易于冷卻的鋁合金鑄造用造型砂的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種易于冷卻的鋁合金鑄造用造型砂，其特征在于，是由以下重量份數(shù)的組分構(gòu)成：天然石英砂70-90份、金屬丸10-20份、瑪瑙球4-6份、改性水玻璃舊砂4-15份、樹(shù)脂砂4-15份。在造型砂內(nèi)加入一定量的顆粒金屬丸及瑪瑙球，金屬的傳熱系數(shù)較大，鋁合金溶液充滿(mǎn)型腔后鑄件表面在含有金屬丸型砂激冷作用下順序凝固，鑄件表面凝固速度加快，枝晶來(lái)不及長(zhǎng)大，所以得到的是細(xì)小、致密的結(jié)晶組織，鑄件的晶粒越細(xì)，晶軸之間的次生相、縮松、氣孔越彌散，甚至不會(huì)出現(xiàn)鑄造缺陷。
【專(zhuān)利說(shuō)明】易于冷卻的鋁合金鑄造用造型砂

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種易于冷卻的鋁合金鑄造用造型砂。

【背景技術(shù)】
[0002]V法真空造型是繼機(jī)械成型和化學(xué)成型之后的第三代造型方法，具體過(guò)程為，準(zhǔn)備好帶有抽氣室的模具，模具上有透氣孔可以直接與抽氣室的真空管相連接，將EVA薄膜放置在烘膜器下加熱到軟化狀態(tài)，通過(guò)模具上的透氣孔，將真空作用于軟化的塑料薄膜，使之與模具緊密貼覆，將負(fù)壓砂箱放置在模具上，砂箱被干砂充滿(mǎn)，通過(guò)振動(dòng)設(shè)備使干砂獲得最大密度，砂型頂部再覆上一層密封薄膜，對(duì)砂箱抽真空，造成砂型內(nèi)外壓差，使干砂得到緊實(shí)，同時(shí)釋放模具抽氣室真空，并通入壓縮空氣反吹，將砂型與模具分開(kāi)，用同樣的方法生產(chǎn)下型，將上型與下型合型，準(zhǔn)備澆鑄，待鑄件冷卻定型后，去除真空，取出鑄件。
[0003]由于家電行業(yè)鋁合金模具鑄件通常為單件小批量性質(zhì)，因此很難實(shí)現(xiàn)機(jī)械化自動(dòng)化生產(chǎn)，基本上都是以小型企業(yè)為主，采用最傳統(tǒng)的粘土砂樹(shù)脂砂人工作業(yè)的形式。這樣一來(lái)不僅作業(yè)效率低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且鑄件的質(zhì)量難以保證。
[0004]傳統(tǒng)的造型砂在組分構(gòu)成上較為單一，不能滿(mǎn)足V法真空造型的需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種成分簡(jiǎn)單，實(shí)用性好的易于冷卻的鋁合金鑄造用造型砂。
[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0007]—種易于冷卻的鋁合金鑄造用造型砂，是由以下重量份數(shù)的組分構(gòu)成:天然石英砂70-90份、金屬丸10-20份、瑪瑙球4-6份、改性水玻璃舊砂4_15份、樹(shù)脂砂4_15份；
[0008]在造型砂內(nèi)加入一定量的顆粒金屬丸及瑪瑙球，金屬的傳熱系數(shù)較大，鋁合金溶液充滿(mǎn)型腔后鑄件表面在含有金屬丸型砂激冷作用下順序凝固，鑄件表面凝固速度加快，枝晶來(lái)不及長(zhǎng)大，所以得到的是細(xì)小、致密的結(jié)晶組織，鑄件的晶粒越細(xì)，晶軸之間的次生相、縮松、氣孔越彌散，甚至不會(huì)出現(xiàn)鑄造缺陷。
[0009]同時(shí)加入部分改性水玻璃舊砂，解決了舊砂難以利用的難題，提高了資源的利用率。
[0010]上述各組分的較佳重量份數(shù)為:天然石英砂80份、金屬丸15份、瑪瑙球5份、改性水玻璃舊砂5份、樹(shù)脂砂5份；
[0011]上述改性水玻璃舊砂是按水玻璃舊砂:改性劑=109:2.5的比例進(jìn)行配置，與舊砂混勻，在負(fù)壓環(huán)境下拌勻即可制得改性水玻璃舊砂；
[0012]上述改性劑是由以下重量份數(shù)的組分構(gòu)成:納米氧化鋁12份、改性玉米淀粉8份、木糖醇溶液18份、有機(jī)硒粉3份、工業(yè)堿2份、羥丙基-β -環(huán)糊精2.5份；
[0013]上述改性劑的制備方法如下:
[0014]I)在不銹鋼加熱罐內(nèi)加入玉米淀粉與木糖醇溶液，然后將不銹鋼加熱罐封閉；
[0015]2)通過(guò)不銹鋼加熱罐對(duì)原料進(jìn)行加熱，邊加熱邊攪拌，其攪拌速度控制在120轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌加熱至90°C -110°C后，停止加熱，加入納米氧化鋁、有機(jī)硒粉、工業(yè)堿及羥丙基-β -環(huán)糊精，并繼續(xù)攪拌60-65分鐘；
[0016]3)將加熱攪拌后的粉體物料乳吸注到不銹鋼冷凍床上，封閉冷凍12小時(shí)，冷凍溫度為_(kāi)6°C ；
[0017]4)在冷凍床上，保持(TC -2°c條件下冷藏24小時(shí)，使其結(jié)晶凝沉，使水分子從物料中析漓出來(lái)；
[0018]5)將步驟4中析漓水分子后的物料塊放在60°C烘鉗鍋內(nèi)烘干，使其水分含量在13%以?xún)?nèi)；
[0019]6)將步驟5中烘干的物料塊利用球磨機(jī)球磨至400目即可。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明由于金屬丸的制造成本低，且可以重復(fù)使用，節(jié)省了制造全金屬型模具的高額費(fèi)用，降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

【具體實(shí)施方式】
[0021]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0022]一種易于冷卻的鋁合金鑄造用造型砂，是由以下重量份數(shù)的組分構(gòu)成:天然石英砂80份、金屬丸15份、瑪瑙球5份、改性水玻璃舊砂5份、樹(shù)脂砂5份；
[0023]在造型砂內(nèi)加入一定量的顆粒金屬丸及瑪瑙球，金屬的傳熱系數(shù)較大，鋁合金溶液充滿(mǎn)型腔后鑄件表面在含有金屬丸型砂激冷作用下順序凝固，鑄件表面凝固速度加快，枝晶來(lái)不及長(zhǎng)大，所以得到的是細(xì)小、致密的結(jié)晶組織，鑄件的晶粒越細(xì)，晶軸之間的次生相、縮松、氣孔越彌散，甚至不會(huì)出現(xiàn)鑄造缺陷。
[0024]同時(shí)加入部分改性水玻璃舊砂，解決了舊砂難以利用的難題，提高了資源的利用率。
[0025]上述改性水玻璃舊砂是按水玻璃舊砂:改性劑=109:2.5的比例進(jìn)行配置，與舊砂混勻，在負(fù)壓環(huán)境下拌勻即可制得改性水玻璃舊砂；
[0026]上述改性劑是由以下重量份數(shù)的組分構(gòu)成:納米氧化鋁12份、改性玉米淀粉8份、木糖醇溶液18份、有機(jī)硒粉3份、工業(yè)堿2份、羥丙基-β -環(huán)糊精2.5份；
[0027]上述改性劑的制備方法如下:
[0028]I)在不銹鋼加熱罐內(nèi)加入玉米淀粉與木糖醇溶液，然后將不銹鋼加熱罐封閉；
[0029]2)通過(guò)不銹鋼加熱罐對(duì)原料進(jìn)行加熱，邊加熱邊攪拌，其攪拌速度控制在120轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌加熱至90°C -110°C后，停止加熱，加入納米氧化鋁、有機(jī)硒粉、工業(yè)堿及羥丙基-β -環(huán)糊精，并繼續(xù)攪拌60-65分鐘；
[0030]3)將加熱攪拌后的粉體物料乳吸注到不銹鋼冷凍床上，封閉冷凍12小時(shí)，冷凍溫度為_(kāi)6°C ；
[0031]4)在冷凍床上，保持(TC _2°C條件下冷藏24小時(shí)，使其結(jié)晶凝沉，使水分子從物料中析漓出來(lái)；
[0032]5)將步驟4中析漓水分子后的物料塊放在60°C烘鉗鍋內(nèi)烘干，使其水分含量在13%以?xún)?nèi)；
[0033]6)將步驟5中烘干的物料塊利用球磨機(jī)球磨至400目即可。
[0034]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種易于冷卻的鋁合金鑄造用造型砂，其特征在于，是由以下重量份數(shù)的組分構(gòu)成:天然石英砂70-90份、金屬丸10-20份、瑪瑙球4-6份、改性水玻璃舊砂4-15份、樹(shù)脂砂4-15份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的易于冷卻的鋁合金鑄造用造型砂，其特征在于，天然石英砂80份、金屬丸15份、瑪瑙球5份、改性水玻璃舊砂5份、樹(shù)脂砂5份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的易于冷卻的鋁合金鑄造用造型砂，其特征在于，上述改性水玻璃舊砂是按水玻璃舊砂:改性劑=109:2.5的比例進(jìn)行配置，與舊砂混勻，在負(fù)壓環(huán)境下拌勻即可制得改性水玻璃舊砂； 上述改性劑是由以下重量份數(shù)的組分構(gòu)成:納米氧化鋁12份、改性玉米淀粉8份、木糖醇溶液18份、有機(jī)硒粉3份、工業(yè)堿2份、羥丙基-β -環(huán)糊精2.5份； 上述改性劑的制備方法如下: 1)在不銹鋼加熱罐內(nèi)加入玉米淀粉與木糖醇溶液，然后將不銹鋼加熱罐封閉； 2)通過(guò)不銹鋼加熱罐對(duì)原料進(jìn)行加熱，邊加熱邊攪拌，其攪拌速度控制在120轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌加熱至90°C -110°C后，停止加熱，加入納米氧化鋁、有機(jī)硒粉、工業(yè)堿及羥丙基-β -環(huán)糊精，并繼續(xù)攪拌60-65分鐘； 3)將加熱攪拌后的粉體物料乳吸注到不銹鋼冷凍床上，封閉冷凍12小時(shí)，冷凍溫度為 _6。。； 4)在冷凍床上，保持0°C-2°C條件下冷藏24小時(shí)，使其結(jié)晶凝沉，使水分子從物料中析擒出來(lái)； 5)將步驟4中析漓水分子后的物料塊放在60°C烘鉗鍋內(nèi)烘干，使其水分含量在13%以?xún)?nèi)； 6)將步驟5中烘干的物料塊利用球磨機(jī)球磨至400目即可。
【文檔編號(hào)】B22C1/00GK104399863SQ201410625598
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】胡剛 申請(qǐng)人:寧國(guó)市皖南健身材料有限公司