[发明专利]一种高强度耐高温抗变形型覆膜砂及其加工工艺

说明书

本发明公开了一种高强度耐高温抗变形型覆膜砂以及加工工艺，属于新材料技术领域，其中所述的高强度耐高温抗变形型覆膜砂，按重量份数计，该覆膜砂构成如下：原砂100份、四氧化三铁2‑4份、抗粘砂1.5‑5.6份、抗脉纹添加剂1.8‑3份、酚醛树脂1.5‑5份、1#增强剂0.5‑1.5份、2#增塑剂0.3‑1.0份、乌洛托品溶液0.1‑0.5份、润滑剂1.2‑2.5份。本发明所述的覆膜砂原辅料的配比和制备工艺的改进和优化，使得覆膜砂同时具备耐高温、高抗变形能力、成型性好、高强度、流动性好及低发气量的优点，完全满足结构复杂、高性能发动机的生产技术要求。尤其特别满足形状复杂、细小壁厚砂芯的生产制造要求，不仅保证砂芯在有色金属浇铸过程中的高温强度和浇铸后的易溃散性，并且铸件的力学性能也得以提高。

技术领域

本发明属于新材料技术领域，特别涉及一种高强度耐高温抗变形型覆膜砂。本发明还涉及一种高强度耐高温抗变形型覆膜砂的加工工艺。

背景技术

覆膜砂是铸造行业中用于制造砂型(芯)的材料，由于覆膜砂具有强度高、发气量低、生产铸件尺寸精度高、表面光洁、便于保存等优点，近年来应用日益广泛。目前覆膜砂的生产工艺有冷覆膜法、冷干混覆膜法、半干热覆膜法和热覆膜法，冷覆膜法是将砂、其他添加剂、粉状树脂和乌洛托品，加入混砂机中混合均匀，在加入酒精混成粘块状，出砂晾干，破碎，筛选得到覆膜砂。这种生产工艺由于加入溶剂使树脂成为液态，粘度低，覆膜效果好，但是生产周期长，溶剂消耗量大，粉状树脂和固化剂容易产生飞扬影响环境，适合小批量生产。热法覆膜是如今主要采用的生产工艺，热法覆膜是将硅砂加热到130℃以上加入到混砂机中待硅砂降温到一定温度时加入树脂、乌洛托品水溶液、硬脂酸钙及其他添加剂。经破碎、筛选后得到覆膜砂。这种生产方法加热硅砂温度较高需要大量能源，硅砂温度高使树脂冷却后产生较大收缩，增加树脂中的微裂纹，影响覆膜砂质量。上述生产的覆膜砂耐热性较差、强度低、易变性，具体体现在铸造结构比较复杂的铸件时易发生破裂，尤其是在铸造薄壁铸件时更易破裂，材料协调度较差。

发明内容

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种高强度耐高温抗变形型覆膜砂，解决了目前覆膜砂强度低、易变形和易溃散的问题，其工艺过程合理，结合加工控制时间和温度，能够提高覆膜砂的质量。

技术方案：一种高强度耐高温抗变形型覆膜砂，按重量份数计，该覆膜砂构成如下：

原砂 100份

四氧化三铁 2-4份

抗粘砂 1.5-5.6份

抗脉纹添加剂 1.8-3份

酚醛树脂 1.5-5份

1#增强剂 0.5-1.5份

2#增塑剂 0.3-1.0份

乌洛托品溶液 0.1-0.5份

润滑剂 1.2-2.5份。

本发明还提供一种高强度耐高温抗变形型覆膜砂的加工工艺，包括以下步骤：

1）将原砂加热至140~145℃后，将原砂放入混砂机中；

2）向混砂机中加入四氧化三铁，搅拌；

3）步骤2）后3-5S，搅拌的同时加入抗粘砂和抗脉纹添加剂；

4）步骤3）后3-5S，搅拌的同时加入酚醛树脂，搅拌40-90S，使酚醛树脂完全覆盖在原砂表面；

5）加入1#增强剂和2#增塑剂，进行覆膜40-45S；