一種覆膜砂的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種覆膜砂，包括原砂、粘結(jié)劑、固化劑、潤滑劑和偶聯(lián)劑，所述粘結(jié)劑占所述原砂質(zhì)量的2%～3%，所述固化劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的12%～16%，所述潤滑劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的1%～3%，所述偶聯(lián)劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的0.5%～1.5%；所述原砂的粒度為70～140目。本發(fā)明的覆膜砂熱強度高，流動性、潰散性較好，透氣性好，易于緊實，能滿足鑄件的表面質(zhì)量和力學(xué)性能。
【專利說明】一種覆膜砂
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄造領(lǐng)域，尤其涉及一種覆膜砂。
【背景技術(shù)】
[0002]覆膜砂是指造型前在砂粒表面覆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:冷法用乙醇將樹脂溶解，并在混砂過程中加入烏洛托品，使二者包覆在砂粒表面，乙醇揮發(fā)得覆膜砂；熱法把砂預(yù)熱到一定溫度，加樹脂使其溶解，攪拌使樹脂包覆在砂粒表面，加烏洛托品水溶液及潤滑劑，冷卻、破碎、篩分得覆膜砂。
[0003]覆膜砂鑄件的成型精度和力學(xué)性能主要受控于覆膜砂材料的特性和鑄件工藝，覆膜砂中原砂的主要成分和耐火度、以及樹脂的含量均會影響到鑄件的表面質(zhì)量和尺寸精度等；另外，制備覆膜砂過程中加入樹脂時原砂的溫度、加入樹脂后的混碾時間、加入固化劑時的溫度、加入固化劑后的混碾時間均會影響覆膜砂的熱強度和流動性，從而影響鑄件的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種熱強度高，流動性、潰散性較好，不易在鑄件表面粘砂的覆膜砂。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種覆膜砂，包括原砂、粘結(jié)劑、固化劑、潤滑劑和偶聯(lián)劑，其特征在于:所述粘結(jié)劑占所述原砂質(zhì)量的2%~3%，所述固化劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的12%~16%，所述潤滑劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的1%~3%，所述偶聯(lián)劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的0.5%~1.5% ;所述原砂的粒度為70~140目。
·[0006]優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑占所述原砂質(zhì)量的2.5%，所述固化劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的14%，所述潤滑劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的2%，所述偶聯(lián)劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的1% ;所述原砂的權(quán)度為90目。
[0007]優(yōu)選的，所述原砂中A1203質(zhì)量含量≤75%，F(xiàn)e203 ( 5%，Ti02 ( 5%。
[0008]優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑為熱塑性固體酚醛樹脂。
[0009]優(yōu)選的，所述固化劑為粉末狀烏洛托品。
[0010]優(yōu)選的，所述潤滑劑為粉末狀硬脂酸鈣。
[0011]優(yōu)選的，所述偶聯(lián)劑為硅烷類偶聯(lián)劑。
[0012]一種覆膜砂的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
第一步，配置如權(quán)利要求1~7任一項所述的覆膜砂；
第二步，將原砂在混砂機中加熱至220~230°C，混碾80s后，溫度降至110~130°C時，加入破碎的粘結(jié)劑，混碾60~IOOs后，加入配置成濃度為75%的偶聯(lián)劑溶液，混碾20~30s，再加入50%的潤滑劑，將溫度降至90~100°C時，加入配置成濃度為98%的固化劑溶液，混碾40~80s,加入剩余的潤滑劑,混碾50s,最后通入冷卻水進(jìn)行冷卻至室溫,破碎并篩分處理。[0013]優(yōu)選的，所述第二步中原砂加熱混碾后溫度降至120°C時加入破碎的粘結(jié)劑，混碾80s。
[0014]優(yōu)選的，所述第二步中將溫度降至95°C時，加入配置成濃度為98%的固化劑溶液，混碾60s。
[0015]本發(fā)明解決了【背景技術(shù)】中存在的缺陷，本發(fā)明的覆膜砂熱強度高，流動性、潰散性較好，透氣性好，易于緊實，能滿足鑄件的表面質(zhì)量和力學(xué)性能。
【具體實施方式】
[0016]現(xiàn)在結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0017]一種覆膜砂，包括原砂、粘結(jié)劑、固化劑、潤滑劑和偶聯(lián)劑，所述粘結(jié)劑占所述原砂質(zhì)量的2%~3%，所述固化劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的12%~16%，所述潤滑劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的1%~3%，所述偶聯(lián)劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的0.5%~1.5% ;所述原砂的粒度為70~140目。
[0018]優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑占所述原砂質(zhì)量的2.5%，所述固化劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的14%，所述潤滑劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的2%，所述偶聯(lián)劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的1% ;所述原砂的權(quán)度為90目。
[0019]本發(fā)明中原砂中的A1203質(zhì)量含量≥75%，F(xiàn)e203 ( 5%，Ti02 ( 5% ;采用熱塑性固體酚醛樹脂為粘結(jié)劑，粉末狀烏洛托品為固化劑，粉末狀硬脂酸鈣為潤滑劑，硅烷類偶聯(lián)劑。本發(fā)明中的原砂粒形較圓，有利于樹脂向砂粒間的接觸點流動，形成較粗大的樹脂縮頸，提高了粘結(jié)強度，同時能改善樹脂膜的均勻性和砂型的緊實度；隨著原砂中樹脂含量的增加，砂粒表面的樹脂膜增厚，鑄件的發(fā)氣量增大，因此，在同樣強度下，樹脂加入量越少越好，本發(fā)明中樹脂含量占原砂質(zhì)量的2.5%，熔體的流動性好，能提高覆膜砂的強度，改善其潰散性。
[0020]本發(fā)明利用上述配方和配比配成的覆膜砂，表面光滑，流動性和透氣性好，易于緊實，具有良好的導(dǎo)熱性，熱膨脹量小，耐火度> ISOO0C，且易于清砂。
[0021]一種覆膜砂的制備方法，包括以下步驟:
第一步，配置上述的覆膜砂；
第二步，將原砂在混砂機中加熱至220~230°C，混碾80s后，溫度降至110~130°C時，加入破碎的粘結(jié)劑，混碾60~IOOs后，加入配置成濃度為75%的偶聯(lián)劑溶液，混碾20~30s，再加入50%的潤滑劑，將溫度降至90~100°C時，加入配置成濃度為98%的固化劑溶液，混碾40~80s,加入剩余的潤滑劑,混碾50s,最后通入冷卻水進(jìn)行冷卻至室溫,破碎并篩分處理。
[0022]優(yōu)選的，第二步中原砂加熱混碾后溫度降至120°C時加入破碎的粘結(jié)劑，混碾80s ;將溫度降至95°C時，加入配置成濃度為98%的固化劑溶液，混碾60s。當(dāng)把樹脂加入到原砂中，原砂的熱作用使樹脂升溫、軟化并逐步包覆砂粒，若溫度過低，樹脂不能完全融化，強度和熱韌度比較低，若溫度過高，影響其流動性和覆膜效果，選擇在120°C時加入樹脂，可確保覆膜砂的強度、流動性和覆膜效果；樹脂在達(dá)到軟化溫度后，開始進(jìn)行覆膜，樹脂粘度不斷增大，隨著混碾時間的增加，砂粒與樹脂的混合料開始降溫，由于熱量的散失其粘度下降，混碾80s可確保樹脂均勻的包覆在砂粒表面形成樹脂膜，又不至于粘結(jié)成團(tuán)塊。在樹脂的覆膜過程中，加入的偶聯(lián)劑強化了原砂與樹脂之間的界面強度，促進(jìn)了其界面結(jié)合，硬脂酸鈣則改善覆膜砂的流動性，減少結(jié)塊及發(fā)氣量，提高覆膜砂的熱強度，當(dāng)混合料溫度降到95°C時，加入固化劑水溶液，利于固化反應(yīng)充分有效的進(jìn)行，加快了固化速度，提高粘結(jié)強度和效率；由于固化劑中水分的蒸發(fā)，混合料溫度急驟下降且粘結(jié)成固體團(tuán)塊，在混砂機快速攪拌的沖擊作用下團(tuán)塊被逐步擊碎分散，形成松散的、表面包覆樹脂膜的成品覆膜砂，此時，若混碾時間過短則固化反應(yīng)不完全，時間過長，原砂與樹脂的交聯(lián)會被嚴(yán)重破壞。
[0023]實施例1:
一種覆膜砂，包括原砂、粘結(jié)劑、固化劑、潤滑劑和偶聯(lián)劑，所述粘結(jié)劑占所述原砂質(zhì)量的2%，所述固化劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的12%，所述潤滑劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的1%，所述偶聯(lián)劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的0.5% ;所述原砂的粒度為70目。原砂中的A1203質(zhì)量含量> 75%，F(xiàn)e203 ( 5%，Ti02 ( 5% ;采用熱塑性固體酚醛樹脂為粘結(jié)劑，粉末狀烏洛托品為固化劑，粉末狀硬脂酸鈣為潤滑劑，硅烷類偶聯(lián)劑。
[0024]一種覆膜砂的制備方法，包括以下步驟:
第一步，配置上述的覆膜砂；
第二步，將原砂在混砂機中加熱至220°C，混碾80s后，溫度降至110°C時，加入破碎的粘結(jié)劑，混碾60s后，加入配置成濃度為75%的偶聯(lián)劑溶液，混碾20s，再加入50%的潤滑劑，將溫度降至90°C時，加入配置成濃度為98%的固化劑溶液，混碾40s，加入剩余的潤滑劑，混碾50s，最后通入冷卻水進(jìn)行冷卻至室溫，破碎并篩分處理。
[0025]實施例2:
一種覆膜砂，包括原砂、粘結(jié)劑、固化劑、潤滑劑和偶聯(lián)劑，所述粘結(jié)劑占所述原砂質(zhì)量的3%，所述固化劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的16%，所述潤滑劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的3%，所述偶聯(lián)劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的1.5% ;所述原砂的粒度為140目。原砂中的A1203質(zhì)量含量> 75%，F(xiàn)e203 ( 5%，Ti02 ( 5% ;采用熱塑性固體酚醛樹脂為粘結(jié)劑，粉末狀烏洛托品為固化劑，粉末狀硬脂酸鈣為潤滑劑，硅烷類偶聯(lián)劑。
[0026]一種覆膜砂的制備方法，包括以下步驟:
第一步，配置上述的覆膜砂；
第二步，將原砂在混砂機中加熱至230°C，混碾80s后，溫度降至130°C時，加入破碎的粘結(jié)劑，混碾IOOs后，加入配置成濃度為75%的偶聯(lián)劑溶液，混碾30s，再加入50%的潤滑齊U，將溫度降至100°C時，加入配置成濃度為98%的固化劑溶液，混碾80s，加入剩余的潤滑齊IJ，混碾50s，最后通入冷卻水進(jìn)行冷卻至室溫，破碎并篩分處理。
[0027]實施例3:
一種覆膜砂，包括原砂、粘結(jié)劑、固化劑、潤滑劑和偶聯(lián)劑，所述粘結(jié)劑占所述原砂質(zhì)量的2.5%，所述固化劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的14%，所述潤滑劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的2%，所述偶聯(lián)劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的1% ;所述原砂的粒度為90目。原砂中的A1203質(zhì)量含量> 75%，F(xiàn)e203 ( 5%，Ti02 ( 5% ;采用熱塑性固體酚醛樹脂為粘結(jié)劑，粉末狀烏洛托品為固化劑，粉末狀硬脂酸鈣為潤滑劑，硅烷類偶聯(lián)劑。
[0028]一種覆膜砂的制備方法，包括以下步驟:
第一步，配置上述的覆膜砂；
第二步，將原砂在混砂機中加熱至225°C，混碾80s后，溫度降至120°C時，加入破碎的粘結(jié)劑，混碾80s后，加入配置成濃度為75%的偶聯(lián)劑溶液，混碾25s，再加入50%的潤滑劑，將溫度降至95°C時，加入配置成濃度為98%的固化劑溶液，混碾60s，加入剩余的潤滑劑，混碾50s，最后通入冷卻水進(jìn)行冷卻至室溫，破碎并篩分處理。
[0029]以上依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種覆膜砂，包括原砂、粘結(jié)劑、固化劑、潤滑劑和偶聯(lián)劑，其特征在于:所述粘結(jié)劑占所述原砂質(zhì)量的2%~3%，所述固化劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的12%~16%，所述潤滑劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的1%~3%，所述偶聯(lián)劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的0.5%~1.5% ;所述原砂的粒度為70~140目。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種覆膜砂，其特征在于:所述粘結(jié)劑占所述原砂質(zhì)量的2.5%，所述固化劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的14%，所述潤滑劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的2%，所述偶聯(lián)劑占所述粘結(jié)劑質(zhì)量的1% ;所述原砂的粒度為90目。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種覆膜砂，其特征在于:所述原砂中A1203質(zhì)量含量≥ 75%, Fe203 ( 5%, Ti02 ( 5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種覆膜砂，其特征在于:所述粘結(jié)劑為熱塑性固體酚醛樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種覆膜砂，其特征在于:所述固化劑為粉末狀烏洛托品。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種覆膜砂，其特征在于:所述潤滑劑為粉末狀硬脂酸鈣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種覆膜砂，其特征在于:所述偶聯(lián)劑為硅烷類偶聯(lián)劑。
8.一種覆膜砂的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 第一步，配置如權(quán)利要求1~7任一項所述的覆膜砂； 第二步，將原砂在混砂機中加熱至220~230°C，混碾80s后，溫度降至110~130°C時，加入破碎的粘結(jié)劑，混碾60~IOOs后，加入配置成濃度為75%的偶聯(lián)劑溶液，混碾20~30s，再加入50%的潤滑劑，將溫度降至90~100°C時，加入配置成濃度為98%的固化劑溶液，混碾40~80s,加入剩余的潤滑劑,混碾50s,最后通入冷卻水進(jìn)行冷卻至室溫,破碎并篩分處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種覆膜砂的制備方法，其特征在于:所述第二步中原砂加熱混碾后溫度降至120°C時加入破碎的粘結(jié)劑，混碾80s。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種覆膜砂的制備方法，其特征在于:所述第二步中將溫度降至95°C時，加入配置成濃度為98%的固化劑溶液，混碾60s。
【文檔編號】B22C1/22GK103586401SQ201310609139
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】浦傲天 申請人:吳江市液鑄液壓件鑄造有限公司