一種無機粘結劑熱固化法制芯工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于鑄造技術領域中采用無機粘結劑實現粘結操作的一種制芯工藝，具體來說是一種無機粘結劑熱固化法制芯工藝。
【背景技術】
[0002]傳統的制芯工藝中多使用的是有機粘結劑，如較為常見的呋喃樹脂、堿酚醛樹脂、邦尼樹脂等，長期的應用實踐表明，樹脂的價格較高且環境污染較大。隨著人們對于自身生存條件和環境的要求日趨嚴格的條件下，會導致車間勞動保護和生產環境衛生方面的投資很大，從而使樹脂砂的應用受到一定限制，許多研宄將方向轉為傳統的無機粘結劑尤其是對水玻璃的研宄。
[0003]最近十多年來，隨著人們對于水玻璃的基本組成和“老化”現象實質認識的逐漸深化，新型硬化工藝的開發取得了突破性進展，公認全加熱固化可以充分發揮水玻璃的粘結強度，但是水玻璃砂也存在潰散性差，舊砂不能充分的回收利用等問題。
【發明內容】
[0004]本發明提供了一種無機粘結劑熱固化法制芯工藝，它采用特定的寶珠砂代替傳統的鑄造硅砂，從而在很大程度上減少了無機粘結劑的加入量，從而改善了無機粘接劑砂存在的潰散性差的缺陷。
[0005]本發明實現上述目的采用以下技術方案:
一種無機粘結劑熱固化法制芯工藝，它采用在寶珠砂中加入無機粘結劑水玻璃，然后在熱芯盒射芯機上在射芯壓力0.3-0.6MPa的壓力下射芯3_10s成型，并對其在200_300°C的溫度下加熱固化30-150s從而得到完整的砂型。
[0006]所述的寶珠砂為真密度為2.9g/cm3的球形的寶珠砂，寶珠砂內各組分的含量分別為:Al20375-85%、S12< 15%、T1 1.5% ;對寶珠砂進行篩選，使其AFS細度為50-65，并調整其PH值為7-8。
[0007]所述的無機粘結劑水玻璃在寶珠砂中的添加比例為按照重量百分比為1.5-2.0%的比例進行添加。
[0008]本發明采用上述技術方案具有以下有益效果:
1、在保持足夠的工藝強度的條件下，大幅度降低粘結劑加入量，從而使水玻璃砂長期存在的潰散性差、舊砂不能回用的問題得到了較好的解決；可以獲得完全媲美于有機機粘結劑系列固化砂的出砂性能和表面質量；
2、型(芯)砂高溫退讓性優異，鑄件熱裂傾向極小，在保證最經濟的獲得健全鑄件的同時，有效的改善了鑄件表面質量，提高了鑄造效率和產品質量；
3、極低的高溫發氣量，高溫無有害氣體排放，有利于環保；
4、具有優異的經濟性，僅相當于樹脂有機粘結劑價格的二十分之一。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0010]下面為本發明的一些具體實施例。
[0011]實施例1
I)寶珠砂的選取:
選取真密度為2.9g/cm3的球形的寶珠砂，寶珠砂內各組分的含量分別為:A1 203 84%、S12 15%、T12 1%;對寶珠砂進行篩選，使其AFS細度為50-65，并調整其PH值為8。
[0012]2)無機粘結劑的添加混制:
在上述的寶珠砂中按照重量百分比為2.0%的比例混入無機添加劑水玻璃，并將其混合均勻。
[0013]3)注芯成型
將步驟2)中混勻的水玻璃合寶珠砂通過熱芯盒射芯機在0.5MPa的壓力下射芯1s成相應的砂型。
[0014]4)全加熱固化
將步驟3)中的砂型在250°C的溫度下加熱固化10s得到完整的砂型。
[0015]經檢測，該砂型的性能系數如下:
AFS 細度:50-65
熱抗拉強度:(210°C 3min) 1.15MPa
常溫抗拉強度:5.7 MPa
熱抗彎強度:(210°C 3min) 5.5MPa
常溫抗彎強度:13MPa
發氣量:(1000°C) 4.6ml/g
灼燒減量:1.36%
膨脹率:0.3%
實施例2
I)寶珠砂的選取:
選取真密度為2.9g/cm3的球形的寶珠砂，寶珠砂內各組分的含量分別為:Al 20384.3%、S12 14.7%、T12 1% ;對寶珠砂進行篩選，使其AFS細度為50-65，并調整其PH值為7.5。
[0016]2)無機粘結劑的添加混制:
在上述的寶珠砂中按照重量百分比為1.8%的比例混入無機添加劑水玻璃，并將其混合均勻。
[0017]3)注芯成型
將步驟2)中混勻的水玻璃合寶珠砂通過熱芯盒射芯機在0.45MPa的壓力下射芯8s成相應的砂型。
[0018]4)全加熱固化
將步驟3)中的砂型在280°C的溫度下加熱固化130s得到完整的砂型。
[0019]經檢測，該砂型的性能系數如下:
AFS 細度:50-65
熱抗拉強度:(210°C 3min) 1.18MPa 常溫抗拉強度:5.65MPa 熱抗彎強度:(210°C 3min) 5.7MPa 常溫抗彎強度:14.3MPa 發氣量:(1000°C) 4.5ml/g 灼燒減量:1.4%
膨脹率:0.25%
實施例3
I)寶珠砂的選取:
選取真密度為2.9g/cm3的球形的寶珠砂，寶珠砂內各組分的含量分別為:A1 203 84%、S12 15%、T12 1% ;對寶珠砂進行篩選，使其AFS細度為50-65，并調整其PH值為7.8。
[0020]2)無機粘結劑的添加混制:
在上述的寶珠砂中按照重量百分比為1.9%的比例混入無機添加劑水玻璃，并將其混合均勻。
[0021]3)注芯成型
將步驟2)中混勻的水玻璃合寶珠砂通過熱芯盒射芯機在0.6MPa的壓力下射芯1s成相應的砂型。
[0022]4)全加熱固化
將步驟3)中的砂型在300°C的溫度下加熱固化150s得到完整的砂型。
[0023]經檢測，該砂型的性能系數如下:
AFS 細度:50-65
熱抗拉強度:(210°C 3min) 1.2MPa 常溫抗拉強度:5.85 MPa 熱抗彎強度:(210°C 3min) 5.6MPa 常溫抗彎強度:13.2MPa 發氣量:(1000°C) 4.7ml/g 灼燒減量:1.2%
膨脹率:0.25%
【主權項】
1.一種無機粘結劑熱固化法制芯工藝，它采用在寶珠砂中加入無機粘結劑水玻璃，然后在熱芯盒射芯機上在射芯壓力0.3-0.6MPa的壓力下射芯3_10s成型，并對其在200-300°C的溫度下加熱固化30-150S從而得到完整的砂型。2.根據權利要求1所述的一種無機粘結劑熱固化法制芯工藝，其特征在于:所述的寶珠砂為真密度為2.9g/cm3的球形的寶珠砂，寶珠砂內各組分的含量分別為:A1 20375-85%、S12S 15%,T12^ 1.5% ;對寶珠砂進行篩選，使其AFS細度為50-65，并調整其PH值為7-8。3.根據權利要求1所述的一種無機粘結劑熱固化法制芯工藝，其特征在于:所述的無機粘結劑水玻璃在寶珠砂中的添加比例為按照重量百分比為1.5-2.0%的比例進行添加。
【專利摘要】本發明提供了一種無機粘結劑熱固化法制芯工藝，它在寶珠砂中加入無機粘結劑水玻璃，然后在熱芯盒射芯機上在射芯壓力0.3-0.6MPa的壓力下射芯3-10s成型，并對其在200-300℃的溫度下加熱固化30-150s從而得到完整的砂型。采用特定的寶珠砂代替傳統的鑄造硅砂，從而在很大程度上減少了無機粘結劑的加入量，從而改善了無機粘接劑砂存在的潰散性差的缺陷。
【IPC分類】B22C1/18, B22C9/12
【公開號】CN104942220
【申請號】CN201510322383
【發明人】余健, 尚忠祥, 秦曉龍, 張濛, 張昆
【申請人】開封東立高壓閥門鑄造有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月13日