐高溫添加劑組成成分及其重量份比例為：石墨45％、氫氧化鎂5％、氫氧化鋁5％、三氧化二銻20％、硼酸鋅20％、磷酸三苯脂5％。

本實(shí)施例中，潤(rùn)滑劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣的一種或它們的混合物。其中，潤(rùn)滑劑的組成成分及其重量份比例為：硬脂酸鋅10％、硬脂酸鈣90％；在添加潤(rùn)滑劑時(shí)根據(jù)本實(shí)施例的比例可以選擇一種或者按照本實(shí)施例的比例將硬脂酸鋅10％和硬脂酸鈣90％混合使用。

另外，本實(shí)施例中使用的粘結(jié)劑為熱塑性酚醛樹脂，使用的固化劑為烏洛托品。

實(shí)施例4

對(duì)實(shí)施例1至3制備的耐高溫型覆膜砂分別進(jìn)行了耐高溫性能測(cè)試，具體結(jié)果見表1所示。

表1耐高溫型覆膜砂的耐高溫性能測(cè)試結(jié)果

由表1可見，從上述的實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3制備的耐高溫型覆膜砂具有耐熱時(shí)間長(zhǎng)、流動(dòng)性好、易充型、可防止鑄件粘砂、脈紋和穿芯等缺陷的特點(diǎn)。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。