專利名稱：銅件鑄造用砂芯材料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及金屬鑄造領域，尤其是銅件鑄造用砂芯材料及其制備方法。
背景技術：
目前，銅鑄造行業(yè)內(nèi)砂芯材料多數(shù)使用非水溶性呋喃樹脂、添加劑、固化劑等作為 粘合劑，也有的使用酚醛樹脂作為粘合劑。非水溶性呋喃樹脂和酚醛樹脂都存在如下缺點1、成本較高；2、潰散性較差，鑄件搖砂時間較長，導致生產(chǎn)效率較低。另外，非水溶性呋喃樹 脂在生產(chǎn)過程還會散發(fā)出刺激性氣味，影響車間作業(yè)環(huán)境。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種成本較低，潰散性較好的銅件鑄造用砂芯材料及其制備 方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案
銅件鑄造用砂芯材料，主要由40-140目的海砂及用量為海砂2_3wt%的粘合劑制 備而成；其中，粘合劑主要由以下重量比的組分組成
改性脲醛樹脂55—60%水25—28%增強劑3. 8—5. 6%。
上述固化劑采用二乙烯三胺(DETA)、乙二胺、己二胺或二氰二胺。
上述增強劑采用硅烷粘接增強劑、聚丙烯酰胺或淀粉改性增強劑。
銅件鑄造用砂芯材料的制備方法，通過如下步驟實現(xiàn)
一、備料按上述比例分別稱取上述海砂、改性脲醛樹脂、水、固化劑和增強劑；
二、將上述改性脲醛樹脂和上述水混合在一起并攪拌均勻，再加入上述增加劑，再 攪拌均勻，得到第一混合物；
三、在上述海砂中加入上述固化劑，混合均勻，靜置1-15分鐘后，得到第二混合 物；
四、將上述第一混合物和上述第二混合物均勻混合在一起，靜置1-1. 5分鐘后便 得到鑄造用砂芯材料。
上述固化劑采用二乙烯三胺(DETA)、乙二胺、己二胺或二氰二胺。
上述增強劑采用硅烷粘接增強劑、聚丙烯酰胺或淀粉改性增強劑。
上述改性脲醛樹脂系采用丙烯酸酯或醋酸乙烯進行改性的。
采用上述方案后，本發(fā)明的銅件鑄造用砂芯材料，作為粘合劑主要成分的樹脂選用了價格較低的改性脲醛樹脂，本發(fā)明中，粘合劑的成本約為采用呋喃樹脂的粘合劑的 45 %，或采用酚醛樹脂的粘合劑的40 %，從而使得本發(fā)明的銅件鑄造用砂芯材料具有成本較低的優(yōu)勢。
另一方面，本發(fā)明中，作為粘合劑主要成分的改性脲醛樹脂在銅件的鑄造溫度下焦化率較高，從而使得砂芯材料具有較好的潰散性，根據(jù)多次試驗得知，用本發(fā)明的砂芯材料制造的砂芯，鑄件單次搖砂時間可縮短10-15分鐘，從而提高生產(chǎn)效率。
以申請人的生產(chǎn)規(guī)模來算，采用本發(fā)明的砂芯材料，每年可為公司節(jié)省砂芯生產(chǎn)成本約30萬元以上。用本發(fā)明的砂芯材料制造的砂芯，鑄件單次搖砂時間可縮短10-15分鐘，提高了生產(chǎn)效率，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益更是可觀。
具體實施方式
本發(fā)明銅件鑄造用砂芯材料,主要由40 — 140目的海砂及用量為海砂2_3 七％的粘合劑制備而成；其中，粘合劑主要由以下重量比的組分組成
改性脲醛樹脂55—60%水25—28%固化劑10—增強劑3.8—5.6%。
銅件鑄造用砂芯材料的制備方法，通過如下步驟實現(xiàn)
一、備料分別準備40-140目的海砂和粘合劑，粘合劑的用量是海砂用量的 2-3wt%，粘合劑主要由以下 重量比的組分組成(下述各組分的百分比是以粘合劑的總量為基數(shù)進行計算)
改性脲醛樹脂55—60%水25—28%固化劑IU — 12%增強劑3. 8—5. 6%
二、將上述改性脲醛樹脂和上述水混合在一起并通過攪拌機攪拌均勻(或是將上述改性脲醛樹脂在上述水中浸泡48小時)，再加入上述增加劑，再能攪拌機攪拌均勻，得到第一混合物；
三、在上述海砂中加入上述固化劑，混合均勻，靜置1-15分鐘后，得到第二混合物；
四、將上述第一混合物和上述第二混合物混合在一起，攪拌均勻，靜置1-1. 5分鐘后便得到鑄造用砂芯材料。配好的砂芯材料應在I小時內(nèi)用完。
本發(fā)明中，固化劑采用二乙烯三胺(DETA)、乙二胺、己二胺或二氰二胺；增強劑采用硅烷粘接增強劑、聚丙烯酰胺或淀粉改性增強劑；改性脲醛樹脂是用丙烯酸酯或醋酸乙 烯進行改性的。此處，二乙烯三胺(DETA)、乙二胺、己二胺、二氰二胺、硅烷粘接增強劑、聚 丙烯酰胺、淀粉改性增強劑和用丙烯酸酯或醋酸乙烯進行改性的改性脲醛樹脂都是化工市 場可買到的常規(guī)化工原料。其中，用丙烯酸酯或醋酸乙烯進行改性的改性脲醛樹脂，可提高 其韌性，改善了耐老化性(見潘煜怡等的脲醛樹脂的改性，出自《《玻璃纖維》2004年第4期 P18-P20)。
本發(fā)明中，由于作為粘合劑主要成分的改性脲醛樹脂具有較強的韌性，使得用本 發(fā)明的砂芯材料制造的砂芯還具有強度較高的特點，從而使得砂芯的損壞率較低、表面光 潔度好，用這種砂芯制造出來的鑄件內(nèi)腔較平整光潔，不易產(chǎn)生氣孔，鑄件成品率可提高 1-2%。
權利要求
1.銅件鑄造用砂芯材料，其特征在于主要由40-140目的海砂及用量為海砂2-3wt% 的粘合劑制備而成；其中，粘合劑主要由以下重量比的組分組成改性脲醛樹脂55—60%水25—28%固化劑10 — 12%增強劑3. 8—5. 6%。
2.根據(jù)權利要求1所述的銅件鑄造用砂芯材料，其特征在于上述固化劑采用二乙烯三胺(DETA)、乙二胺、己二胺或二氰二胺。
3.根據(jù)權利要求1所述的銅件鑄造用砂芯材料，其特征在于上述增強劑采用硅烷粘接增強劑、聚丙烯酰胺或淀粉改性增強劑。
4.根據(jù)權利要求1所述的銅件鑄造用砂芯材料，其特征在于上述改性脲醛樹脂系采用丙烯酸酯或醋酸乙烯進行改性的。
5.制備如權利要求1所述的銅件鑄造用砂芯材料的方法，其特征在于通過如下步驟實現(xiàn)一、備料按上述比例分別稱取上述海砂、改性脲醛樹脂、水、固化劑和增強劑；二、將上述改性脲醛樹脂和上述水混合在一起并攪拌均勻，再加入上述增加劑，再攪拌均勻，得到第一混合物；三、在上述海砂中加入上述固化劑，混合均勻，靜置1-15分鐘后，得到第二混合物；四、將上述第一混合物和上述第二混合物均勻混合在一起，靜置1-1.5分鐘后便得到鑄造用砂芯材料。
6.根據(jù)權利要求5所述的銅件鑄造用砂芯材料的制備方法，其特征在于上述固化劑采用二乙烯三胺(DETA)、乙二胺、己二胺或二氰二胺。
7.根據(jù)權利要求5所述的銅件鑄造用砂芯材料的制備方法，其特征在于上述增強劑采用硅烷粘接增強劑、聚丙烯酰胺或淀粉改性增強劑。
8.根據(jù)權利要求5所述的銅件鑄造用砂芯材料的制備方法，其特征在于上述改性脲醛樹脂系采用丙烯酸酯或醋酸乙烯進行改性的。
全文摘要
本發(fā)明公開了銅件鑄造用砂芯材料及其制備方法，其作為粘合劑主要成分的樹脂選用了價格較低的改性脲醛樹脂，本發(fā)明中，粘合劑的成本約為采用呋喃樹脂的粘合劑的45％，或采用酚醛樹脂的粘合劑的40％，從而使得本發(fā)明的鑄造用砂芯材料具有成本較低的優(yōu)勢。另一方面，本發(fā)明中，由于砂芯材料具有較好的潰散性，用本發(fā)明的砂芯材料制造的砂芯，鑄件單次搖砂時間可縮短10-15分鐘，從而提高生產(chǎn)效率。
文檔編號B22C9/10GK102989995SQ20121016790
公開日2013年3月27日 申請日期2012年5月25日 優(yōu)先權日2012年5月25日
發(fā)明者王春祥, 王志軍, 鄭火宗, 向長彬 申請人:輝煌水暖集團有限公司