[发明专利]一种水基型粘结剂湿态型芯的固化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸造行业中型芯的固化方法，具体涉及一种水基型粘结剂湿态型芯的微波固化方法。 

背景技术

现有的铸造型芯固化方法，是利用加热模具使其固化，或者是向制成的型芯里吹或添加固化剂或固化催化剂的方法进行固化。这些固化方法不是需要消耗很多能源，就是会给环境带来污染或为解决污染而消耗能源、增加成本。 

微波是指频率为0.3～300GHz的电磁波。材料在微波作用下会产生升温、熔融等物理现象，同时还会发生化学反应。微波辐射能使化学反应在相同的温度甚至更低的温度下，产生比常规方法高几倍甚至几十倍的效率。目前，微波辐射固化主要针对环氧树脂、聚氨酯等介质损耗因数较大的热固化树脂体系。微波固化体系的研究主要涉及自由基聚合（如丙烯酸树脂、不饱和聚酯/苯乙烯体系）、内酯开环聚合、环氧树酯／胺、环氧树脂／酸酐等体系。也有作为水玻璃型砂在木质模具内固化的，但固化效率低，型砂芯的强度低等问题，仅仅停留在采用日用小型微波炉内进行，不能满足工业化的生产应用。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种微波对水基型粘结剂湿态型芯的制芯进行固化的方法。 

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种水基型粘结剂湿态型芯的固化方法，其具体方法如下： 

制芯射砂步骤，将表面裹覆了水基型粘结剂铸造型砂，通过制芯机以一定气砂比，具有0.3～0.6Mpa压强的压缩空气射入模具型腔内，保持0.3～0.6Mpa的压强2～10s；

制芯加热步骤，开启微波发生机构，使微波穿过模具体进入模具型腔内的水基型粘结剂铸造型芯，微波频率为0.3～300GHz，加热时间为30～600s。

采用上述技术方案时，本发明则采用微波对水基型粘结剂湿态型芯的制芯进行固化的方法，其含有的粘结剂可以是无机性粘结材料，也可以是有机性材料和可以与水相溶乳的任何粘结性材料。本技术方法是利用微波辐射产生热量，即所谓的微波“致热效应”，使型芯内部温度升高而发生固化反应，相对于常规的加热方式，微波是一种内加热，具有加热速度快、温度均匀、无滞后效应等特点，因此能加快固化速度。同时，微波对水基型粘结剂的固化化学反应起到促进作用，一方面使是反应物分子吸收了微波能量，提高了分子运动速度，致使分子运动杂乱无章，导致熵的增加；另一方面微波对粘结剂含有的极性分子的作用，迫使其按照电磁场作用方式运动，导致了熵的减少。因此，微波对水基型粘结剂的化学反应的作用激烈时不能仅用微波致热效应来描述的。微波除了具有热效应外，还存在一种不是温度引起的非热效应。微波作用下的有机反应，改变了反应动力学，减低了反应活化能，微波非热效应对反应的加速作用可能起了决定作用，微波降低了反应的活化能，把微波辐射用于型芯中含有的粘结剂的化学凝胶合成，并通过微波作用使液态水基型粘结剂变成固态，就是一种水基型粘结剂湿态型芯的制芯微波固化技术方法。在相同质量的型芯固化过程程中，制型芯过程较现有的常规方法更节能，能耗不到传统方法能耗的十五分之一，固化效率更高，仅有传统方法的十分之一时长，成本更低，效率更高；对于厚大型芯芯件，更低的含水量，可大大改善铸件浇注质量，同时，因微波对模具的加热作用微小，模具固化过程中温度很低，可充分保证型芯件的尺寸。 

进一步，所述微波频率为900～20000MHz。 

进一步，所述模具的材质包括工程塑料、工程有机复合材料、陶瓷或陶瓷复合材料、高纯硅质。采用上述材料制成的模具，具有足够的强度和耐热性能，有能够使微波穿透模具体，达到微波加热的目的。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明： 

图1是本发明一种水基型粘结剂湿态型芯的固化方法实施例中微波加热机构的示意图；

图2是本发明一种水基型粘结剂湿态型芯的固化方法实施例中模具的结构示意图。

具体实施方式

本发明一种水基型粘结剂湿态型芯的固化方法，其具体方法如下： 

制芯射砂步骤，将表面裹覆了水基型粘结剂铸造型砂，通过制芯机以一定气砂比，具有0.3～0.6Mpa压强的压缩空气射入模具型腔内，保持0.3～0.6Mpa的压强2～10s（当压强为0.3Mpa时保持10秒，当压强为0.6 Mpa时保持2秒）；

制芯加热步骤，开启微波发生机构，使微波穿过模具体进入模具型腔内的水基型粘结剂铸造型芯，微波频率为0.3～300GHz，加热时间为30～600s。