專利名稱：自硬砂的制作方法
自硬砂屬于鑄造行業(yè)。
目前，國內(nèi)、國際鑄造行業(yè)使用的砂型主要有油砂、松香砂、合質(zhì)油砂、桐油砂、菜油砂、聚脂砂、水玻璃砂和淀粉砂等八種。油砂具有成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，但加入量大，潰散性差，使用時產(chǎn)生大量的有毒氣體。松香砂具有潰散性好的優(yōu)點(diǎn)，能夠保證鑄件的幾何尺寸，但加入量大，發(fā)氣性大，使用時產(chǎn)生大量的有害氣體。合質(zhì)油砂能夠保證鑄件的幾何尺寸，但成本高，使用時產(chǎn)生有害氣體。水玻璃砂具有無污染、可再生的優(yōu)點(diǎn)，但成本高，潰散性差。桐油砂、菜油砂、聚脂砂、淀粉砂雖然也各具優(yōu)點(diǎn)，但成本較高，常令眾多商家不敢問津。因此，目前市場上廣泛使用的也僅限于油砂、合質(zhì)油砂、松香砂等有限的幾種砂型，而且都是污染嚴(yán)重，僅能一次性使用。在非砂型的非金屬鑄造模具(申請?zhí)?0105033·8)工藝中，雖然具有無污染、成本低、可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，但不適宜批量生產(chǎn)和高難復(fù)雜產(chǎn)品的制作。(參考文獻(xiàn)[1]中國機(jī)械工程學(xué)會鑄造專業(yè)學(xué)會《鑄造手冊》[M].機(jī)械工業(yè)出版社1994。[2]楊魁盛，鑄造工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].機(jī)械工業(yè)出版社1985。[3]丁根寶，鑄造工藝學(xué)[M].機(jī)械工業(yè)出版社1985。[4]中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會會刊，《中國建筑金屬結(jié)構(gòu)》(150-218期)。[5]西安市鑄造學(xué)會《鑄造技術(shù)》2000年1-6期。[6]魯勃佐夫HH.特種鑄造[M].科技衛(wèi)生出版社，1958。[7]安繼懦，中外常用金屬材料手冊[M].西安交通大學(xué)出版社1990)為了解決鑄造行業(yè)使用傳統(tǒng)砂型造成的污染問題以及潰散性差、發(fā)氣性大、容讓性差，鑄件幾何尺寸精度不高等問題，并大幅度地降低成本，我們經(jīng)過數(shù)百次實(shí)驗(yàn)，研制出了可適用于汽車件、暖氣片、曲軸、機(jī)床、車床等整個鑄造行業(yè)的新一代環(huán)保型自硬砂。
自硬砂的工藝配方原砂95％，溶液膠5％。
工藝流程(如說明書附

圖1所示)說明書附圖1是先將5％的溶液膠倒入95％的原砂中，攪拌5分鐘，然后出砂、制芯，接著把原砂離模、原模復(fù)位、啟開上模，讓砂芯在室溫內(nèi)自干15-24小時或在200-300℃的溫度內(nèi)把砂芯烘干半小時，再脫掉底模，即可用于澆注。
本品具有如下優(yōu)點(diǎn)1、無污染。在使用本品進(jìn)行制作和澆鑄時，無任何煙霧和有害氣體產(chǎn)生。
2、潰散性好。在澆入1380℃的高溫鐵水時，鐵水與本品接觸，能自然形成一層保護(hù)模，冷卻后，只要輕輕敲打鑄件，內(nèi)部的砂子就可以全部一次性清除。
3、容讓性高。用本品澆出的產(chǎn)品，不沖砂，不嗆火，不會產(chǎn)生熱裂和缺欠。
4、發(fā)氣性小。用本品澆出的鑄件，能保證鑄件表面光潔、致密，最適合高難復(fù)雜的產(chǎn)品制作。
5、幾何尺寸精確。使用本品澆出的鑄件，輪廓清楚，保證幾何尺寸。并因本品不須添加煤粉、鉛粉、建筑涂料等任何附加材料，個件可比使用油砂降重0.1-0.2kg。
6、可重復(fù)使用。在高溫鐵水的作用下，本品中的雜質(zhì)可以全部自動清除，不增加任何殘留成份，舊砂可百分之百回收利用。
7、操作方法簡便。本品在高溫下即可操作，不需保持一定的濕熱強(qiáng)度和常溫強(qiáng)度，而且濕砂不必烘干，便可直接使用。
8、價格低廉。本品材料來源廣泛，加入量小，成本造價極低。
產(chǎn)品對比效益(按一個年產(chǎn)100萬片柱型暖氣片的中小企業(yè)來計(jì)算)1、目前，制出一個暖氣片油芯成本約0.60元，而使用我們的產(chǎn)品，只須0.15元，個芯節(jié)約成本0.45元，合計(jì)45萬元。
2、使用原砂每芯按1.5公斤計(jì)算，每年節(jié)約原砂1500噸(70元/噸)，合計(jì)節(jié)約10.5萬元。
3、原砂不須烘干，每年可節(jié)約煤、電費(fèi)(按每班節(jié)煤400kg，電6度計(jì)算)4.3萬元。
合計(jì)每年可節(jié)約成本59.8萬元(降重提高合格率間接節(jié)余未計(jì)算)。
鑒于本品的上述優(yōu)點(diǎn)，建議國家有關(guān)部門應(yīng)盡快推廣使用本品。
權(quán)利要求
1.自硬砂以5％的溶液膠和95％的原砂為配方，先將5％的溶液膠倒入95％的原砂中，攪拌5分鐘，然后出砂、制芯，接著把原砂離模、原模復(fù)位、啟開上模，讓砂芯在室溫內(nèi)自干15-24小時或在200-300℃的溫度內(nèi)把砂芯烘干半小時，再脫掉底模，即可用于澆注。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述自硬砂，其特征是潰散性好。在澆入1380℃的高溫鐵水時，鐵水與本品接觸，能自然形成一層保護(hù)模，冷卻后，只要輕輕敲打鑄件，內(nèi)部的砂子就可以全部一次性清除。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述自硬砂，其特征是容讓性高。用本品澆出的產(chǎn)品，不沖砂，不嗆火，不會產(chǎn)生熱裂和缺欠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述自硬砂，其特征是發(fā)氣性小。用本品澆出的鑄件，能保證鑄件表面光潔、致密，最適合高難復(fù)雜的產(chǎn)品制作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述自硬砂，其特征是幾何尺寸精確。使用本品澆出的鑄件，輪廓清楚，保證幾何尺寸。并因本品不須添加煤粉、鉛粉、建筑涂料等任何附加材料，個件可比使用油砂降重0.1-0.2kg。
全文摘要
自硬砂屬于鑄造行業(yè)。為了解決目前鑄造用砂中的污染問題以及潰散性差、發(fā)氣性大、容讓性差，鑄件幾何尺寸精度不高等技術(shù)問題，并大幅度降低成本，我們研制出了新一代環(huán)保型自硬砂。本品無污染，潰散性好、容讓性高、發(fā)氣性小，鑄件幾何尺寸精確，而且，成本低廉，操作方法簡便，可廣泛應(yīng)用于汽車件、暖氣片、曲軸、機(jī)床、車床等整個鑄造行業(yè)。
文檔編號B22C1/16GK1393307SQ0112234
公開日2003年1月29日 申請日期2001年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月28日
發(fā)明者齊艷華, 王文學(xué) 申請人:齊艷華, 王文學(xué)