[发明专利]一种防开裂铸造型砂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸造领域，尤其涉及一种防开裂铸造型砂及其制备方法。

背景技术

目前型砂存在的主要问题有:1、粒径大小难控制，如果型砂粒径太大，虽然透气性较好，但是铸件表面比较粗糙，光洁度不好；如果型砂料径太小，导致砂型透气性不好，铸件有气孔产生。2、散热不良，激冷效果差，复杂铸件内部易出现缩松、缩孔现象。3、分散性、流动性不好，易结块、起砂豆。4、易沾污铸件。5、脱模性差。6、对于不同种类的合金缺少针对性的型砂。

传统粘土型砂有很多优点，但是存在不易回收利用，透气性差、流动性不好、分散性不好、溃散性差、散热不好、环境污染严重的缺点。

因此，型砂存在的以上缺点需要克服。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防开裂铸造型砂及其制备方法，该型砂能够防止高温开裂现象，而且溃散性好，粒径大小合适，不仅透气性好、流动性好、分散性好，而且铸件表面光滑，还可以回收再利用。

本发明的技术方案如下：

一种防开裂铸造型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成：硅酸铝粉5-8、锰矿石粉6-9、滑石粉5-7、硬脂酸锌1-2、蓖麻油酸锌1-2、聚四氟乙烯微粉1-2、破布浆8-11、苯磺酸3-4、呋喃树脂5-7、石灰石4-7、粘土200-220、水适量、助剂20-30；

    所述助剂由下列重量份的原料制成：废瓷18-22、废玻璃2-3、碳酸钠2-3、膨润土3-4、羧甲基纤维素0.5-1、粘土3-4、六偏磷酸钠1-1.4、PP蜡1-1.4、糊精 1-1.4、水适量；制备方法为：将废瓷、废玻璃、碳酸钠、膨润土混合后进行球磨，过200目筛，在1200-1220℃下煅烧5-6小时，粉碎成粒径小于2mm的颗粒；将粘土、羧甲基纤维素、糊精加入4-5重量份水中，搅拌后加入所述颗粒，搅拌均匀，烘干，粉碎，粒径在0.05-2mm，再与其他剩余成分混合，搅拌均匀，即得。

所述防开裂铸造型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将粘土、锰矿石粉、石灰石混合，粉碎，过50目筛，加入7-9%重量份的水搅拌均匀，造粒，粒径在0.05-2.5mm，送入煅烧炉中，在300-400℃下预烧20-25分钟，然后在900-1000℃下烧结，取出，打磨至表面粗糙度≤0.1mm，得到粘土颗粒；

（2）将硬脂酸锌、蓖麻油酸锌、聚四氟乙烯微粉、破布浆、呋喃树脂混合，研磨10-15分钟，得到混合物料；

（3）将所述粘土颗粒、第（2）步得到的物料与其他剩余成分混合，再加入3-4%重量份的水混合7-10分钟，即得。

本发明的有益效果

本发明型砂使用了破布浆，增加了强度，防止高温开裂现象，而且溃散性好；通过使用粘土，粒径大小合适，不仅透气性好、流动性好、分散性好，而且铸件表面光滑，还可以回收再利用；通过使用本发明助剂，增加了型砂的可塑性、透气性和流动性。本发明助剂使用了废瓷、废玻璃，耐热性好，表面包覆有粘土，与粘土颗粒有良好的相容性，同时可增加型砂的流动性、分散性，防止粘土颗粒高温时粘结，利于回收利用。

具体实施方式

一种防开裂铸造型砂，由下列重量份(公斤)的原料制成：硅酸铝粉6、锰矿石粉7、滑石粉6、硬脂酸锌1.5、蓖麻油酸锌1.5、聚四氟乙烯微粉1.5、破布浆9、苯磺酸3.5、呋喃树脂6、石灰石6、粘土210、水适量、助剂25；

    所述助剂由下列重量份（公斤）的原料制成：废瓷20、废玻璃2.5、碳酸钠2.5、膨润土3.5、羧甲基纤维素0.7、粘土3.5、六偏磷酸钠1.2、PP蜡1.2、糊精 1.2、水适量；制备方法为：将废瓷、废玻璃、碳酸钠、膨润土混合后进行球磨，过200目筛，在1210℃下煅烧5.5小时，粉碎成粒径小于2mm的颗粒；将粘土、羧甲基纤维素、糊精加入4.5重量份水中，搅拌后加入所述颗粒，搅拌均匀，烘干，粉碎，粒径在0.05-2mm，再与其他剩余成分混合，搅拌均匀，即得。

所述防开裂铸造型砂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将粘土、锰矿石粉、石灰石混合，粉碎，过50目筛，加入8%重量份的水搅拌均匀，造粒，粒径在0.05-2.5mm，送入煅烧炉中，在350℃下预烧23分钟，然后在950℃下烧结，取出，打磨至表面粗糙度≤0.1mm，得到粘土颗粒；

（2）将硬脂酸锌、蓖麻油酸锌、聚四氟乙烯微粉、破布浆、呋喃树脂混合，研磨13分钟，得到混合物料；

（3）将所述粘土颗粒、第（2）步得到的物料与其他剩余成分混合，再加入3.5%重量份的水混合9分钟，即得。

本实施例得到的型砂试验数据如下：湿压强度为120KPa，透气性125，热湿拉强度为3.1KPa，常温湿拉强度为25KPa。