專利名稱：一種覆膜砂型(芯)的制造方法
技術領域：
本發明屬于鑄造技術領域，具體是提出一種覆膜砂型(芯)的制造方法。
覆膜砂制型(芯)是精密鑄造方法之一，在鑄造行業被廣泛應用。現有的覆膜砂制型(芯)的方法為覆膜砂所用粘結劑為熱塑性酚醛樹脂，將粘結劑與砂按一定比例，通過混制的方法使粘結劑以一層薄膜包覆在砂粒表面，再經過干燥、破碎、過篩后獲得覆膜砂。型(芯)的制法為在射芯機上以一定壓力的氣體將覆膜砂充填于具有一定溫度的熱芯盒中，芯盒的熱量傳遞給覆膜砂，覆膜砂升溫過程中達到樹脂的熔融溫度時，包覆在砂粒表面的酚醛樹脂開始熔融，將砂粒熔結在一起；覆膜砂繼續升溫超過熔融溫度時，酚醛樹脂又產生固化，將砂粒粘結為具有與芯盒的內腔形狀一致，尺寸精確的鑄造用型(芯)。該種方法由于所使用粘結劑(干固性)酚醛樹脂的價格較貴且對原砂的各項指標要求較高(原砂一般要用內蒙大林砂)，所以其存在的主要缺陷是覆膜砂型(芯)的制造成本較高。
本發明的目的是提供一種采用水溶性覆砂制造型(芯)的方法，以大幅度降低覆膜砂型(芯)的成本。
本發明完成其發明任務所采取的技術方案是采用水溶性覆膜砂制型(芯)，將水溶性覆膜砂充填于鑄造芯盒中，向鑄造芯盒中充入含有水份的氣體，使水溶性覆膜砂溶解成型(芯)。
水溶性覆膜砂是將水溶性粘結劑用混制的方法與砂結合，使其以一層薄膜包覆在砂粒表面。
在與砂混制時，使混制的覆膜砂為全濕狀態，全濕狀態是指混制砂芯時水溶性粘結劑達到最高粘結強度時的含水量，再經干燥、破碎、過篩制得。
可以在混制時，降低粘結劑的含水量，使混制的覆膜砂處于半濕狀態，而直接使用。這是考慮全濕狀態的芯砂粘度大，相對流動性差，無法在射芯機上射芯，而半濕狀態的芯砂粘度小，相對流動性較好，可在射芯機上直接射制一些形狀簡單的型(芯)，不足的水份由含有水份的氣體來補充，這樣可省去干燥、破碎、過篩工序。
如現有的呋喃樹脂濕態砂射制型(芯)技術，便是用占砂重2.5％左右的液態熱固性呋喃樹脂與砂混制后直接濕態射制型(芯)的，但這種濕態芯砂成本高。
水溶性粘結劑是指干固的粘結劑具有水溶后恢復粘結性能的特點。
本發明采用水溶性覆膜砂制型(芯)，而水溶性覆膜砂采用水溶性粘結劑與砂混配而成。由于水溶性粘結劑具有以下優點1、品種多、來源廣、價格低廉。許多水溶性的使用成本低廉，如已用于鑄造的水玻璃、聚乙烯醇類樹脂等。其比較見下表
聚乙烯醇類樹脂砂芯，不但具有強度高、可制作10～15毫米厚的薄殼型(芯)以節約覆膜砂，還具有防潮、澆注鑄件后芯砂出砂性好的優點，水玻璃中加少量糊精(占砂重0.5～1％)以改善出砂性。
2、水溶性粘結劑對原砂的各項指標要求不高，酚醛樹脂覆膜砂的原砂一般要用內蒙古大林砂。以河南為例，大林砂運到河南的價格為250元/噸，而水溶性覆膜砂可用本地鑄造用砂鄭奄砂，每噸50元，每噸覆膜砂又可降低成本200元。
由此鑒于水溶性粘結劑所具有的優點，采用本發明制型(芯)的方法可大幅度降低覆膜砂型(芯)的成本。
水溶性粘結劑，可為水玻璃加少量糊精、聚乙烯醇類樹脂等，聚乙烯醇類樹脂包括聚乙烯醇及與醛類起縮合反應制得的聚乙烯醇縮醛水溶液。
向鑄造芯盒中充入的含有水份的氣體可以是1、具有一定壓力的水蒸汽。
2、具有一定壓力的水蒸汽與熱空氣的混合氣。
3、具有一定壓力的水與熱空氣混合的霧化氣。
4、具有一定壓力的水蒸汽與冷空氣混合的霧化氣。
5、具有一定壓力的水與冷空氣混合的霧化氣。
覆膜砂表面的水溶性粘結劑吸收氣體中的水份即刻溶融恢復粘結性，將砂粒粘結在一起。
上述通入含有水份氣體的方式中，前3條溶結效果較快，充汽后數10秒便可完成。停止供含有水份的氣體，然后適宜選擇鑄造中已用的各種加熱方法，使芯盒中的砂粒受熱，水溶性粘結劑脫水固化，將砂粒粘結為與芯盒內腔形狀一致，尺寸精確的鑄造用型(芯)。
本發明制型(芯)的方法不但可以用于射芯機，也可用于手工芯盒制型芯。
實施例采用水玻璃加少量糊精作為粘結劑制水溶性覆膜砂，選用濃度為45°B左右，模數為2、3的水玻璃，配比為水玻璃∶糊精∶原砂＝4∶1∶100。在混砂機中混制3～4分鐘，使水玻璃以一層薄膜包覆在砂粒表面，此時為全濕態芯砂，再經干燥、破碎、達篩后備用。如制成半濕態芯砂，則選用濃度高的55°B的水玻璃，配比為水玻璃∶糊精∶原砂＝2.5∶1∶100。在混砂機混制后直接使用，利用射芯機將水溶性覆膜砂充填于鑄造熱芯盒中，芯盒溫度可為200～300℃，向鑄造芯盒中充以含有水份的氣體，如具有一定壓力的水蒸汽，一般為數10秒，即可停止供汽。在滿足粘結劑達到最佳粘結強度的前提下盡量縮短供氣時間，以減少覆膜砂中水份，提高固化速度，然后使水溶性覆膜砂在熱芯盒中受熱，一般為2～3分鐘即可固化，打開芯盒取出型(芯)，重復上述射芯動作制作下一個型(芯)，對芯盒中的水溶性覆膜砂加熱，鑄造中已有多種加熱方法可適宜選擇使用，如在芯盒上安裝電加熱管(現有的鑄造熱芯盒多數為安裝電加熱管)進行加熱。
權利要求
1.一種覆膜砂型(芯)的制造方法，其特征是采用水溶性粘結劑與砂混合制作水溶性覆膜砂，將水溶性覆膜砂充填于鑄造芯盒中，向鑄造芯盒中充入含有水份的汽體，使水溶性覆膜砂溶結成型(芯)。
2.根據權利要求1所述的一種覆膜砂型(芯)的制造方法，其特征是向鑄造芯盒中充入的含有水份的汽體可以是具有一定壓力的水蒸汽。
3.根據權利要求1所述的一種覆膜砂型(芯)的制造方法，其特征是向鑄造芯盒中充入的含有水份的汽體可以是具有一定壓力的水蒸汽與熱空氣的混合氣。
4.根據權利要求1所述的一種覆膜砂型(芯)的制造方法，其特征是向鑄造芯盒中充入的含有水份的汽體可以是具有一定壓力的水與熱空氣混合的霧化汽。
5.根據權利要求1所述的一種覆膜砂型(芯)的制造方法，其特征是向鑄造芯盒中充入的含有水份的汽體可以是具有一定壓力的水蒸汽與冷空氣混合的霧化汽。
6.根據權利要求1所述的一種覆膜砂型(芯)的制造方法，其特征是向鑄造芯盒中充入的含有水份的汽體可以是具有一定壓力的水與冷空氣混合的霧化汽。
7.根據權利要求1所述的一種覆膜砂型(芯)的制造方法，其特征是水溶性粘結劑可為聚乙烯醇類樹脂。
8.根據權利要求1所述的一種覆膜砂型(芯)的制造方法，其特征是水溶性粘結劑可為水玻璃加少量糊精。
全文摘要
本發明屬于鑄造技術領域。其特點是采用水溶性覆膜砂制型(芯),將水溶性覆膜砂充填于鑄造芯盒中,向鑄造芯盒中充以含有水份的氣體,使水溶性覆膜砂溶結成型(芯)。本發明涉及的水溶性覆膜砂由水溶性粘結劑與砂混配而成,因而采用本發明制型(芯)的方法可大幅度降低覆膜砂型(芯)的成本。
文檔編號B22C9/00GK1270860SQ9910436
公開日2000年10月25日 申請日期1999年4月16日 優先權日1999年4月16日
發明者蔡建軍 申請人:蔡建軍