[发明专利]适用于硅酸盐无机粘结剂砂的制芯方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸造制芯方法，具体涉及适用于硅酸盐无机粘结剂砂的制芯方法。

背景技术

现有铸造用砂芯主要是树脂砂制成，树脂砂具有良好的流动性，所制得的砂芯紧实，强度高。硅酸盐无机粘结剂具有无毒、无污染、低成本等诸多优点，但硅酸盐无机粘结剂含有的水分较高，用硅酸盐无机粘结剂制得的砂的流动性远远低于树脂砂，因此，不能沿用树脂砂的制芯方法。如何使用流动性较差的硅酸盐无机粘结剂砂获得固化效果好、紧实度高、强度高的砂芯，则是面临的新课题。

发明内容

本发明的目的是提供几种适用于硅酸盐无机粘结剂砂的制芯方法，采用这几种方法均能用硅酸盐无机粘结剂型砂制得表面致密、轮廓清晰、尺寸稳定，强度高的砂芯，且具有良好的综合高温性能，发气量低，能够提高铸件的质量。

    本发明所述的第一种适用于硅酸盐无机粘结剂砂的制芯方法，采用射芯机制芯，其步骤如下：

步骤一，制备硅酸盐无机粘结剂砂：以70/140目科左后旗烧砂（一种石英砂，产自长江造型材料（集团）科左后旗有限公司）为原砂，硅酸盐无机粘结剂作为粘结剂，将原砂和粘结剂放入混砂机中混匀，再加入固化交联剂继续混制成硅酸盐无机粘结剂砂；其中原砂:粘结剂:固化交联剂的重量比为：166.7:5:1；

    步骤二，射芯机参数设定；将空气压力控制器调至0.7MPa，模具的温度控制器设为160℃，固化的时间继电器设为120 秒；接通电源，合上第一模具，并使射芯机升温至设定温度；

步骤三，射芯机储料斗装砂；将步骤一制得的硅酸盐无机粘结剂砂填满射芯机储料斗，并压实，清理除去料斗装料口上多余的砂；将射芯机储料斗水平放入射芯机的储料斗凹槽内；

步骤四，射芯制样并固化；按下升降开关，使射芯机储料斗下降至第一模具上，并使得射芯机储料斗的射砂口与第一模具上的射砂入口对齐；接着按下射芯按钮，开始射芯制样，人工计时10秒后，停止射芯；按下时间控制按钮，开始计时固化，多余的空气从第一模具底部的排气塞排出；当时间继电器计时120 秒时，发出信号，打开第一模具，取出第一砂芯，完成射芯机制样。

所述的适用于硅酸盐无机粘结剂砂的制芯方法，其所述硅酸盐无机粘结剂的成分为：84～91％九水偏硅酸钠，4.2～8.4％硼酸，0.7～2.1％三聚磷酸钠，2.0～5.8％柠檬酸。

所述的适用于硅酸盐无机粘结剂砂的制芯方法，其所述固化交联剂的成分为所述固化交联剂的成分为：75～96%二氧化硅，0.8～1.2%三氧化二铝，0.6～1.2%三氧化二铁，0.6～0.8%氧化镁，0.2～0.4%氧化钙，1.5～1.1%氧化钠和余量水。

采用射芯机制得的第一砂芯表面致密、轮廓清晰、尺寸稳定，强度高，且具有良好的综合高温性能。

    本发明所述的第二种适用于硅酸盐无机粘结剂砂的制芯方法，采用重锤式制样机制芯，其步骤如下：

步骤一，制作硅酸盐无机粘结剂砂：以70/140目科左后旗烧砂（一种石英砂，产自长江造型材料（集团）科左后旗有限公司）为原砂，硅酸盐无机粘结剂作为粘结剂，将原砂和粘结剂放入混砂机中混匀，再加入固化交联剂继续混制成硅酸盐无机粘结剂砂；其中原砂:粘结剂:固化交联剂的重量比为：166.7:5:1；

    步骤二，重锤式制样机制作砂芯：选择第二模具和冲头，并将冲头安装在重锤式制样机上，将步骤一中制得的无机粘结剂砂加入第二模具中，压实，除掉多余的砂；将第二模具和砂一起放在重锤式制样机试样台上，左手向下扳动长扳手使冲头升至高位并自锁，将第二模具放在机架的底座定位孔内，抬起扳手使冲头压入第二模具内，待扳手回到停止位置后，右手握住凸轮的手柄顺时针转动，使20kg的重锤离开锤垫到达最高位后做自由落体，连续转动凸轮三次，中心轴上端面落到刻线牌右边刻线间隔之间；重新向下扳动扳手并锁定，取下第二模具，分开第二模具的上模具，取出下模具和第二砂芯；

步骤三，砂芯固化；将第二模具的下模具和第二砂芯一起放入160℃温度的烘箱中，烘烤30min后，取出下模具，再取下第二砂芯。

所述的适用于硅酸盐无机粘结剂砂的制芯方法，其所述硅酸盐无机粘结剂的成分为：84～91％九水偏硅酸钠，4.2～8.4％硼酸，0.7～2.1％三聚磷酸钠，2.0～5.8％柠檬酸。