一種澆口杯的製備方法與流程
2023-09-23 13:50:45
本發明涉及鑄造器件技術領域，尤其涉及一種澆口杯的製備方法。
背景技術：
鑄造工藝離不開澆口杯，傳統的澆口杯製作工藝是：在較薄的鐵膜內採用潮模砂手工造型製作。然而，採用該種工藝製作的澆口杯易呈現下部厚上部薄的不均勻狀況，且表面質量差、型砂熱強度低，使用在澆注過程中易造成鑄件砂眼缺陷，因而製造出的鑄件質量穩定性差，廢品率高。並且對於潮模砂手工造型製作工藝來說：一方面，該種工藝的生產效率低、用砂量大，操作的人為因素影響較大；另一方面，在澆注前對澆口杯要用壓鐵壓住，否則會在澆注時澆口杯受鐵水浮力抬起而造成跑火，這樣不利於大批量機械化生產；再一方面，由於潮模砂中有一定量的膨潤士和煤粉，故而造成操作人員的工作環境也較差。
常用的澆口杯一般只能使用1次，成本較高；為了撇渣，一般澆口杯常配合過濾網使用，但過濾網在使用後，會導致前後過濾速度不一，影響澆築效果。
技術實現要素：
為滿足客戶需求，延長市場上澆口杯的使用壽命，提高其撇渣效果，本發明提供了一種澆口杯的製備方法。
一種澆口杯的製備過程，包括以下步驟：
A、選擇一個基準平面作為定位面，並將定位底盤設置在所述定位面上；
B、採用金屬材料澆注外模，將所述外模加熱至覆砂溫度；
C、將達到覆砂溫度的所述外模固定在所述定位底盤上，並將型芯放入外模內部，從而在外模與型芯之間形成一環形填砂空間；
D、利用灌砂工具向所述填砂空間內灌入覆膜砂，待覆膜砂填滿填實所述灌砂空間時覆砂完畢，此時覆膜砂在所述外模的內側形成覆砂層。
優選的，所述的覆膜砂，包括以下重量百分比的組分：
電熔鎂砂 80-85%
水玻璃 0.5-1.2%
石墨烯 0.1-0.4%
高鋁水泥 2-7%
水滑石 1-3%
剛玉 餘量。
石墨烯是由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功從石墨中分離出石墨烯，證實它可以單獨存在，兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。
在2015年末硼烯發現之前，石墨烯既是最薄的材料，也是最強韌的材料，斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、強度最高的材料，如果用一塊面積1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克便可以承受一隻一千克的貓。
水滑石材料屬於陰離子型層狀化合物。層狀化合物是指具有層狀結構、層間離子具有可交換性的一類化合物，利用層狀化合物主體在強極性分子作用下所具有的可插層性和層間離子的可交換性，將一些功能性客體物質引入層間空隙並將層板距離撐開從而形成層柱化合物。水滑石類化合物(LDHs) 是一類具有層狀結構的新型無機功能材料, LDHs的主體層板化學組成與其層板陽離子特性、層板電荷密度或者陰離子交換量、超分子插層結構等因素密切相關。
LDHs加熱到一定溫度發生分解，熱分解過程包括脫層間水，脫碳酸根離子，層板羥基脫水等步驟。在空氣中低於200℃時，僅失去層間水分，對其結構無影響，當加熱到250~450℃時，失去更多的水分，同時有CO2生成，加熱到450~500℃時，CO32-消失，完全轉變為CO2，生成雙金屬複合氧化物（LDO）。在加熱過程中，LDHs的有序層狀結構被破壞，表面積增加，孔容增加。當加熱溫度超過600℃時，則分解後形成的金屬氧化物開始燒結，致使表面積降低，孔體積減小，通常形成尖晶石MgAl2O4和MgO。
水滑石具備層狀結構，有一定的吸附作用，同時水滑石即使高溫分解後，形成的金屬氧化物開始燒結形成尖晶石，也不會影響覆膜砂的耐高溫性能和強度。
本發明的覆膜砂的主要材料為電熔鎂砂，剛玉和高鋁水泥，在覆膜砂的材料中添加了石墨烯，一方面可以利用石墨烯的強度提高覆膜砂的強度，從而達到澆口杯多次使用的效果；另一方面可以由於石墨烯是二維平面材料，將其與其他耐高溫成分混合均勻後，有一定的固定效果，從而使水滑石達到撇渣的效果的同時，不易分解，延長水滑石的吸附效果。
本發明提供的澆口杯的製備方法，製作工藝生產效率較高、操作人為因素影響較小、製作成本低，由於製備過程中不用膨潤土和煤粉，也不使用塗料，對環境的汙染減少，操作人員的工作環境大大改善；在覆膜砂的製備材料中加入水滑石和石墨烯，提高了澆口杯的撇渣效果，延長了其使用壽命。
具體實施方式
實施例1：
一種澆口杯的製備過程，包括以下步驟：
A、選擇一個基準平面作為定位面，並將定位底盤設置在所述定位面上；
B、採用金屬材料澆注外模，將所述外模加熱至覆砂溫度；
C、將達到覆砂溫度的所述外模固定在所述定位底盤上，並將型芯放入外模內部，從而在外模與型芯之間形成一環形填砂空間；
D、利用灌砂工具向所述填砂空間內灌入覆膜砂，待覆膜砂填滿填實所述灌砂空間時覆砂完畢，此時覆膜砂在所述外模的內側形成覆砂層。
所述的覆膜砂，包括以下重量百分比的組分：
電熔鎂砂 82%
水玻璃 0.8%
石墨烯 0.2%
高鋁水泥 5%
水滑石 2%
剛玉 餘量。
實施例2：
一種澆口杯的製備過程，包括以下步驟：
A、選擇一個基準平面作為定位面，並將定位底盤設置在所述定位面上；
B、採用金屬材料澆注外模，將所述外模加熱至覆砂溫度；
C、將達到覆砂溫度的所述外模固定在所述定位底盤上，並將型芯放入外模內部，從而在外模與型芯之間形成一環形填砂空間；
D、利用灌砂工具向所述填砂空間內灌入覆膜砂，待覆膜砂填滿填實所述灌砂空間時覆砂完畢，此時覆膜砂在所述外模的內側形成覆砂層。
所述的覆膜砂，包括以下重量百分比的組分：
電熔鎂砂 80%
水玻璃 1.2%
石墨烯 0.4%
高鋁水泥 7%
水滑石 3%
剛玉 餘量。
實施例3：
一種澆口杯的製備過程，包括以下步驟：
A、選擇一個基準平面作為定位面，並將定位底盤設置在所述定位面上；
B、採用金屬材料澆注外模，將所述外模加熱至覆砂溫度；
C、將達到覆砂溫度的所述外模固定在所述定位底盤上，並將型芯放入外模內部，從而在外模與型芯之間形成一環形填砂空間；
D、利用灌砂工具向所述填砂空間內灌入覆膜砂，待覆膜砂填滿填實所述灌砂空間時覆砂完畢，此時覆膜砂在所述外模的內側形成覆砂層。
所述的覆膜砂，包括以下重量百分比的組分：
電熔鎂砂 85%
水玻璃 0.5%
石墨烯 0.1%
高鋁水泥 2%
水滑石 1%
剛玉 餘量。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。