專利名稱：一種復(fù)合型的覆膜砂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制芯用的復(fù)合型覆膜砂及其制備工藝。
背景技術(shù)：
鑄造業(yè)是機(jī)械制造業(yè)最大的基礎(chǔ)行業(yè)，鑄造質(zhì)量的好壞直接影響到機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的高低。覆膜砂是殼型精密鑄造法用造型材料，具有保存性好，生產(chǎn)的鑄件尺寸精度高和表面光潔等特點(diǎn)，可用于鑄鋼、鑄鐵、合金鑄件和有色金屬鑄件的生產(chǎn)。覆膜砂通常以石英砂為原砂，輔以粘結(jié)劑和固化劑配制而成?，F(xiàn)有技術(shù)中已公開了此類工藝。
中國專利93116639中公開了一種覆膜砂的制造工藝，其包括八個步驟。該工藝中，不僅加入上述成分，還加入一定量的酸性水溶液，增塑劑或偶聯(lián)劑等。
目前的覆膜砂及其制造工藝存在的問題是，覆膜砂制作的熱芯在澆注鑄件，尤其是泵體、缸體、閥體類鑄件過程中，由于受熱，砂粒發(fā)生膨脹，膨脹的應(yīng)力達(dá)到一定值時(shí)，熱芯的局部就會出現(xiàn)裂紋。因而，在澆鑄時(shí)，金屬液進(jìn)入裂紋形成毛刺類缺陷，一般成薄片狀，從鑄件本體向芯內(nèi)延伸。薄片厚度從零點(diǎn)幾毫米到數(shù)毫米不等。這些毛刺類缺陷往往因修磨難度大，或修磨后的鑄件內(nèi)表面凹凸不平而造成鑄件壁厚減薄，而使鑄件成為廢品。如鑄件是泵體，則泵體內(nèi)流體通道的毛刺經(jīng)常修不到或修不徹底，阻礙液體流動，使泵性能受到影響。
本發(fā)明的目的在于提供一種新的制芯用的覆膜砂及其制備工藝，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種新的制芯用的復(fù)合型覆膜砂，包括原砂、粘結(jié)劑、固化劑，該覆膜砂還包括焦炭粒，其加入量在覆膜砂中與原砂之重量比為2-6％。具體焦炭粒的摻入比例可根據(jù)覆膜砂制作的鑄件不同而變化。
在本發(fā)明中，所用的粘結(jié)劑為本領(lǐng)域常用的那些，例如可以是酚醛樹脂，加入量與焦炭粒的比例按重量份數(shù)計(jì)為2-5∶100。固化劑為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所掌握的那些，烏洛托品(六亞甲基四胺)為優(yōu)選的固化劑，其加入量與粘結(jié)劑的比例按重量份數(shù)計(jì)為10-25∶100。
在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施方案中，覆膜砂還進(jìn)一步包括潤滑劑，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員很容易掌握潤滑劑的類型和用量。優(yōu)選使用硬脂酸鈣，其加入量與粘結(jié)劑的比例按重量份數(shù)計(jì)為3-7∶100。
本發(fā)明的另一目的是提供制造覆膜砂的方法，該方法包括將一定量的焦炭粒和原砂覆膜的步驟。
在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施方案中，所述制造覆膜砂的方法包括將焦炭粒先行覆膜的步驟。
在本發(fā)明的一具體方案中，其步驟如下a)將焦炭粒加熱到150℃左右，和與焦炭粒重量比為2-5∶100的粘結(jié)劑混合，然后加入與粘結(jié)劑重量比為10-25∶100的固化劑，混勻，制得覆膜焦炭粒；b)將步驟a)得到得覆膜焦炭粒加入到加熱到150℃左右的已覆膜的原砂中，混勻，過篩。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明常規(guī)的覆膜砂中加入了一種新成分焦炭粒，通過焦炭粒類在熱芯中形成緩沖空間。當(dāng)芯砂在澆鑄受熱膨脹時(shí)，所形成的應(yīng)力被焦炭粒吸收，使熱芯不會造成芯體開裂，從而避免了毛刺的發(fā)生。這樣提高了覆膜砂的穩(wěn)定性，耐高溫，抗壓，粘結(jié)劑用量減少，成本降低，獲得致密、表面光潔的鑄件。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案下面參照具體實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。
實(shí)施例11)篩選焦炭粒，粒度為0.5mm。
2)將焦炭粒加熱到160℃，待冷卻到140℃時(shí)加入酚醛樹脂，加入量與焦炭粒的比例按重量份數(shù)計(jì)為2∶100，開始在混砂機(jī)里混煉。
3)1分鐘后加入烏洛托品，加入量與酚醛樹脂的比例按重量份數(shù)計(jì)為10∶100。繼續(xù)混煉2分鐘后加入硬脂酸鈣，加入量與酚醛樹脂的比例按重量份數(shù)計(jì)為3∶100。繼續(xù)混煉3分鐘后再加入硬脂酸鈣，加入量與酚醛樹脂的比例按重量份數(shù)計(jì)為3∶100，混勻，然后出混砂機(jī)，冷卻、破碎、過篩，得到覆膜焦炭粒成品。將該成品單獨(dú)存放，待向覆膜砂初料中摻入。
4)按一般的覆膜砂制作工藝制作覆膜砂，當(dāng)從混砂機(jī)出來的覆膜砂過篩時(shí)，將覆膜焦炭粒成品摻入篩過的覆膜砂中，摻入的比例占覆膜砂初料重量比的2％然后混勻，得到復(fù)合型覆膜砂成品。
實(shí)施例2
除步驟1)篩選出的焦炭粒的粒度為2mm，步驟2)將焦炭粒加熱到170℃，冷卻到150℃加入酚醛樹脂的量占焦炭粒初料重量比的5％，步驟3)加入烏洛托品的量占酚醛樹脂重量比的25％，加入硬脂酸鈣的量占酚醛樹脂重量比的7％，步驟4)覆膜焦炭粒成品摻入的比例占覆膜砂初料重量比的6％外，其它同實(shí)施例1。
實(shí)施例3除步驟1)篩選出的焦炭粒的粒度為1mm，步驟2)將焦炭粒加熱到165℃，冷卻到145℃加入酚醛樹脂的量占焦炭粒初料重量比的3％，步驟3)加入烏洛托品的量占酚醛樹脂重量比的15％，加入硬脂酸鈣的量占酚醛樹脂重量比的5％，步驟4)覆膜焦炭粒成品摻入的比例占覆膜砂初料重量比的4％外，其它同實(shí)施例1。
上述實(shí)施例和對發(fā)明的描述只是說明性的，而不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。顯然在本發(fā)明的基礎(chǔ)上，可以對發(fā)明技術(shù)方案中的技術(shù)特征進(jìn)行多種不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的等同變換，它們都應(yīng)屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種覆膜砂，其中包括原砂，粘結(jié)劑，固化劑，其特征在于包含相對于原砂重量2-6％、顆粒直徑在0.5-2mm的焦炭粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的覆膜砂，其中包括與焦炭粒重量比為2-5∶100的粘結(jié)劑，與粘結(jié)劑重量比為10-25∶100的固化劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的覆膜砂，其中粘結(jié)劑為酚醛樹脂，固化劑為烏洛托品。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3任一權(quán)利要求的覆膜砂，其中進(jìn)一步包括與粘結(jié)劑重量比為3-7∶100的潤滑劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的覆膜砂，其中所述的潤滑劑為硬脂酸鈣。
6.一種制備的覆膜砂的方法，其中包括將占原砂重量2-6％的焦炭粒和原砂覆膜的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述的覆膜步驟包括將焦炭粒先行覆膜的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述的方法包括步驟a)將焦炭粒加熱到150℃左右，和與焦炭粒重量比為2-5∶100的粘結(jié)劑混合，然后加入與粘結(jié)劑重量比為10-25∶100的固化劑，混勻，制得覆膜焦炭粒；b)將步驟a)得到得覆膜焦炭粒加入到加熱到150℃左右的已覆膜的原砂中，混勻，過篩。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述的粘結(jié)劑為酚醛樹脂，所述的固化劑為烏洛托品。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9任一權(quán)利要求的方法，其中進(jìn)一步包括加入與粘結(jié)劑重量比為3-7∶100的潤滑劑的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種新的覆膜砂，該覆膜砂中包括了占原砂重量2－6％的焦炭粒。本發(fā)明還提供了一種制造覆膜砂的方法，包括將焦炭粒和原砂覆膜的步驟。用本發(fā)明的覆膜砂制得的砂芯可獲得致密、表面光潔的鑄件。
文檔編號B22C1/22GK1526491SQ03119219
公開日2004年9月8日 申請日期2003年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月5日
發(fā)明者羅丙太 申請人:羅丙太