高溫金屬鑄造砂芯的製作方法
2023-10-16 22:42:49
專利名稱：高溫金屬鑄造砂芯的製作方法
技術領域：
本發明有關一種鑄造砂芯，特別是指一種高溫金屬鑄造砂芯。
背景技術：
鑄造是將金屬熔煉成符合一定要求的液體並澆進鑄型裡，經冷卻 凝固、清整處理後得到有預定形狀、尺寸和性能的鑄件的工藝過程。 鑄造毛胚因近乎成形，而達到免機械加工或少量加工的目的降低了成 本並在一定程度上減少了時間。鑄造是現代機械製造工業的基礎工藝 之一。
鑄造所使用的的砂芯多是由原砂(山砂或河砂)、粘土和水按一
定比例混合而成，其中粘土約為9%，水約為6%，其餘為原砂。有 時還加入少量如煤粉、植物油、木屑等附加物以提高型砂和芯砂的性 能。製造砂型的基本原材料是鑄造砂和型砂粘結劑。最常用的鑄造砂 是矽質砂。矽砂的高溫性能不能滿足使用要求時則使用鋯英砂、鉻鐵 礦砂、剛玉砂等特種砂。
目前針對一些溫度較高的金屬在鑄造過程中，由於溫度過高，如 不鏽鋼達1000攝氏度以上方可實現鑄造，使用如鋯英砂、鉻鐵礦砂、 剛玉砂等特種砂製作砂芯，受高溫作用，該型砂硬化的程度亦較高， 如形成陶瓷等，如此對於一些特殊形狀的不鏽鋼產品，對於砂芯的碎 化清理則是業界較為困難的問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種具有一定高溫性能以滿足高溫金屬的鑄 造，又便於刷匕清理的高溫金屬鑄造砂芯。
為實用上述目的，本發明的解決方案是 一種高溫金屬鑄造砂芯， 其主料為葉蠟石，溶劑為矽溶膠，二者混合形成砂芯。
所述主料由0-20%的高鋁水泥與80%-100%葉蠟石進行混合而成，所 述組卩分以重量計。
所述主料由0-20%的重燒氧化鎂與80%-100%葉蠟石進行混合而成， 所述組份以重量計。
所述主料中還加入佔主料重量的1°/。-5°/。的氟矽酸鈉混合。
所述溶劑的矽溶膠中加入矽酸鈉，其佔矽溶膠重量的2%-6%。
所述砂芯是由主料與相當於主料70°/。重量的溶劑進行混合，二者在 常溫下進行5秒至30秒的快速攪拌均勻，之後倒模，等常溫10分鐘至 60分鐘力交結後，i^f亍M^莫，千燥後完成砂、芯。
釆用上述方案後，由於本發明採用葉蠟石作為砂芯主料，利用矽溶 膠作為溶劑，二者結合後短時間內產生粘合硬化，以形成具有一定支撐 強度的砂芯，同時，二者都具有耐高溫的特點；在高溫金屬鑄造成型後， 該砂芯具有易碎的特點，如此便於特殊形狀產品成型後的型芯清理，相 較採用鋯英砂、鉻鐵礦砂、剛玉砂等特種砂形成如陶瓷等硬質型芯的 清理更加方^更與快捷，因而可以大大提高高溫金屬鑄造加工的加工效率，有效降^f氐型芯清理的生產成本。
具體實施例方式
本發明的高溫金屬鑄造砂芯，是由主料葉蠟石與'溶劑石圭';i^交混合而成。
因為主料葉蠟石是粘土礦物的一種，屬結晶結構為2: l型的層狀 含水矽酸鹽礦物，化學結構式為AL2[SI4010] (0H) 2,理論化學組成 為AL203 28. 3%, SI02 66. 7%， H20 5%。葉蠟石是4氐溫熱液蝕變形成的 粘土礦物，屬單斜日系，晶體結構高度無序；其具有質地細膩，石M低， 密度2.65-2.90/CM，耐火度大於1700攝氏度，絕緣、絕熱性好，化學 性能穩定，只有高溫下才能被硫酸分解等特點；
而矽溶膠屬膠體溶液，無臭，無毒，其膠體粒子微細(10-20MM), 有相當大的比表面積，粘度較低，水能滲透的地方都能滲透，因此和其 它物質混合時的*性和滲透性都非常好；當矽溶膠的水份蒸發時，膠 體粒子牢固地附著在物體表面，粒子間形成矽氧結合，是很好的粘合劑， 且耐高溫1500-1600攝氏度。
因此二者結合後完全可以滿足高溫金屬型芯的鑄造要求，在金屬鑄 造後的型芯易碎，從而達到便於清理的功能，以適配特殊形狀高溫金屬 鑄造產品，提高生產效率。
為增加該高溫金屬鑄造砂芯的易碎性，其主料為0-20%的高鋁水泥 與80%-100%葉蠟石進4亍混合而成;或是0-20%的重燒氧化鎂與80%-100%葉蠟石進行混合而成，所述的各組份是以重量計。高溫水泥與重燒氧化 鎂都具有硬化時間短和一定的耐高溫特點，在高溫下還可保留原有強度
的70%之多。加入主料中可以有效提高砂芯的強度。
為進一步提高砂芯的蓬鬆性，以便於清理，在主料中加入佔主料重 量的1%-50%的氟石圭酸鈉混合。
另溶劑的矽溶膠中加入珪酸鈉，其佔矽溶膠重量的2%-6%, 二者進 行混合，其目的是調整溶劑與主料混合後的硬化速度。
本發明的砂芯在具體製作時，是將主料與相當於主料70%重量的溶 劑進行混合，二者在常溫下進行5秒至30秒的快速攪拌均勻，之後倒 模，等常溫10分鐘至60分鐘膠結後，進行恥漠，乾燥後完成砂芯。
接著進行高溫金屬鑄造固定砂芯一#蠟-一沾漿一-脫蠟一燒結 —~^造---冷卻-一清砂'。
權利要求
1、一種高溫金屬鑄造砂芯，其主料為葉蠟石，溶劑為矽溶膠，二者混合形成砂芯。
2、 如權利要求1所述的高溫金屬鑄造砂芯，其特徵在於該主料 由0-20%的高鋁水泥與80%-100%葉蠟石進行混合而成，所述組份以重量 計。
3、 如權利要求1所述的高溫金屬鑄造砂芯，其特徵在於主料由 0-20°/ 的重燒氧化4美與80%-100%葉蠟石進行混合而成，所述組〗分以重量 計。
4、 如權利要求l、 2或3所述的高溫金屬鑄造砂芯，其特徵在於 主料中還加入佔主料重量的1°/。-5%的氟矽酸鈉混合。
5、 如權利要求l所述的高溫金屬鑄造砂芯，其特徵在於溶劑的 矽溶膠中加入矽酸鈉，其佔矽溶膠重量的2%-6%。
6、 如權利要求1所述的高溫金屬鑄造砂芯，其特徵在於砂芯是 由主料與相當於主料70%重量的溶劑進行混合，二者在常溫下進行5秒 至30秒的快速攪拌均勻，之後倒模，等常溫10分鐘至60分鐘膠結後， 進行M^莫，乾燥後完成砂芯。
全文摘要
本發明公開了一種高溫金屬鑄造砂芯，其主料為葉蠟石，溶劑為矽溶膠，二者混合形成砂芯。二者結合後短時間內產生粘合硬化，以形成具有一定支撐強度的砂芯，同時，二者都具有耐高溫的特點；在高溫金屬鑄造成型後，該砂芯具有易碎的特點，如此便於特殊形狀產品成型後的型芯清理，相較採用鋯英砂、鉻鐵礦砂、剛玉砂等特種砂形成如陶瓷等硬質型芯的清理更加方便與快捷，因而可以大大提高高溫金屬鑄造加工的加工效率，有效降低型芯清理的生產成本。
文檔編號B22C9/10GK101428333SQ20081007231
公開日2009年5月13日 申請日期2008年12月3日 優先權日2008年12月3日
發明者連天良 申請人:廈門喜兒工貿有限公司