[发明专利]铸型造型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸型造型方法，特别涉及一种利用由粒子状骨料、水溶性粘合剂、表面活性剂及水混合搅拌而生成的发泡混合物制造铸型的造型方法，该铸型具有高强度，耐热性，并且几乎不产生令人不适的臭气。

背景技术

提前公开的日本专利NO.63-115649公开了一般的中空型芯造型方法。该方法采用硅砂作为粒子状骨料并和粘合剂形成未硬化的型砂(粒子状混合物)。该步骤包括：在未硬化型砂中加入含表面活性剂的溶液，搅拌使其发泡，然后将粒子状骨料发泡混合物注入加热的金属模具中，并将其在加热的金属模具中保持预定时间，使其水分蒸发。

上述专利披露了将酚醛树脂作为该方法中的粘合剂。而使用酚醛树脂，会产生例如甲醛、苯酚、氨气等对人体有害的气体，并在热量从金属模具转移而使粘合剂硬化的时候会产生令人不适的臭气。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种铸型造型方法。本发明的造型方法能够抑制对人体有害及令人不适的臭气的产生。这是由于包含砂和粘合剂的粒子状骨料混合物被用于造型时，或者熔融金属被灌入由粒子状骨料制成的铸型(例如型芯)中时，粘合剂被分解。此外，本发明的铸型造型方法所制的铸型在铸造后有着更好的粉碎性。

此外，本发明的一部分目的是提供一种能够增强铸型强度的铸型造型方法。

本发明的铸型造型方法包括以下步骤：将粒子状骨料、一种或多种水溶性粘合剂、表面活性剂、交联剂及水混合、搅拌，使其发泡成为发泡骨料混合物；再将发泡骨料混合物灌入造型空间；蒸发灌入的骨料混合物中的水分，使其固化成为铸型；将铸型从金属模具中取出。

较佳的选择为，表面活性剂为与交联剂发生交联反应的表面活性剂。

较佳的选择为，表面活性剂为非离子物质，并且其HLB值大于或等于8，小于20。HLB值是表示表面活性剂亲水或亲油水平的指标，所述的油指不溶于水的有机化合物。HLB值的范围为0-20。该值越接近0，亲油性越高，越接近20时，亲水性越高。HLB值可由Atlas法或者Griffin法计算导出，它也可以通过高效液相色谱的保留时间来测出。如果非离子表面活性剂的HLB值低于8，将无法获得发泡骨料混合物。这是由于这样的非离子表面活性剂很难分散到水中，使得发泡不充分。如果非离子表面活性剂的HLB值大于或等于8，它就能稳定地分散在水中，并使得发泡充分。这样，就得到了发泡骨料混合物。

造型空间可以由金属模具所确定。在这种情况下，较佳的灌入步骤包含一个将发泡骨料混合物压入造型空间的步骤。

该增压灌入步骤可以为，将发泡骨料混合物填充入一汽缸后，直接给填入的骨料混合物加压将其灌入造型空间。或者，通过压缩空气增加压力来将发泡骨料混合物灌入造型空间。

在蒸发步骤中，较佳的选择为，通过加热的金属模具中的热量来蒸发发泡骨料混合物中的水分。

每种水溶性粘合剂在常温下可溶于水。

每种水溶性粘合剂都是糖类或其衍生物。

每种水溶性粘合剂的含量相对于100重量份的粒子状骨料为0.1-5.0重量份。

较佳选择为，交联剂为含有羧基的化合物。该含有羧基的化合物可以为：草酸、马来酸、丁二酸、柠檬酸、丁基四羧酸、甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物或异丁烯-马来酸酐共聚物。

在本发明中，发泡骨料混合物由粒子状骨料、一种或多种水溶性粘合剂、表面活性剂及与水溶性粘合剂发生交联反应的交联剂混合而成。由于发泡骨料混合物能够被灌入造型空间(或者造型腔)的每个部位，所以当熔融金属灌入时铸型产生的气体的量被抑制，在铸型中由气体所造成的缺陷减少。

由于该发泡骨料混合物中不含有现有技术中存在的酚醛树脂，因此即使在发泡骨料造型的时候或向由骨料混合物制成的铸型(例如型芯铸型)中注入熔融金属的时候，每一种粘合剂都分解了，也能避免产生对人体有害及令人不适的气体。

此外，本发明能够制成一种具有良好粉碎性的铸型。

使用阴离子表面活性剂、阳性离子表面活性剂和两性离子表面活性剂制造的铸型(型芯)的强度比用非离子表面活性剂制造的低很多。因此，本发明采用非离子表面活性剂来使得发泡骨料混合物能够灌入造型空间的每个部位并使得铸型具有足够的强度和耐湿性。

本发明的上述特征及其进一步的特征和有益效果将参照相应附图，通过下面的详细记载进一步说明。

附图说明

图1为本发明铸型造型方法的第一实施例中所使用造型装置的纵剖面图。

图2为本发明铸型造型方法的其它实施例中所使用造型装置的纵剖面图。