[发明专利]一种泡沫铝芯铸件的制备方法

说明书

本发明提供一种泡沫铝芯铸件的制备方法，包括以下步骤：S1、收集泡沫铝边角料，破碎成泡沫铝颗粒，并按照一定粒度进行筛分；S2、将所述泡沫铝颗粒按照不同粒度、不同比例进行混合，然后进行预定型；S3、将预定型泡沫铝材料放置在型芯模具中，加压成型，得到特定形状的泡沫铝芯；S4、将泡沫铝芯放置在铸型中，进行金属铸造；S5、冷却，脱模获得泡沫铝芯铸件。本发明对泡沫铝加工后产生的边角料进行有效利用，以其为原料制备的泡沫铝芯相比砂芯更加环保，且结构强度大、密度低，在不改变零件尺寸的情况下可以提高铸件强度，上述制备方法步骤简单，泡沫铝芯容易成型，制造成本低，生产效率高，利于进行工业化生产。

技术领域

本发明涉及铸造件制造技术领域，具体而言，涉及一种泡沫铝芯铸件的制备方法。

背景技术

铸件是用铸造方法获得的零件，在工业机械领域具有广泛的应用。现有技术中，空心铸造件生产时会用到砂芯，作为铸件的型芯材料。砂芯由铸造砂、粘结剂和添加物等造型材料按一定的比例混合而成，为了使砂芯成型，需要使用大量的粘结剂，粘结剂中含有挥发性有机化合物，会对环境造成不利影响。而且空心铸件中的砂芯对于提高铸件强度没有作用，金属外壳成型后需要进行落砂，制备工艺比较复杂。

泡沫铝一种新型功能结构材料，其具有优异的物理性能、化学性能和力学性能，可以作为砂芯的替代材料，泡沫铝芯可以提高铸件强度和阻尼系数，因此不需要取出。但要将泡沫铝芯制备成合适的形状需要采用机加工的方法，制造成本高昂，加工周期长，不适合规模化工业生产。而泡沫铝机加工过程中会产生许多边角料，目前对于边角料的处理方式是直接回炉，又增加了生产成本。如果直接利用泡沫铝机械加工生产过程中产生的边角料来制备泡沫铝芯，则可以在解决传统砂芯的环保问题的同时，提高泡沫铝的利用率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是如何以泡沫铝作为铸造件的型芯材料，并降低生产成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种泡沫铝芯铸件的制备方法，包括以下步骤：

S1、收集泡沫铝边角料，破碎成泡沫铝颗粒，并按照一定粒度进行筛分；

S2、将所述泡沫铝颗粒混合，然后进行预定型；

S3、将预定型泡沫铝材料放置在型芯模具中，加压成型，得到特定形状的泡沫铝芯；

S4、将泡沫铝芯放置在铸型中，进行金属铸造；

S5、冷却，脱模获得泡沫铝芯铸件。

本发明对泡沫铝加工后产生的边角料进行有效利用，以泡沫铝颗粒制备的泡沫铝芯相比砂芯更加环保，且结构强度大、密度低，在不改变零件尺寸的情况下可以提高铸件强度，上述制备方法步骤简单，泡沫铝芯容易成型，制造成本低，生产效率高，利于进行工业化生产。

进一步地，所述步骤S2具备包括：在所述泡沫铝颗粒表面喷涂粘结剂，然后将泡沫铝颗粒相互粘结完成预定型。采用喷涂方式使泡沫铝颗粒表面包覆粘结剂，所需粘结剂用量较少，可以减少环境危害，泡沫铝颗粒混合过程中会粘在一起实现预定型。

进一步地，所述粘结剂为无机粘结剂或者有机粘结剂，选自硅溶胶、水玻璃、铝溶胶、钛溶胶、氟硅酸钠、磷酸二氢铝、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、甲基纤维素中的一种或多种。可选择无机粘结剂或有机粘结剂，对于泡沫铝颗粒能起到很好的成型效果。

进一步地，所述步骤S2具体包括：用丝网包裹住所有的泡沫铝颗粒，完成预定型。用于丝网包裹的方式实现泡沫铝颗粒聚集定型，不需要采用粘接剂，材料更加环保，且定型方便。

进一步地，所述丝网的材料选自铁、钢、铝、铝合金中的一种。根据铸件的材料选择丝网的材质，铁、钢丝网用于铸铁、铸钢件，铝、铝合金丝网用于铝合金铸件，铸件成型后会与丝网融合在一起。