[发明专利]钢制型砂及其制造工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用于制芯的新型型砂，以及这种型砂的制造工艺。

背景技术：

目前，一般的制芯工艺是利用覆膜砂通过手工或机械制成所需的砂芯，砂芯与外型匹配浇注出各种铸件。覆膜砂主要采用优质精选天然石英砂为原砂，在原砂表面包覆热塑性酚醛树脂，乌洛托品及增强剂等。包覆材料可根据用户的不同技术需求，在固化速度、脱膜性、流动性、溃散性、铸件表面光洁度、储存等方面适当调整配比。这种覆膜砂的导热率较低，为了避免同一个铸件各个部位冷却速度不均，可能产生缩孔、或者把壁薄的部位拉裂等现象，需要造型完成后，在壁厚厚的部位加放冷铁，用它来吸收铁水的温度，加速这个部位的冷却速度，缩短和其他壁厚薄的部位冷却的时间差。

覆膜砂现有的制造工艺有冷法和热法两种：冷法是用乙醇将树脂溶解，并在混砂过程中加入乌洛托品，使二者包覆在砂粒表面，乙醇挥发，得覆膜砂；热法把砂预热到一定温度，加树脂使其熔融，搅拌使树脂包覆在砂粒表面，加乌洛托品水溶液及润滑剂，冷却、破碎、筛分得覆膜砂。

发明内容：

本发明针对现有覆膜砂导热率低，需要配备冷铁等问题，提供一种导热率高、散热快、无需冷铁的钢制型砂及其制造工艺。

本发明技术解决方案是：一种钢制型砂，是由钢珠及包覆在钢珠表面的酚醛树脂、固化剂和润滑剂构成。

这种钢制型砂的制造工艺，操作步骤如下：

①将熔融状态的钢液体经钢水包缓慢均匀地浇到滚筒上；滚筒下方设有水池，滚筒下边缘侵入水池的水中；钢液落在有水的滚筒表面，立即膨胀，爆飞，形成无数微小的钢珠，落入水池中；

②捞出钢珠进行烘干，分别筛分出直径为0.20～0.85mm的钢珠，并按不同规格独立包装待用；

③将100kg同一规格的钢珠放到加热器中加热，待钢珠加热到95～105℃时，放入混砂机中，同时开动覆膜砂混砂机，依次加入酚醛树脂、固化剂和润滑剂；待包覆钢珠的温度达到70℃以下时放料，包装待用。

所述的酚醛树脂的软化点为95～105℃、聚合速度为18～25s、加入量为1～3.5kg；所述的固化剂为乌洛托品，加入量为0.05～0.7kg；所述的润滑剂为硬脂酸钙，升华点>150℃，加入量为0.05～0.7kg。

所述的酚醛树脂的加入量最好为1.5kg，所述的乌洛托品加入量最好为0.1kg，所述的硬脂酸钙加入量最好为0.1kg。

本发明可以独立使用，也可以和覆膜砂配合使用，即砂芯的部分造型采用钢制型砂。钢制型砂的导热系数高，可增加铁水凝固的速度，使其周围铁水加速凝固，这样就达到了替代冷铁的作用。此外钢制型砂的成本较低，溃散性好，尤其适用于铸件内部型腔造型，容易击碎流出。这种钢制型砂的制造工艺也很简单，制造成本低廉。

附图说明：

图1为本发明制造钢珠的设备结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

一种钢制型砂，是由钢珠及包覆在钢珠表面的酚醛树脂、固化剂和润滑剂构成。

这种钢制型砂的制造工艺，操作步骤如下：

①将熔融状态的钢液体经钢水包缓慢均匀地浇到滚筒1上；滚筒1下方设有水池2，滚筒1下边缘侵入水池2的水中；钢液落在有水的滚筒表面，立即膨胀，爆飞，形成无数微小的钢珠3，落入水池中；

②捞出钢珠进行烘干，分别筛分出直径为0.20mm、0.35mm、0.42mm、0.60mm、0.85mm的钢珠，并按不同规格独立包装待用；

③将100kg同一规格的钢珠放到加热器中加热，待钢珠加热到95～105℃时，放入混砂机中，同时开动覆膜砂混砂机，依次加入酚醛树脂、固化剂和润滑剂；待包覆钢珠的温度达到70℃以下时放料，包装待用。

所述的酚醛树脂的软化点为95～105℃、聚合速度为18～25s、加入量为1kg；所述的固化剂为乌洛托品，加入量为0.05kg；所述的润滑剂为硬脂酸钙，升华点>150℃，加入量为0.05kg。

实施例2：

其他如实施例1所述，仅是酚醛树脂的加入量最好为3.5kg，所述的乌洛托品加入量为0.7kg，所述的硬脂酸钙加入量为0.7kg。

实施例3：

其他如实施例1所述，仅是酚醛树脂的加入量为1.5kg，所述的乌洛托品加入量为0.1kg，所述的硬脂酸钙加入量为0.1kg。