[发明专利]一种高透气性高耐火性覆膜砂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高透气性高耐火性覆膜砂，按照质量百分比由以下原料组成：锆英石原砂92.75％～99.25％；脲醛呋喃树脂0.5％～5％；固化剂0.025％～0.5％；硬脂酸锌或硬脂酸钙0.025％～0.25％；氧化铁0.1～0.5％；聚氨酯泡沫微珠粒、聚苯乙烯微珠粒或聚甲基丙烯酸甲酯微珠粒0.1％～1％，合计100％。本发明还公开了该种高透气性高耐火性覆膜砂的制备方法，在一定的温度将称取的原料按照一定的添加顺序混合搅拌均匀即可。本发明所添加的微珠粒在浇注时遇到高温液体金属会气化,在壳型中形成小孔，大幅度提高了壳型的透气性，减少铸件缺陷。

技术领域

本发明属于铸造技术领域，涉及一种高透气性高耐火性覆膜砂，本发明还涉及该种高透气性高耐火性覆膜砂的制备方法。

背景技术

壳法铸造是铸造行业中一种常用的高精度铸造工艺方法，被广泛应用于机械行业。用壳法铸造生产的铸件尺寸精度高、表面粗糙度低，且能够满足复杂精密铸件的生产要求。随着铸造行业的不断进步和发展，为提高铸件质量，铸造工艺也在不断改进和创新，但壳法铸造的一些影响因素无法得到有效控制，使得铸件质量依旧会出现缺陷。

壳型的质量直接影响着铸件的质量，壳型的透气性、耐火性以及强度都是影响铸件质量的直接因素。研究者一般通过改变覆膜砂的原料和配比以及改进覆膜砂的制备工艺来提高壳型的透气性、耐火性和强度等参数，从而提高铸件的质量，覆膜砂的制备工艺已成为铸造行业的研究热点之一，覆膜砂的质量与原料的选取、原料的配比以及制备步骤都有着直接关系。随着壳法铸造的应用越来越广泛，覆膜砂制备工艺的研究也在不断的改进和创新。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高透气性高耐火性覆膜砂，解决了现有技术的覆膜砂，耐高温性能和透气性不够理想，影响铸件质量的问题。

本发明的另一目的在于提供该种高透气性高耐火性覆膜砂的制备方法。

本发明所采用的技术方案是，一种高透气性高耐火性覆膜砂，按照质量百分比由以下原料组成：锆英石原砂92.75％～99.25％；脲醛呋喃树脂0.5％～5％；固化剂0.025％～0.5％；硬脂酸锌或硬脂酸钙0.025％～0.25％；氧化铁0.1～0.5％；聚氨酯泡沫微珠粒、聚苯乙烯微珠粒或聚甲基丙烯酸甲酯微珠粒0.1％～1％，合计100％。

本发明所采用的另一技术方案是，一种高透气性高耐火性覆膜砂的制备方法，按照以下步骤实施：

步骤1、称取原料

按照质量百分比分别称取以下原料：锆英石原砂92.75％～99.25％；脲醛呋喃树脂0.5％～5％；固化剂0.025％～0.5％；硬脂酸锌或硬脂酸钙0.025％～0.25％；氧化铁0.1～0.5％；聚氨酯泡沫微珠粒、聚苯乙烯微珠粒或聚甲基丙烯酸甲酯微珠粒0.1％～1％，合计100％；

步骤2、制备高透气性高耐火性覆膜砂

2.1)将锆英石原砂加热到100～180℃，加入硬脂酸锌或硬脂酸钙中搅拌均匀，得到混合物A；

2.2)将脲醛呋喃树脂加入步骤2.1)得到的混合物A中继续搅拌均匀20～40分钟，得到混合物B；

2.3)将混合物B降温到80～130℃，将固化剂和氧化铁加入混合物B中继续搅拌均匀15～40分钟，得到混合物C；

2.4)将步骤2.3)得到的混合物C冷却、破碎、过筛，然后加入聚氨酯泡沫微珠粒、聚苯乙烯微珠粒或聚甲基丙烯酸甲酯微珠粒搅拌10～20分钟，得到混合物D；

2.5)将步骤2.4)得到的混合物D过100-200目筛，得到成品覆膜砂。